Усё больш і больш краін пачынаюць ставіць стратэгічныя мэты ў галіне вадароднай энергетыкі, і некаторыя інвестыцыі накіраваны на развіццё зялёных вадародных тэхналогій. ЕС і Кітай лідзіруюць у гэтым развіцці, шукаючы першыя перавагі ў тэхналогіі і інфраструктуры. У той жа час Японія, Паўднёвая Карэя, Францыя, Германія, Нідэрланды, Новая Зеландыя і Аўстралія з 2017 г. апублікавалі стратэгіі вадароднай энергетыкі і распрацавалі пілотныя планы. У 2021 г. ЕС выдаў стратэгічнае патрабаванне да вадароднай энергетыкі, прапаноўваючы павялічыць эксплуатацыйныя магутнасці вытворчасці вадароду ў электралізерах да 6 ГВт да 2024 г. за кошт энергіі ветру і сонца і да 40 ГВт да 2024 г. У 2030 годзе магутнасць вытворчасці вадароду ў ЕС будзе павялічана да 40 ГВт за кошт дадатковых 40 ГВт за межамі ЕС.
Як і ва ўсіх новых тэхналогіях, экалагічна чысты вадарод пераходзіць ад першасных даследаванняў і распрацовак да асноўных прамысловых распрацовак, што прыводзіць да зніжэння кошту адзінкі і павышэння эфектыўнасці праектавання, будаўніцтва і мантажу. Зялёны вадарод LCOH складаецца з трох кампанентаў: кошт электралізера, кошт аднаўляльнай электраэнергіі і іншыя эксплуатацыйныя выдаткі. У цэлым кошт электралітычнай ячэйкі складае каля 20% ~ 25% зялёнага вадароду LCOH і найбольшую долю электраэнергіі (70% ~ 75%). Эксплуатацыйныя выдаткі адносна невялікія, звычайна менш за 5%.
На міжнародным узроўні цана на аднаўляльную энергію (галоўным чынам на сонечную і ветравую энергію) значна ўпала за апошнія 30 гадоў, і яе выраўнаваны кошт энергіі (LCOE) цяпер блізкі да кошту вугальнай энергіі ($30-50 / МВт·г) , што робіць аднаўляльныя крыніцы энергіі больш канкурэнтаздольнымі ў будучыні. Выдаткі на аднаўляльную энергію працягваюць падаць на 10% у год, і прыкладна да 2030 года выдаткі на аднаўляльную энергію дасягнуць прыкладна 20 долараў за МВт-гадз. Эксплуатацыйныя выдаткі нельга істотна знізіць, але можна знізіць выдаткі на адзінку ячэйкі, і чакаецца, што крывая выдаткаў на навучанне будзе такой жа, як і для сонечнай або ветравой энергіі.
Сонечная фотаэлектрычная сістэма была распрацавана ў 1970-х гадах, і цана на сонечныя фотаэлектрычныя LCoE у 2010 годзе складала каля 500 долараў за МВт-гадз. LCOE сонечнай батарэі значна знізіўся з 2010 года і ў цяперашні час складае ад 30 да 50 долараў за МВт-гадз. Улічваючы, што тэхналогія электралітычных элементаў падобная на прамысловы эталон для вытворчасці сонечных фотаэлектрычных элементаў, у 2020-2030 гадах тэхналогія электралітычных элементаў, верагодна, будзе ісці па той жа траекторыі, што і сонечныя фотаэлектрычныя элементы з пункту гледжання кошту адзінкі. У той жа час LCOE для ветру істотна знізіўся за апошняе дзесяцігоддзе, але ў меншай колькасці (прыкладна на 50 працэнтаў на моры і на 60 працэнтаў на сушы).
Наша краіна выкарыстоўвае аднаўляльныя крыніцы энергіі (такія як энергія ветру, фотаэлектрыка, гідраэнергія) для вытворчасці вадароду ў электралітычнай вадзе. Калі цана на электраэнергію рэгулюецца ніжэй за 0,25 юаня / кВт/гадз, кошт вытворчасці вадароду мае адносную эканамічную эфектыўнасць (15,3 ~ 20,9 юаня / кг) . Тэхніка-эканамічныя паказчыкі вытворчасці вадароду шчолачным электролізам і ПЭМ-электролізам прыведзены ў табліцы 1.
Метад разліку кошту электралітычнай вытворчасці вадароду паказаны ва ўраўненнях (1) і (2). LCOE= фіксаваны кошт/(колькасць вытворчасці вадароду х тэрмін службы) + эксплуатацыйныя выдаткі (1) Эксплуатацыйныя выдаткі = спажыванне электраэнергіі пры вытворчасці вадароду х цана электраэнергіі + цана вады + кошт тэхнічнага абслугоўвання абсталявання (2) Прыняцце праектаў шчолачнага электролізу і электролізу PEM (1000 Нм3/гадз ) у якасці прыкладу выкажам здагадку, што ўвесь жыццёвы цыкл праектаў складае 20 гадоў, а тэрмін службы - 9 × 104 гадзіны. Пастаянны кошт пакетнага электралізера, прылады для ачысткі вадароду, платы за матэрыялы, платы за грамадзянскае будаўніцтва, платы за паслугі па ўстаноўцы і іншых артыкулаў разлічваецца ў 0,3 юаня за кВт/г для электролізу. Параўнанне выдаткаў паказана ў табліцы 2.
У параўнанні з іншымі метадамі вытворчасці вадароду, калі цана на электраэнергію з аднаўляльных крыніц энергіі ніжэйшая за 0,25 юаня за кВт/гадз, кошт экалагічна чыстага вадароду можна знізіць прыкладна да 15 юаняў за кг, што дае перавагу ў кошце. У кантэксце вугляроднай нейтральнасці, са зніжэннем выдаткаў на вытворчасць электраэнергіі з аднаўляльных крыніц энергіі, буйнамаштабным развіццём праектаў па вытворчасці вадароду, скарачэннем спажывання энергіі электралітычных элементаў і інвестыцыйных выдаткаў, а таксама рэкамендацыямі падаткаабкладання вугляроду і іншай палітыкі, дарога зніжэння кошту зялёнага вадароду будзе паступова ясна. У той жа час, паколькі вытворчасць вадароду з традыцыйных крыніц энергіі будзе змешвацца з многімі звязанымі прымешкамі, такімі як вуглярод, сера і хлор, і коштам дадатковай ачысткі і CCUS, фактычны кошт вытворчасці можа перавышаць 20 юаняў за кг.
Час публікацыі: 6 лютага 2023 г