Aktar u aktar pajjiżi qed jibdew jistabbilixxu miri strateġiċi għall-enerġija tal-idroġenu, u xi investimenti qed iħabbtu wiċċhom lejn l-iżvilupp tat-teknoloġija tal-idroġenu ekoloġiku. L-UE u ċ-Ċina qed imexxu dan l-iżvilupp, u qed ifittxu vantaġġi ta' min jimxi l-ewwel fit-teknoloġija u l-infrastruttura. Sadanittant, il-Ġappun, il-Korea t'Isfel, Franza, il-Ġermanja, l-Olanda, New Zealand u l-Awstralja kollha ħarġu strateġiji tal-enerġija tal-idroġenu u żviluppaw pjanijiet pilota mill-2017. Fl-2021, l-UE ħarġet rekwiżit strateġiku għall-enerġija tal-idroġenu, u pproponiet li tiżdied il-kapaċità operattiva tal-produzzjoni tal-idroġenu fiċ-ċelloli elettrolitiċi għal 6GW sal-2024 billi tiddependi fuq l-enerġija mir-riħ u solari, u għal 40GW sal-2030, il-kapaċità tal-produzzjoni tal-idroġenu fl-UE se tiżdied għal 40GW b'40GW addizzjonali barra l-UE.
Bħal fil-każ tat-teknoloġiji l-ġodda kollha, l-idroġenu aħdar qed jimxi minn riċerka u żvilupp primarju għal żvilupp industrijali mainstream, li jirriżulta fi spejjeż ta 'unità aktar baxxi u effiċjenza akbar fid-disinn, il-kostruzzjoni u l-installazzjoni. Idroġenu aħdar LCOH jikkonsisti fi tliet komponenti: spiża taċ-ċelluli elettrolitiċi, prezz tal-elettriku rinnovabbli u spejjeż operattivi oħra. B'mod ġenerali, l-ispiża taċ-ċellula elettrolitika tammonta għal madwar 20% ~ 25% ta 'l-idroġenu aħdar LCOH, u l-akbar sehem ta' l-elettriku (70% ~ 75%). L-ispejjeż operattivi huma relattivament żgħar, ġeneralment inqas minn 5%.
Internazzjonalment, il-prezz tal-enerġija rinnovabbli (prinċipalment fuq skala ta 'utilità solari u riħ) naqas b'mod sinifikanti matul l-aħħar 30 sena, u l-ispiża tal-enerġija ekwalizzata (LCOE) tagħha issa hija qrib dik tal-enerġija li taħdem bil-faħam ($ 30-50 / MWh) , li jagħmlu r-rinnovabbli aktar kost-kompetittivi fil-futur. L-ispejjeż tal-enerġija rinnovabbli jkomplu jonqsu b'10% fis-sena, u sa madwar l-2030 l-ispejjeż tal-enerġija rinnovabbli se jilħqu madwar $20/MWh. L-ispejjeż operattivi ma jistgħux jitnaqqsu b'mod sinifikanti, iżda l-ispejjeż tal-unità taċ-ċelluli jistgħu jitnaqqsu u hija mistennija kurva tal-ispiża tat-tagħlim simili għaċ-ċelloli bħal għall-enerġija solari jew mir-riħ.
Il-PV solari ġie żviluppat fis-snin sebgħin u l-prezz tal-LCoEs tal-PV solari fl-2010 kien ta 'madwar $500 /MWh. Solar PV LCOE naqas b'mod sinifikanti mill-2010 u bħalissa huwa $30 sa $50 /MWh. Minħabba li t-teknoloġija taċ-ċelloli elettrolitiċi hija simili għall-punt ta 'referenza industrijali għall-produzzjoni taċ-ċelloli fotovoltajċi solari, mill-2020-2030, it-teknoloġija taċ-ċelloli elettrolitiċi x'aktarx issegwi trajettorja simili bħal ċelloli fotovoltajċi solari f'termini ta' spiża ta 'unità. Fl-istess ħin, LCOE għar-riħ naqas b'mod sinifikanti matul l-aħħar għaxar snin, iżda b'ammont iżgħar (madwar 50 fil-mija offshore u 60 fil-mija onshore).
Pajjiżna juża sorsi ta 'enerġija rinnovabbli (bħal enerġija mir-riħ, fotovoltajka, idroenerġija) għall-produzzjoni tal-idroġenu tal-ilma elettrolitiku, meta l-prezz tal-elettriku jiġi kkontrollat f'0.25 wan /kWh hawn taħt, l-ispiża tal-produzzjoni tal-idroġenu għandha effiċjenza ekonomika relattiva (15.3 ~ 20.9 wan /kg) . Indikaturi tekniċi u ekonomiċi tal-elettroliżi alkalina u l-produzzjoni tal-idroġenu tal-elettroliżi PEM huma murija fit-Tabella 1.
Il-metodu tal-kalkolu tal-ispiża tal-produzzjoni tal-idroġenu elettrolitiku huwa muri fl-ekwazzjonijiet (1) u (2). LCOE= spiża fissa/(kwantità tal-produzzjoni tal-idroġenu x ħajja) + spiża operattiva (1) Spiża operattiva = produzzjoni tal-idroġenu konsum tal-elettriku x prezz tal-elettriku + prezz tal-ilma + spiża tal-manutenzjoni tat-tagħmir (2) Teħid ta’ proġetti ta’ elettroliżi alkalina u elettroliżi PEM (1000 Nm3/h ) bħala eżempju, jassumi li ċ-ċiklu tal-ħajja kollu tal-proġetti huwa ta' 20 sena u l-ħajja operattiva hija 9×104h. L-ispiża fissa tal-pakkett taċ-ċelluli elettrolitiċi, apparat ta 'purifikazzjoni ta' l-idroġenu, ħlas tal-materjal, ħlas ta 'kostruzzjoni ċivili, ħlas ta' servizz ta 'installazzjoni u oġġetti oħra hija kkalkulata għal 0.3 wan / kWh għall-elettroliżi. It-tqabbil tal-ispejjeż jidher fit-Tabella 2.
Meta mqabbel ma 'metodi oħra ta' produzzjoni tal-idroġenu, jekk il-prezz tal-elettriku tal-enerġija rinnovabbli huwa inqas minn 0.25 wan /kWh, l-ispiża tal-idroġenu aħdar tista 'titnaqqas għal madwar 15-il wan /kg, li jibda jkollu vantaġġ fl-ispiża. Fil-kuntest tan-newtralità tal-karbonju, bit-tnaqqis tal-ispejjeż tal-ġenerazzjoni tal-enerġija tal-enerġija rinnovabbli, l-iżvilupp fuq skala kbira ta 'proġetti ta' produzzjoni tal-idroġenu, it-tnaqqis tal-konsum tal-enerġija taċ-ċelluli elettrolitiċi u l-ispejjeż tal-investiment, u l-gwida tat-taxxa tal-karbonju u politiki oħra, it-triq tat-tnaqqis tal-ispiża tal-idroġenu aħdar se jkun gradwalment ċar. Fl-istess ħin, minħabba li l-produzzjoni tal-idroġenu minn sorsi ta 'enerġija tradizzjonali se titħallat ma' ħafna impuritajiet relatati bħall-karbonju, il-kubrit u l-kloru, u l-ispiża ta 'purifikazzjoni superimposta u CCUS, l-ispiża attwali tal-produzzjoni tista' taqbeż l-20 wan / kg.
Ħin tal-post: Frar-06-2023