점점 더 많은 국가들이 수소 에너지에 대한 전략적 목표를 설정하기 시작했으며 일부 투자는 녹색 수소 기술 개발에 집중되고 있습니다. EU와 중국은 기술과 인프라 분야에서 선점자 우위를 모색하면서 이러한 발전을 주도하고 있습니다. 한편, 일본, 한국, 프랑스, 독일, 네덜란드, 뉴질랜드, 호주는 모두 2017년부터 수소 에너지 전략을 발표하고 시범 계획을 개발했습니다. 2021년 EU는 수소 에너지에 대한 전략적 요구 사항을 발표하여 운영 용량을 늘릴 것을 제안했습니다. 2024년까지 풍력 및 태양에너지를 활용한 전해전지 수소 생산량을 6GW로 늘리고, 2030년까지 40GW로 EU의 수소 생산 용량을 추가로 40GW로 늘릴 예정이다. EU 외부에서는 40GW.
모든 신기술과 마찬가지로 그린 수소는 1차 연구개발에서 주류 산업 개발로 이동하고 있으며, 그 결과 설계, 건설 및 설치 측면에서 단가가 낮아지고 효율성이 향상됩니다. 그린수소 LCOH는 전해전지 비용, 재생에너지 전력 가격, 기타 운영비용 등 3가지 요소로 구성된다. 일반적으로 녹색수소 LCOH 중 전해전지 비용이 약 20%~25%를 차지하며, 전력비중 가장 큰 비중(70%~75%)을 차지한다. 운영 비용은 상대적으로 적으며 일반적으로 5% 미만입니다.
국제적으로 재생에너지(주로 유틸리티 규모의 태양광 및 풍력) 가격은 지난 30년간 크게 하락했으며, 균등에너지비용(LCOE)은 이제 석탄화력($30~50/MWh)에 근접했습니다. , 미래에 재생에너지의 가격 경쟁력을 더욱 높일 것입니다. 재생에너지 비용은 매년 10%씩 계속 하락하고 있으며, 2030년경에는 재생에너지 비용이 약 20달러/MWh에 도달할 것입니다. 운영 비용을 크게 줄일 수는 없지만 셀 단위 비용을 줄일 수 있으며 태양광이나 풍력 발전과 마찬가지로 셀의 학습 비용 곡선도 비슷할 것으로 예상됩니다.
태양광 PV는 1970년대에 개발되었으며 2010년 태양광 PV LCoE 가격은 약 $500/MWh였습니다. 태양광 PV LCOE는 2010년 이후 크게 감소하여 현재 $30~$50/MWh 수준입니다. 전해전지 기술이 태양광전지 생산에 대한 산업 벤치마크와 유사하다는 점을 감안할 때, 2020~2030년까지 전해전지 기술은 단가 측면에서 태양광전지와 유사한 궤적을 따를 가능성이 높습니다. 동시에 풍력에 대한 LCOE는 지난 10년 동안 크게 감소했지만 그 비율은 더 적습니다(해상 약 50%, 육상 60%).
우리나라는 재생에너지원(풍력, 태양광, 수력 등)을 사용해 전해수 수소를 생산하는데, 전기요금을 0.25위안/kWh 이하로 통제하면 수소 생산비용은 상대적인 경제성(15.3~20.9위안/kg)을 갖는다. . 알칼리 전기분해 및 PEM 전기분해 수소 생산의 기술 및 경제 지표는 표 1에 나와 있습니다.
전해수소 생산 비용 계산 방법은 식 (1)과 (2)와 같다. LCOE = 고정비/(수소생산량 x 수명) + 운영비 (1) 운영비 = 수소생산 전력사용량 x 전력가격 + 물가격 + 장비유지비 (2) 알칼리수전해 및 PEM 수전해 프로젝트 수행 (1000 Nm3/h) ) 예를 들어, 프로젝트의 전체 수명 주기는 20년이고 운영 수명은 9×104h라고 가정합니다. 패키지 전해조, 수소 정화 장치, 재료비, 토목 건축비, 설치 서비스비 등의 고정 비용은 전기분해에 대해 0.3위안/kWh로 계산됩니다. 비용 비교는 표 2에 나와 있습니다.
다른 수소 생산방식에 비해 재생에너지 전기요금이 0.25위안/kWh보다 낮으면 녹색수소 비용을 15위안/kg 정도로 줄일 수 있어 원가우위가 생기기 시작한다. 탄소중립의 맥락에서 재생에너지 발전비용 절감, 수소생산 프로젝트의 대규모 개발, 전해전지 에너지 소비 및 투자비용 절감, 탄소세 등 정책 지도 등을 통해 도로 녹색수소 비용 절감 효과는 점차 명확해질 것입니다. 동시에, 전통적인 에너지원에서 생산되는 수소는 탄소, 황, 염소 등 많은 관련 불순물과 중첩된 정화 및 CCUS 비용이 혼합되기 때문에 실제 생산 비용은 20위안/kg을 초과할 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 2월 6일