Al hoe meer lande begin strategiese doelwitte vir waterstofenergie stel, en sommige beleggings neig na groen waterstoftegnologie-ontwikkeling. Die EU en China lei hierdie ontwikkeling, op soek na voordele in tegnologie en infrastruktuur. Intussen het Japan, Suid-Korea, Frankryk, Duitsland, Nederland, Nieu-Seeland en Australië almal waterstofenergiestrategieë vrygestel en loodsplanne ontwikkel sedert 2017. In 2021 het die EU 'n strategiese vereiste vir waterstofenergie uitgereik en voorgestel om die bedryfskapasiteit te verhoog van waterstofproduksie in elektrolitiese selle tot 6GW teen 2024 deur op wind- en sonenergie staat te maak, en tot 40GW teen 2030, die kapasiteit van waterstofproduksie in die EU sal met 'n bykomende 40GW buite die EU tot 40GW verhoog word.
Soos met alle nuwe tegnologieë, beweeg groen waterstof van primêre navorsing en ontwikkeling na hoofstroom industriële ontwikkeling, wat lei tot laer eenheidskoste en verhoogde doeltreffendheid in ontwerp, konstruksie en installasie. Groen waterstof LCOH bestaan uit drie komponente: elektrolitiese selkoste, hernubare elektrisiteitsprys en ander bedryfskoste. Oor die algemeen maak die koste van elektrolitiese sel ongeveer 20% ~ 25% van groen waterstof LCOH uit, en die grootste deel van elektrisiteit (70% ~ 75%). Bedryfskoste is relatief klein, gewoonlik minder as 5%.
Internasionaal het die prys van hernubare energie (hoofsaaklik nuts-skaal sonkrag en wind) aansienlik gedaal oor die afgelope 30 jaar, en die gelykgemaakte energiekoste (LCOE) is nou naby dié van steenkoolkrag ($30-50 /MWh) , wat hernubare energie in die toekoms meer kostemededingend maak. Hernubare energiekoste daal steeds met 10% per jaar, en teen ongeveer 2030 sal hernubare energiekoste sowat $20 /MWh bereik. Bedryfskoste kan nie aansienlik verminder word nie, maar seleenheidskoste kan verminder word en 'n soortgelyke leerkostekurwe word vir selle verwag as vir son- of windkrag.
Sonkrag-PV is in die 1970's ontwikkel en die prys van sonkrag-PV LCoE's in 2010 was ongeveer $500 /MWh. Sonkrag PV LCOE het aansienlik afgeneem sedert 2010 en is tans $30 tot $50 /MWh. Aangesien elektrolitiese seltegnologie soortgelyk is aan die industriële maatstaf vir fotovoltaïese sonkragselproduksie, sal elektrolitiese seltegnologie vanaf 2020-2030 waarskynlik 'n soortgelyke baan volg as fotovoltaïese sonkragselle wat eenheidskoste betref. Terselfdertyd het LCOE vir wind die afgelope dekade aansienlik afgeneem, maar met 'n kleiner hoeveelheid (ongeveer 50 persent in die buiteland en 60 persent aan wal).
Ons land gebruik hernubare energiebronne (soos windkrag, fotovoltaïese, hidrokrag) vir elektrolitiese waterwaterstofproduksie, wanneer die elektrisiteitsprys in 0,25 yuan /kWh hieronder beheer word, het waterstofproduksiekoste relatiewe ekonomiese doeltreffendheid (15,3 ~ 20,9 yuan /kg) . Tegniese en ekonomiese aanwysers van alkaliese elektrolise en PEM elektrolise waterstofproduksie word in Tabel 1 getoon.
Die kosteberekeningsmetode van elektrolitiese waterstofproduksie word in vergelykings (1) en (2) getoon. LCOE= vaste koste/(waterstofproduksiehoeveelheid x lewensduur) + bedryfskoste (1) Bedryfskoste = waterstofproduksie elektrisiteitsverbruik x elektrisiteitsprys + waterprys + instandhoudingskoste van toerusting (2) Neem alkaliese elektrolise en PEM elektrolise projekte (1000 Nm3/h) ) as 'n voorbeeld, aanvaar dat die hele lewensiklus van die projekte 20 jaar is en die bedryfslewe is 9×104h. Die vaste koste van pakket elektrolitiese sel, waterstof suiwering toestel, materiaal fooi, siviele konstruksie fooi, installasie diens fooi en ander items word bereken op 0,3 yuan / kWh vir elektrolise. Die kostevergelyking word in Tabel 2 getoon.
In vergelyking met ander waterstofproduksiemetodes, as die elektrisiteitsprys van hernubare energie laer as 0,25 yuan/kWh is, kan die koste van groen waterstof tot ongeveer 15 yuan/kg verminder word, wat 'n kostevoordeel begin inhou. In die konteks van koolstofneutraliteit, met die vermindering van hernubare energie kragopwekkingskoste, die grootskaalse ontwikkeling van waterstofproduksieprojekte, die vermindering van elektrolitiese sel energieverbruik en beleggingskoste, en die leiding van koolstofbelasting en ander beleide, is die pad van groenwaterstofkostevermindering sal geleidelik duidelik wees. Terselfdertyd, omdat waterstofproduksie uit tradisionele energiebronne gemeng sal word met baie verwante onsuiwerhede soos koolstof, swael en chloor, en die koste van gesuperponeerde suiwering en CCUS, kan die werklike produksiekoste 20 yuan /kg oorskry.
Postyd: Feb-06-2023