പുനരുപയോഗ ഊർജ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴിയുള്ള ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിൻ്റെ സാമ്പത്തിക വിശകലനം

കൂടുതൽ കൂടുതൽ രാജ്യങ്ങൾ ഹൈഡ്രജൻ ഊർജത്തിനായി തന്ത്രപ്രധാനമായ ലക്ഷ്യങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കാൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ചില നിക്ഷേപങ്ങൾ ഹരിത ഹൈഡ്രജൻ സാങ്കേതികവിദ്യ വികസിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. സാങ്കേതിക വിദ്യയിലും അടിസ്ഥാന സൗകര്യങ്ങളിലുമുള്ള ആദ്യ നേട്ടങ്ങൾക്കായി ഇയുവും ചൈനയും ഈ വികസനത്തിന് നേതൃത്വം നൽകുന്നു. അതേസമയം, ജപ്പാൻ, ദക്ഷിണ കൊറിയ, ഫ്രാൻസ്, ജർമ്മനി, നെതർലാൻഡ്‌സ്, ന്യൂസിലാൻഡ്, ഓസ്‌ട്രേലിയ എന്നിവയെല്ലാം 2017 മുതൽ ഹൈഡ്രജൻ ഊർജ തന്ത്രങ്ങളും വികസിപ്പിച്ച പൈലറ്റ് പ്ലാനുകളും പുറത്തിറക്കി. കാറ്റിനെയും സൗരോർജ്ജത്തെയും ആശ്രയിച്ച് ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലുകളിലെ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം 2024 ഓടെ 6GW ആയി 40 ജി.

എല്ലാ പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യകളെയും പോലെ, ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ പ്രാഥമിക ഗവേഷണത്തിൽ നിന്നും വികസനത്തിൽ നിന്നും മുഖ്യധാരാ വ്യാവസായിക വികസനത്തിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, അതിൻ്റെ ഫലമായി യൂണിറ്റ് ചെലവ് കുറയുകയും ഡിസൈൻ, നിർമ്മാണം, ഇൻസ്റ്റാളേഷൻ എന്നിവയിൽ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ LCOH മൂന്ന് ഘടകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെൽ വില, പുതുക്കാവുന്ന വൈദ്യുതി വില, മറ്റ് പ്രവർത്തന ചെലവുകൾ. പൊതുവേ, ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലിൻ്റെ വില ഏകദേശം 20% ~ 25% ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ LCOH ഉം വൈദ്യുതിയുടെ ഏറ്റവും വലിയ വിഹിതവും (70% ~ 75%) വരും. പ്രവർത്തന ചെലവ് താരതമ്യേന ചെറുതാണ്, സാധാരണയായി 5% ൽ താഴെയാണ്.

അന്താരാഷ്‌ട്രതലത്തിൽ, പുനരുപയോഗ ഊർജത്തിൻ്റെ (പ്രധാനമായും യൂട്ടിലിറ്റി സ്‌കെയിൽ സൗരോർജ്ജവും കാറ്റും) വില കഴിഞ്ഞ 30 വർഷമായി ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു, അതിൻ്റെ ഇക്വലൈസ്ഡ് എനർജി കോസ്റ്റ് (LCOE) ഇപ്പോൾ കൽക്കരി ഉപയോഗിച്ചുള്ള വൈദ്യുതിയുടെ ($30-50 /MWh) അടുത്താണ്. , ഭാവിയിൽ പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്നവയെ കൂടുതൽ ചിലവ്-മത്സരാത്മകമാക്കുന്നു. പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജ ചെലവ് പ്രതിവർഷം 10% കുറയുന്നത് തുടരുന്നു, ഏകദേശം 2030 ഓടെ പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ ചെലവ് ഏകദേശം $20 /MWh ആയി ഉയരും. പ്രവർത്തനച്ചെലവ് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയില്ല, എന്നാൽ സെൽ യൂണിറ്റ് ചെലവ് കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും കൂടാതെ സോളാർ അല്ലെങ്കിൽ കാറ്റ് പവർ പോലെ സെല്ലുകൾക്ക് സമാനമായ പഠന ചെലവ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.

സോളാർ പിവി 1970-കളിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, 2010-ൽ സോളാർ പിവി എൽസിഒഇകളുടെ വില ഏകദേശം $500 /MWh ആയിരുന്നു. സോളാർ PV LCOE 2010 മുതൽ ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു, നിലവിൽ $30 മുതൽ $50 /MWh ആണ്. ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് സെൽ സാങ്കേതികവിദ്യ സോളാർ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്‌ക് സെൽ ഉൽപ്പാദനത്തിനുള്ള വ്യാവസായിക മാനദണ്ഡത്തിന് സമാനമാണ് എന്നതിനാൽ, 2020-2030 മുതൽ ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റിക് സെൽ സാങ്കേതികവിദ്യ യൂണിറ്റ് ചെലവിൻ്റെ കാര്യത്തിൽ സോളാർ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെല്ലുകളുടെ അതേ പാത പിന്തുടരാൻ സാധ്യതയുണ്ട്. അതേ സമയം, കാറ്റിനുള്ള എൽസിഒഇ കഴിഞ്ഞ ദശകത്തിൽ ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു, എന്നാൽ ചെറിയ അളവിൽ (ഏകദേശം 50 ശതമാനം കടൽത്തീരവും 60 ശതമാനം കടൽത്തീരവും).

വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ ജല ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിനായി നമ്മുടെ രാജ്യം പുനരുപയോഗിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകൾ (കാറ്റ് ശക്തി, ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക്, ജലവൈദ്യുത മുതലായവ) ഉപയോഗിക്കുന്നു, വൈദ്യുതി വില 0.25 യുവാൻ / kWh-ൽ നിയന്ത്രിക്കുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനച്ചെലവിന് ആപേക്ഷിക സാമ്പത്തിക കാര്യക്ഷമതയുണ്ട് (15.3 ~ 20.9 യുവാൻ / കിലോ) . ആൽക്കലൈൻ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിൻ്റെയും PEM വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിൻ്റെയും ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിൻ്റെ സാങ്കേതികവും സാമ്പത്തികവുമായ സൂചകങ്ങൾ പട്ടിക 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിൻ്റെ ചെലവ് കണക്കുകൂട്ടൽ രീതി (1), (2) സമവാക്യങ്ങളിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. LCOE= നിശ്ചിത ചെലവ്/(ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദന അളവ് x ആയുസ്സ്) + പ്രവർത്തനച്ചെലവ് (1) പ്രവർത്തനച്ചെലവ് = ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം x വൈദ്യുതി വില + ജലത്തിൻ്റെ വില + ഉപകരണങ്ങളുടെ പരിപാലനച്ചെലവ് (2) ആൽക്കലൈൻ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണവും PEM വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ പദ്ധതികളും എടുക്കൽ (1000 Nm3/h ) ഒരു ഉദാഹരണമായി, പ്രോജക്റ്റുകളുടെ മുഴുവൻ ജീവിത ചക്രം 20 വർഷമാണെന്നും പ്രവർത്തന ആയുസ്സ് 9×104h ആണെന്നും കരുതുക. വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിനായി പാക്കേജ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെൽ, ഹൈഡ്രജൻ ശുദ്ധീകരണ ഉപകരണം, മെറ്റീരിയൽ ഫീസ്, സിവിൽ നിർമ്മാണ ഫീസ്, ഇൻസ്റ്റലേഷൻ സേവന ഫീസ്, മറ്റ് ഇനങ്ങൾ എന്നിവയുടെ നിശ്ചിത വില 0.3 യുവാൻ / kWh ആയി കണക്കാക്കുന്നു. ചെലവ് താരതമ്യം പട്ടിക 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.

മറ്റ് ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന രീതികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പുനരുപയോഗ ഊർജത്തിൻ്റെ വൈദ്യുതി വില 0.25 യുവാൻ /kWh-ൽ കുറവാണെങ്കിൽ, ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ്റെ വില ഏകദേശം 15 യുവാൻ /kg ആയി കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ചെലവ് നേട്ടമുണ്ടാക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. കാർബൺ ന്യൂട്രാലിറ്റിയുടെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ, പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്ന ഊർജ്ജ ഉൽപാദനച്ചെലവ് കുറയ്ക്കൽ, ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദന പദ്ധതികളുടെ വൻതോതിലുള്ള വികസനം, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെൽ ഊർജ്ജ ഉപഭോഗവും നിക്ഷേപ ചെലവും കുറയ്ക്കൽ, കാർബൺ നികുതിയുടെയും മറ്റ് നയങ്ങളുടെയും മാർഗ്ഗനിർദ്ദേശം, റോഡ് ഗ്രീൻ ഹൈഡ്രജൻ്റെ വില കുറയ്ക്കുന്നത് ക്രമേണ വ്യക്തമാകും. അതേ സമയം, പരമ്പരാഗത ഊർജ സ്രോതസ്സുകളിൽ നിന്നുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദനം കാർബൺ, സൾഫർ, ക്ലോറിൻ തുടങ്ങിയ നിരവധി അനുബന്ധ മാലിന്യങ്ങളുമായി കലരുകയും, സൂപ്പർഇമ്പോസ്ഡ് ശുദ്ധീകരണത്തിൻ്റെയും CCUS-ൻ്റെയും വിലയും, യഥാർത്ഥ ഉൽപാദനച്ചെലവ് 20 യുവാൻ / കിലോ കവിഞ്ഞേക്കാം.