පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්රභවයන්ගෙන් විද්යුත් විච්ඡේදනය මගින් හරිත හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනය පිළිබඳ ආර්ථික විශ්ලේෂණය

වැඩි වැඩියෙන් රටවල් හයිඩ්‍රජන් බලශක්තිය සඳහා උපායමාර්ගික ඉලක්ක තැබීමට පටන් ගෙන ඇති අතර සමහර ආයෝජන හරිත හයිඩ්‍රජන් තාක්‍ෂණ සංවර්ධනයට නැඹුරු වේ. තාක්‍ෂණය සහ යටිතල පහසුකම්වල ප්‍රථම ප්‍රතිලාභ සොයමින් යුරෝපා සංගමය සහ චීනය මෙම සංවර්ධනයට නායකත්වය දෙයි. මේ අතර, ජපානය, දකුණු කොරියාව, ප්‍රංශය, ජර්මනිය, නෙදර්ලන්තය, නවසීලන්තය සහ ඕස්ට්‍රේලියාව 2017 වසරේ සිට හයිඩ්‍රජන් බලශක්ති උපාය මාර්ග සහ නියමු සැලසුම් සකස් කර ඇත. 2021 දී, EU විසින් මෙහෙයුම් ධාරිතාව වැඩි කිරීමට යෝජනා කරමින් හයිඩ්‍රජන් බලශක්තිය සඳහා උපාය මාර්ගික අවශ්‍යතාවයක් නිකුත් කරන ලදී. 2024 වන විට විදුලි විච්ඡේදක සෛලවල හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනය 6GW දක්වා සුළං සහ සූර්ය ශක්තිය මත රඳා පැවතීම, සහ 2030 වන විට 40GW, EU හි හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනයේ ධාරිතාව EU වලින් පිටත අමතර 40GW කින් 40GW දක්වා වැඩි කරනු ඇත.

සියලුම නව තාක්ෂණයන් මෙන්ම, හරිත හයිඩ්‍රජන් ප්‍රාථමික පර්යේෂණ හා සංවර්ධනයේ සිට ප්‍රධාන ධාරාවේ කාර්මික සංවර්ධනය දක්වා ගමන් කරයි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අඩු ඒකක පිරිවැය සහ සැලසුම්, ඉදිකිරීම් සහ ස්ථාපනය කිරීමේ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි වේ. හරිත හයිඩ්‍රජන් LCOH සංරචක තුනකින් සමන්විත වේ: විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛල පිරිවැය, පුනර්ජනනීය විදුලි මිල සහ අනෙකුත් මෙහෙයුම් වියදම්. සාමාන්‍යයෙන්, විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛලවල පිරිවැය හරිත හයිඩ්‍රජන් LCOH හි 20% ~ 25% ක් පමණ වන අතර, විශාලතම විදුලි කොටස (70% ~ 75%) වේ. මෙහෙයුම් පිරිවැය සාපේක්ෂව කුඩා වන අතර, සාමාන්යයෙන් 5% ට වඩා අඩුය.

ජාත්‍යන්තරව, පසුගිය වසර 30 තුළ පුනර්ජනනීය බලශක්තියේ (ප්‍රධාන වශයෙන් උපයෝගිතා පරිමාණයේ සූර්ය සහ සුළං) මිල සැලකිය යුතු ලෙස පහත වැටී ඇති අතර, එහි සමාන කළ බලශක්ති පිරිවැය (LCOE) දැන් ගල් අඟුරු බල ශක්තියට ($30-50 /MWh) ආසන්න වේ. , අනාගතයේදී පුනර්ජනනීය ද්‍රව්‍ය වඩාත් පිරිවැය-තරඟකාරී බවට පත් කිරීම. පුනර්ජනනීය බලශක්ති පිරිවැය වසරකට 10% කින් පහත වැටෙන අතර 2030 පමණ වන විට පුනර්ජනනීය බලශක්ති පිරිවැය $20 /MWh පමණ වනු ඇත. මෙහෙයුම් පිරිවැය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ නොහැක, නමුත් සෛල ඒකක පිරිවැය අඩු කළ හැකි අතර සූර්ය හෝ සුළං බලය සඳහා සෛල සඳහා සමාන ඉගෙනුම් පිරිවැය වක්රයක් අපේක්ෂා කෙරේ.

Solar PV 1970s හි සංවර්ධනය කරන ලද අතර 2010 දී solar PV LCoEs වල මිල $500/MWh පමණ විය. Solar PV LCOE 2010 සිට සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වී ඇති අතර දැනට $30 සිට $50 /MWh වේ. විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛල තාක්‍ෂණය සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සෛල නිෂ්පාදනය සඳහා කාර්මික මිණුම් ලකුණට සමාන බැවින්, 2020-2030 සිට, විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛල තාක්‍ෂණය ඒකක පිරිවැය අනුව සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සෛල මෙන් සමාන ගමන් පථයක් අනුගමනය කිරීමට ඉඩ ඇත. ඒ අතරම, පසුගිය දශකය තුළ සුළං සඳහා LCOE සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වී ඇත, නමුත් කුඩා ප්‍රමාණයකින් (අවසන් වෙරළේ සියයට 50 ක් සහ සියයට 60 ක් පමණ).

අපේ රට විද්‍යුත් විච්ඡේදක ජල හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනය සඳහා පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්‍රභවයන් (සුළං බලය, ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා, ජල විදුලිය වැනි) භාවිතා කරයි, විදුලි මිල යුවාන් 0.25 /kWh පහතින් පාලනය වන විට, හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන පිරිවැය සාපේක්ෂ ආර්ථික කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත (15.3 ~ 20.9 yuan /kg) . ක්ෂාරීය විද්‍යුත් විච්ඡේදනය සහ PEM විද්‍යුත් විච්ඡේදනය හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනයේ තාක්ෂණික සහ ආර්ථික දර්ශක වගුව 1 හි දක්වා ඇත.

විද්යුත් විච්ඡේදක හයිඩ්රජන් නිෂ්පාදනයේ පිරිවැය ගණනය කිරීමේ ක්රමය (1) සහ (2) සමීකරණවල දැක්වේ. LCOE= ස්ථාවර පිරිවැය/(හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන ප්‍රමාණය x ආයු කාලය) + මෙහෙයුම් පිරිවැය (1) මෙහෙයුම් පිරිවැය = හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන විදුලි පරිභෝජනය x විදුලි මිල + ජල මිල + උපකරණ නඩත්තු පිරිවැය (2) ක්ෂාරීය විද්‍යුත් විච්ඡේදනය සහ PEM විද්‍යුත් විච්ඡේදක ව්‍යාපෘති ගැනීම (1000 Nm3/h ) උදාහරණයක් ලෙස, ව්‍යාපෘතිවල සම්පූර්ණ ජීවන චක්‍රය වසර 20ක් වන අතර මෙහෙයුම් කාලය පැය 9×104ක් යැයි උපකල්පනය කරන්න. පැකේජයේ විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛලය, හයිඩ්‍රජන් පිරිසිදු කිරීමේ උපකරණය, ද්‍රව්‍ය ගාස්තු, සිවිල් ඉදිකිරීම් ගාස්තු, ස්ථාපන සේවා ගාස්තු සහ අනෙකුත් අයිතමවල ස්ථාවර පිරිවැය විද්‍යුත් විච්ඡේදනය සඳහා යුවාන් 0.3/kWh ලෙස ගණනය කෙරේ. පිරිවැය සංසන්දනය වගුව 2 හි දක්වා ඇත.

අනෙකුත් හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන ක්‍රම හා සසඳන විට, පුනර්ජනනීය බලශක්තියේ විදුලි මිල 0.25 යුවාන් /kWh ට වඩා අඩු නම්, හරිත හයිඩ්‍රජන් පිරිවැය යුවාන් 15 /kg දක්වා අඩු කළ හැකි අතර, එය පිරිවැය වාසියක් ඇති කිරීමට පටන් ගනී. කාබන් මධ්‍යස්ථ සන්දර්භය තුළ, පුනර්ජනනීය බලශක්ති බලශක්ති උත්පාදන පිරිවැය අඩු කිරීම, හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන ව්‍යාපෘතිවල මහා පරිමාණ සංවර්ධනය, විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛල බලශක්ති පරිභෝජනය සහ ආයෝජන වියදම් අඩු කිරීම සහ කාබන් බද්ද සහ අනෙකුත් ප්‍රතිපත්ති මාර්ගෝපදේශනය කිරීම, මාර්ගය හරිත හයිඩ්රජන් පිරිවැය අඩු කිරීම ක්රමයෙන් පැහැදිලි වනු ඇත. ඒ අතරම, සාම්ප්‍රදායික බලශක්ති ප්‍රභවයන්ගෙන් හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනය කාබන්, සල්ෆර් සහ ක්ලෝරීන් වැනි බොහෝ ආශ්‍රිත අපද්‍රව්‍ය සමඟ මිශ්‍ර වන නිසා සහ සුපිරිසිදු කිරීමේ පිරිවැය සහ CCUS නිසා, සැබෑ නිෂ්පාදන පිරිවැය යුවාන් 20/kg ඉක්මවිය හැක.