ከታዳሽ የኃይል ምንጮች በኤሌክትሮይሲስ የአረንጓዴ ሃይድሮጂን ምርት ኢኮኖሚያዊ ትንተና

ቁጥራቸው እየጨመረ የመጣ አገሮች ለሃይድሮጂን ኢነርጂ ስልታዊ ግቦችን ማውጣት የጀመሩ ሲሆን አንዳንድ ኢንቨስትመንቶች አረንጓዴ ሃይድሮጂን ቴክኖሎጂ ልማትን ይፈልጋሉ። የአውሮፓ ህብረት እና ቻይና በቴክኖሎጂ እና በመሠረተ ልማት ውስጥ የመጀመሪያ አንቀሳቃሽ ጥቅሞችን በመፈለግ ይህንን ልማት እየመሩ ናቸው ። ይህ በእንዲህ እንዳለ፣ ጃፓን፣ ደቡብ ኮሪያ፣ ፈረንሣይ፣ ጀርመን፣ ኔዘርላንድስ፣ ኒውዚላንድ እና አውስትራሊያ ከ2017 ጀምሮ የሃይድሮጂን ኢነርጂ ስትራቴጂዎችን አውጥተው የሙከራ ዕቅዶችን አዘጋጅተዋል እ.ኤ.አ. በ 2021 የአውሮፓ ህብረት የሃይድሮጂን ኢነርጂ ስልታዊ መስፈርት አውጥቷል ፣ ይህም የአሠራር አቅምን ለማሳደግ ሀሳብ አቅርቧል ። በኤሌክትሮላይቲክ ሴሎች ውስጥ ያለው የሃይድሮጅን ምርት በ 2024 በንፋስ እና በፀሃይ ሃይል ወደ 6GW እና በ 2030 ወደ 40GW በአውሮፓ ህብረት ውስጥ የሃይድሮጅን የማምረት አቅም ወደ 40GW ተጨማሪ 40GW ከአውሮፓ ህብረት ውጭ ይጨምራል።

እንደ ሁሉም አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች አረንጓዴ ሃይድሮጂን ከመጀመሪያ ደረጃ ምርምር እና ልማት ወደ ዋናው የኢንዱስትሪ ልማት እየተሸጋገረ ነው, በዚህም ምክንያት አነስተኛ ወጪዎችን እና የንድፍ, የግንባታ እና የመትከል ውጤታማነት ይጨምራል. አረንጓዴ ሃይድሮጂን LCOH ሶስት አካላትን ያቀፈ ነው-የኤሌክትሮላይቲክ ሴል ዋጋ ፣ የታዳሽ የኤሌክትሪክ ዋጋ እና ሌሎች የሥራ ማስኬጃ ወጪዎች። በአጠቃላይ የኤሌክትሮላይቲክ ሴል ዋጋ ከአረንጓዴ ሃይድሮጂን LCOH 20% ~ 25% እና ከኤሌክትሪክ ትልቁን ድርሻ (70% ~ 75%) ይይዛል። የሥራ ማስኬጃ ወጪዎች በአንጻራዊ ሁኔታ አነስተኛ ናቸው, በአጠቃላይ ከ 5% ያነሱ ናቸው.

በአለም አቀፍ ደረጃ የታዳሽ ሃይል ዋጋ (በዋነኛነት የመገልገያ-ፀሃይ እና ንፋስ) ዋጋ ባለፉት 30 አመታት በከፍተኛ ሁኔታ ወድቋል፣ እና ተመጣጣኝ የኢነርጂ ዋጋ (LCOE) አሁን ከከሰል ነዳጅ (ከ30-50 /MWh) ጋር ይቀራረባል። ለወደፊቱ ታዳሽ ማጓጓዣዎችን የበለጠ ወጪ ቆጣቢ በማድረግ። ታዳሽ የኃይል ወጪዎች በዓመት በ10% ማሽቆልቆላቸውን ቀጥለዋል፣ እና በ2030 አካባቢ የታዳሽ ሃይል ወጪዎች ወደ 20 ዶላር በሰአት ይደርሳል። የሥራ ማስኬጃ ወጪዎች በከፍተኛ ሁኔታ ሊቀንሱ አይችሉም፣ ነገር ግን የሕዋስ ክፍል ወጪዎች ሊቀንሱ ይችላሉ እና ለሴሎች የፀሐይ ወይም የንፋስ ኃይልን በተመለከተ ተመሳሳይ የመማሪያ ወጪ ከርቭ ይጠበቃል።

Solar PV በ1970ዎቹ የተሰራ ሲሆን በ2010 የሶላር PV LCoEs ዋጋ 500 ዶላር በሰአት ነበር። Solar PV LCOE ከ 2010 ጀምሮ በከፍተኛ ሁኔታ ቀንሷል እና በአሁኑ ጊዜ ከ $ 30 ወደ $ 50 / ሜጋ ዋት ነው። የኤሌክትሮላይቲክ ሴል ቴክኖሎጂ ለፀሀይ የፎቶቮልታይክ ሴል ምርት ከኢንዱስትሪ መለኪያ ጋር ተመሳሳይነት ያለው በመሆኑ፣ ከ2020-2030፣ የኤሌክትሮላይቲክ ሴል ቴክኖሎጂ በአሀድ ዋጋ ከፀሀይ የፎቶቮልታይክ ሴሎች ጋር ተመሳሳይ አካሄድ መከተል ይችላል። በተመሳሳይ ጊዜ፣ LCOE ለንፋስ ላለፉት አስርት ዓመታት በከፍተኛ ሁኔታ ቀንሷል፣ ነገር ግን በትንሽ መጠን (ከባህር ዳርቻ 50 በመቶው እና 60 በመቶው በባህር ላይ)።

አገራችን ታዳሽ የኃይል ምንጮችን (እንደ ንፋስ ሃይል፣ፎቶቮልታይክ፣ሀይድሮ ፓወር) ለኤሌክትሮላይቲክ ውሃ ሃይድሮጂን ምርት ትጠቀማለች፣ የኤሌክትሪክ ዋጋ በ0.25 yuan/kWh በታች ቁጥጥር ሲደረግ፣ የሃይድሮጂን ምርት ዋጋ አንፃራዊ ኢኮኖሚያዊ ብቃት (15.3 ~ 20.9 yuan/kg) አለው። . የአልካላይን ኤሌክትሮላይዜሽን እና የፔኤም ኤሌክትሮይዚስ ሃይድሮጂን ምርት ቴክኒካዊ እና ኢኮኖሚያዊ አመልካቾች በሰንጠረዥ 1 ውስጥ ይታያሉ።

የኤሌክትሮላይቲክ ሃይድሮጂን ምርት ወጪ ስሌት ዘዴ በቀመር (1) እና (2) ውስጥ ይታያል። LCOE= ቋሚ ወጪ/(የሃይድሮጂን ምርት መጠን x ህይወት) + የስራ ማስኬጃ ዋጋ (1) የስራ ማስኬጃ ዋጋ = የሃይድሮጂን ምርት የኤሌክትሪክ ፍጆታ x የኤሌክትሪክ ዋጋ + የውሃ ዋጋ + የመሳሪያ ጥገና ዋጋ (2) የአልካላይን ኤሌክትሮላይዜሽን እና የፔኤም ኤሌክትሮይዚስ ፕሮጄክቶችን መውሰድ (1000 Nm3 / h) ) እንደ ምሳሌ, የፕሮጀክቶቹ አጠቃላይ የህይወት ኡደት 20 አመት እና የስራ ህይወት 9 × 104h ነው. የፓኬጅ ኤሌክትሮይክ ሴል, የሃይድሮጂን ማጣሪያ መሳሪያ, የቁሳቁስ ክፍያ, የሲቪል ግንባታ ክፍያ, የመጫኛ አገልግሎት ክፍያ እና ሌሎች እቃዎች ቋሚ ዋጋ በ 0.3 yuan / kWh ለኤሌክትሮላይዝስ ይሰላል. የዋጋ ንጽጽር በሰንጠረዥ 2 ውስጥ ይታያል።

ከሌሎች የሃይድሮጂን አመራረት ዘዴዎች ጋር ሲነጻጸር የታዳሽ ሃይል የኤሌክትሪክ ዋጋ ከ 0.25 ዩዋን / ኪሎዋት ያነሰ ከሆነ የአረንጓዴው ሃይድሮጂን ዋጋ ወደ 15 ዩዋን / ኪግ ሊቀንስ ይችላል, ይህም የወጪ ጥቅም ማግኘት ይጀምራል. ከካርቦን ገለልተኝነት አንፃር የታዳሽ የኃይል ማመንጫ ወጪዎችን በመቀነስ ፣የሃይድሮጂን ምርት ፕሮጀክቶች መጠነ ሰፊ ልማት ፣የኤሌክትሮላይቲክ ሴል የኃይል ፍጆታ እና የኢንቨስትመንት ወጪዎችን መቀነስ እና የካርበን ታክስ እና ሌሎች ፖሊሲዎች መመሪያ ፣መንገድ የአረንጓዴው ሃይድሮጂን ዋጋ መቀነስ ቀስ በቀስ ግልጽ ይሆናል. በተመሳሳይ ጊዜ፣ ከባህላዊ የኃይል ምንጮች የሚገኘው የሃይድሮጂን ምርት ከብዙ ተዛማጅ ቆሻሻዎች ለምሳሌ እንደ ካርቦን፣ ሰልፈር እና ክሎሪን፣ እና ከመጠን በላይ የማጥራት እና የ CCUS ዋጋ ስለሚቀላቀል ትክክለኛው የምርት ዋጋ ከ20 yuan/kg ሊበልጥ ይችላል።