Ekonomia analizo de verda hidrogenproduktado per elektrolizo de renoviĝantaj energifontoj

Pli kaj pli da landoj komencas fiksi strategiajn celojn por hidrogena energio, kaj iuj investoj tendencas al verda hidrogena teknologio. EU kaj Ĉinio gvidas ĉi tiun evoluon, serĉante unualogajn avantaĝojn en teknologio kaj infrastrukturo. Dume Japanio, Sud-Koreio, Francio, Germanio, Nederlando, Nov-Zelando kaj Aŭstralio ĉiuj publikigis strategiojn pri hidrogenenergio kaj ellaboris pilotplanojn ekde 2017. En 2021, EU publikigis strategian postulon pri hidrogenenergio, proponante pliigi la operacian kapablon. de hidrogenproduktado en elektrolizaj ĉeloj ĝis 6GW antaŭ 2024 per dependado de vento kaj suna energio, kaj al 40GW antaŭ 2030, la kapacito de hidrogenproduktado en EU pliiĝos al 40GW je pliaj 40GW ekster EU.

Kiel kun ĉiuj novaj teknologioj, verda hidrogeno moviĝas de primara esplorado kaj evoluo al ĉefa industria evoluo, rezultigante pli malaltajn unukostojn kaj pliigitan efikecon en dezajno, konstruo kaj instalado. Verda hidrogeno LCOH konsistas el tri komponentoj: elektroliza ĉelkosto, renovigebla elektroprezo kaj aliaj operaciaj kostoj. Ĝenerale, la kosto de elektroliza ĉelo okupas ĉirkaŭ 20% ~ 25% de verda hidrogeno LCOH, kaj la plej granda parto de elektro (70% ~ 75%). Operaciaj kostoj estas relative malgrandaj, ĝenerale malpli ol 5%.

Internacie, la prezo de renovigebla energio (ĉefe utilskala suna kaj vento) signife falis dum la lastaj 30 jaroj, kaj ĝia egaligita energikosto (LCOE) nun estas proksima al tiu de karba energio (30-50 USD/MWh) , farante renovigeblajn energiojn pli kostkonkurencivaj en la estonteco. Renoviĝantaj energikostoj daŭre malpliiĝas je 10% jare, kaj ĉirkaŭ 2030 renoviĝantaj energikostoj atingos ĉirkaŭ $20/MWh. Funkciaj kostoj ne povas esti signife reduktitaj, sed ĉelaj unukostoj povas esti reduktitaj kaj simila lernkostokurbo estas atendita por ĉeloj kiel por suna aŭ ventoenergio.

Suna PV estis evoluigita en la 1970-aj jaroj kaj la prezo de suna PV LCoEs en 2010 estis proksimume 500 USD/MWh. Suna PV LCOE malpliiĝis signife ekde 2010 kaj estas nuntempe $30 ĝis $50 /MWh. Konsiderante, ke elektroliza ĉelteknologio estas simila al la industria komparnormo por suna fotovoltaeca ĉelproduktado, de 2020-2030, elektroliza ĉelteknologio verŝajne sekvos similan trajektorion kiel sunaj fotovoltaecaj ĉeloj laŭ unukosto. Samtempe, LCOE por vento signife malpliiĝis dum la pasinta jardeko, sed je pli malgranda kvanto (ĉirkaŭ 50 procentoj enmara kaj 60 procentoj surtere).

Nia lando uzas renovigeblajn energifontojn (kiel ventoenergio, fotovoltaeca, akvoenergio) por elektroliza akvoproduktado de hidrogeno, kiam la elektroprezo estas kontrolita en 0,25 juanoj/kWh sube, la kosto de produktado de hidrogeno havas relativan ekonomian efikecon (15,3 ~ 20,9 juanoj/kg) . Teknikaj kaj ekonomiaj indikiloj de alkala elektrolizo kaj PEM-elektroliza hidrogena produktado estas montritaj en Tabelo 1.

 12

La kostkalkulmetodo de elektroliza hidrogenproduktado estas montrita en ekvacioj (1) kaj (2). LCOE= fiksa kosto/(kvanto de produktado de hidrogeno x vivo) + kosto de funkciado (1) Kosto de funkciado = konsumo de elektroproduktado de hidrogeno x prezo de elektro + prezo de akvo + kosto de bontenado de ekipaĵo (2) Projektoj de elektrolizo alkala kaj PEM (1000 Nm3/h). ) ekzemple, supozu ke la tuta vivociklo de la projektoj estas 20 jaroj kaj la funkciada vivo estas 9×104h. La fiksa kosto de paka elektroliza ĉelo, hidrogenpuriga aparato, materiala kotizo, civila konstrukotizo, instalado-serva kotizo kaj aliaj aĵoj estas kalkulita je 0,3 juanoj/kWh por elektrolizo. La kostkomparo estas montrita en Tabelo 2.

 122

Kompare kun aliaj hidrogenproduktadmetodoj, se la elektroprezo de renovigebla energio estas pli malalta ol 0,25 juanoj/kWh, la kosto de verda hidrogeno povas esti reduktita al ĉirkaŭ 15 juanoj/kg, kiu komencas havi kostan avantaĝon. En la kunteksto de neŭtraleco de karbono, kun la redukto de kostoj de generado de energio de renovigebla energio, la grandskala disvolviĝo de projektoj de produktado de hidrogeno, la redukto de elektroliza ĉela energikonsumo kaj investkostoj, kaj la gvidado de karbona imposto kaj aliaj politikoj, la vojo. de verda hidrogena kostoredukto estos iom post iom klara. Samtempe, ĉar la hidrogena produktado el tradiciaj energifontoj estos miksita kun multaj rilataj malpuraĵoj kiel karbono, sulfuro kaj kloro, kaj la kosto de supermetita purigado kaj CCUS, la efektiva produktokosto povas superi 20 juanojn/kg.


Afiŝtempo: Feb-06-2023
Enreta Babilejo de WhatsApp!