Μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για την ευρύτερη διάδοση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και των διατάξεων παραγωγής ισχύος από αυτές (π.χ. φωτοβολταϊκά, ανεμογεννήτριες) αφορά τον τρόπο συγχρονισμού τους και την αδυναμία ρύθμισης της προσφοράς ενέργειας ανάλογα με τη ζήτηση από τον καταναλωτή. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η κάλυψη ενεργειακών αναγκών κατοικιών, ξενοδοχειακών μονάδων αλλά και επιχειρήσεων οι οποίες βρίσκονται εκτός δικτύου ή επιδιώκουν μείωση του ενεργειακού κόστους. Λύση αποτελεί η ανάπτυξη ενός συστήματος αποθήκευσης και διάθεσης της ηλεκτρικής ενέργειας κατά βούληση η οποία παράγεται από μία συστοιχία φωτοβολταϊκών. Η ανάπτυξη των κυψελίδων καυσίμου, των ηλεκτροχημικών αντιδραστήρων για τη διάσπαση του νερού σε Η2 και Ο2 καθώς και συστημάτων αποθήκευσης του υδρογόνου καθιστά εφικτή την ανάπτυξη συστημάτων κλειστού βρόγχου ανακύκλωσης νερού σε ένα σύστημα «κυψελίδας καυσίμου/ ηλεκτρόλυσης/ αποθήκευσης Η2». Η πλεονάζουσα πράσινη ηλεκτρική ισχύς χρησιμοποιείται για παραγωγή υδρογόνου από την διάσπαση του νερού (στη μονάδα ηλεκτρόλυσης) και αποθήκευσή του παραγόμενου Η2 σε υδρίδια μετάλλων. Όταν υπάρχει αυξημένη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας, το αποθηκευμένο Η2 επανασυνδέεται με το Ο2 στην κυψελίδα καυσίμου για την παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος, θερμότητας και νερού. Το τελευταίο ανακυκλώνεται
και εισάγεται εκ νέου στον αντιδραστήρα ηλεκτρόλυσης για τη διάσπαση του σε Η2 και Ο2, κλείνοντας τον κύκλο.
Ο κύριος στόχος και αντικείμενο είναι η ανάπτυξη ενός καινοτόμου πιλοτικού συστήματος αναγεννώμενης κυψελίδας καυσίμου ισχύος 2kW. Το προτεινόμενο σύστημα αποτελεί τη σημαντικότερη καινοτομία για την αποτελεσματική και κατανεμημένη διαχείριση των ΑΠΕ. Το σύστημα θα υποστηρίζεται από μια συστοιχία φωτοβολταϊκών με εμβαδόν 52m2 ονομαστικής ισχύος 5.2 kWp. Επιπλέον το σύστημα θα αποτελείται από διατάξεις με σημαντική καινοτομία: (i) την κυψελίδα καυσίμου πολυμερικού ηλεκτρολύτη (PEMFC) 2kWe και (ii) τον αντιδραστήρα ηλεκτρόλυσης υψηλής πίεσης (50bar) ισχύος 2kW τύπου PEM,(iii) το σύστημα αποθήκευσης υδρογόνου μεταλλικών υδριδίων χωρητικότητας 360g H2, (iv) το ηλεκτρονικό σύστημα διαχείρισης ισχύος με DC/DC μετατροπείς με απόδοση >95%, (v) τον πίνακα αυτοματισμού και (vi) το λογισμικό διαγνωστικών και συντονισμού της λειτουργίας του συστήματος.
