Nchi zaidi na zaidi zinaanza kuweka malengo ya kimkakati kwa nishati ya hidrojeni, na uwekezaji mwingine unalenga maendeleo ya teknolojia ya hidrojeni ya kijani. EU na Uchina zinaongoza maendeleo haya, zikitafuta faida za kwanza katika teknolojia na miundombinu. Wakati huo huo, Japan, Korea Kusini, Ufaransa, Ujerumani, Uholanzi, New Zealand na Australia zote zimetoa mikakati ya nishati ya hidrojeni na kuendeleza mipango ya majaribio tangu 2017. Katika 2021, EU ilitoa mahitaji ya kimkakati ya nishati ya hidrojeni, inapendekeza kuongeza uwezo wa uendeshaji. ya uzalishaji wa hidrojeni katika seli za elektroliti hadi 6GW ifikapo 2024 kwa kutegemea upepo na nishati ya jua, na hadi 40GW ifikapo 2030, uwezo wa uzalishaji wa hidrojeni katika EU utaongezeka hadi 40GW kwa 40GW ya ziada nje ya EU.
Kama ilivyo kwa teknolojia zote mpya, hidrojeni ya kijani kibichi inahama kutoka kwa utafiti wa msingi na maendeleo hadi kujumuisha maendeleo ya viwanda, na kusababisha gharama ya chini ya kitengo na kuongezeka kwa ufanisi katika muundo, ujenzi na usakinishaji. LCOH ya hidrojeni ya kijani ina vipengele vitatu: gharama ya seli ya electrolytic, bei ya umeme inayoweza kurejeshwa na gharama nyingine za uendeshaji. Kwa ujumla, gharama ya kiini electrolytic akaunti kwa karibu 20% ~ 25% ya kijani hidrojeni LCOH, na sehemu kubwa ya umeme (70% ~ 75%). Gharama za uendeshaji ni ndogo, kwa ujumla chini ya 5%.
Kimataifa, bei ya nishati mbadala (hasa nishati ya jua na upepo) imeshuka kwa kiasi kikubwa katika kipindi cha miaka 30 iliyopita, na gharama yake ya nishati iliyosawazishwa (LCOE) sasa inakaribia ile ya nishati ya makaa ya mawe ($30-50 /MWh) , kufanya vinavyoweza kurejeshwa ziwe na ushindani wa gharama katika siku zijazo. Gharama za nishati mbadala zinaendelea kushuka kwa 10% kwa mwaka, na kufikia karibu 2030 gharama za nishati mbadala zitafikia takriban $20/MWh. Gharama za uendeshaji haziwezi kupunguzwa kwa kiasi kikubwa, lakini gharama za kitengo cha seli zinaweza kupunguzwa na kiwango sawa cha gharama ya kujifunza kinatarajiwa kwa seli kama vile nishati ya jua au upepo.
Solar PV ilitengenezwa miaka ya 1970 na bei ya solar PV LCoEs mwaka 2010 ilikuwa karibu $500/MWh. Solar PV LCOE imepungua kwa kiasi kikubwa tangu 2010 na kwa sasa ni $30 hadi $50 /MWh. Ikizingatiwa kuwa teknolojia ya seli za elektroliti ni sawa na kiwango cha viwandani cha utengenezaji wa seli za nishati ya jua, kuanzia 2020-2030, teknolojia ya seli ya elektroliti inaweza kufuata mkondo sawa na seli za picha za jua kwa suala la gharama ya kitengo. Wakati huo huo, LCOE ya upepo imepungua kwa kiasi kikubwa katika muongo uliopita, lakini kwa kiasi kidogo (takriban asilimia 50 nje ya pwani na asilimia 60 ya pwani).
Nchi yetu hutumia vyanzo vya nishati mbadala (kama vile nishati ya upepo, photovoltaic, umeme wa maji) kwa ajili ya uzalishaji wa hidrojeni ya maji ya elektroliti, wakati bei ya umeme inadhibitiwa katika yuan 0.25 /kWh chini, gharama ya uzalishaji wa hidrojeni ina ufanisi wa kiuchumi (yuan 15.3 ~ 20.9 / kg) . Viashiria vya kiufundi na kiuchumi vya elektrolisisi ya alkali na uzalishaji wa hidrojeni ya elektrolisisi ya PEM vinaonyeshwa katika Jedwali 1.
Njia ya kuhesabu gharama ya uzalishaji wa hidrojeni elektroliti inaonyeshwa katika milinganyo (1) na (2). LCOE= gharama isiyobadilika/(idadi ya uzalishaji wa hidrojeni x maisha) + gharama ya uendeshaji (1) Gharama ya uendeshaji = uzalishaji wa hidrojeni matumizi ya umeme x bei ya umeme + bei ya maji + gharama ya matengenezo ya vifaa (2) Kuchukua umeme wa alkali na miradi ya electrolysis ya PEM (1000 Nm3/h ) kama mfano, chukulia kwamba mzunguko mzima wa maisha ya miradi ni miaka 20 na maisha ya uendeshaji ni 9×104h. Gharama isiyobadilika ya kifurushi cha seli ya elektroliti, kifaa cha kusafisha hidrojeni, ada ya nyenzo, ada ya ujenzi wa kiraia, ada ya huduma ya usakinishaji na vitu vingine huhesabiwa kuwa yuan 0.3 /kWh kwa elektrolisisi. Ulinganisho wa gharama umeonyeshwa kwenye Jedwali 2.
Ikilinganishwa na mbinu zingine za uzalishaji wa hidrojeni, ikiwa bei ya umeme ya nishati mbadala ni ya chini kuliko yuan 0.25/kWh, gharama ya hidrojeni ya kijani inaweza kupunguzwa hadi karibu yuan 15 / kg, ambayo huanza kuwa na faida ya gharama. Katika muktadha wa kutoegemea upande wowote wa kaboni, pamoja na kupunguzwa kwa gharama za uzalishaji wa nishati mbadala, maendeleo makubwa ya miradi ya uzalishaji wa hidrojeni, kupunguza matumizi ya nishati ya seli ya kielektroniki na gharama za uwekezaji, na mwongozo wa ushuru wa kaboni na sera zingine, barabara. ya kupunguza gharama ya hidrojeni ya kijani itakuwa wazi hatua kwa hatua. Wakati huo huo, kwa sababu uzalishaji wa hidrojeni kutoka kwa vyanzo vya jadi vya nishati utachanganywa na uchafu mwingi unaohusiana kama vile kaboni, salfa na klorini, na gharama ya utakaso wa juu zaidi na CCUS, gharama halisi ya uzalishaji inaweza kuzidi yuan 20 / kg.
Muda wa kutuma: Feb-06-2023