Sempre più paesi cumincianu à stabilisce obiettivi strategichi per l'energia di l'idrogenu, è certi investimenti tendenu à u sviluppu di a tecnulugia di l'idrogenu verde. L'UE è a Cina sò à a testa di stu sviluppu, circendu vantaghji di primu mutore in tecnulugia è infrastrutture. Intantu, u Giappone, a Corea di u Sud, a Francia, a Germania, i Paesi Bassi, a Nova Zelanda è l'Australia anu tutti publicatu strategie per l'energia di l'idrogenu è sviluppatu piani pilotu dapoi u 2017. In u 2021, l'UE hà publicatu un requisitu strategicu per l'energia di l'idrogenu, pruponendu di aumentà a capacità operativa di a pruduzzione di l'idrogenu in e cellule elettrolitiche à 6 GW da u 2024 basendu si nantu à l'energia eolica è solare, è à 40 GW da u 2030, a capacità di pruduzzione di l'idrogenu in l'UE serà aumentata à 40 GW di 40 GW supplementari fora di l'UE.
Cum'è cù tutte e nuove tecnulugie, l'idrogenu verde si move da a ricerca è u sviluppu primariu à u sviluppu industriale mainstream, risultendu in costi unitarii più bassi è una maggiore efficienza in a cuncepzione, a custruzzione è l'installazione. L'idrogenu verde LCOH hè custituitu da trè cumpunenti: u costu di a cella elettrolitica, u prezzu di l'elettricità rinnuvevule è altri costi operativi. In generale, u costu di a cella elettrolitica rapprisenta circa u 20% ~ 25% di l'idrogenu verde LCOH, è a più grande parte di l'elettricità (70% ~ 75%). I costi operativi sò relativamente chjuchi, generalmente menu di u 5%.
À u livellu internaziunale, u prezzu di l'energia rinnuvevule (principalmente solare è eolica à scala industriale) hè diminuitu significativamente in l'ultimi 30 anni, è u so costu energeticu equalizatu (LCOE) hè avà vicinu à quellu di l'energia à carbone ($ 30-50 / MWh), rendendu e rinnuvevule più cumpetitive in termini di costi in u futuru. I costi di l'energia rinnuvevule cuntinueghjanu à calà di u 10% à l'annu, è intornu à u 2030 i costi di l'energia rinnuvevule righjunghjeranu circa $ 20 / MWh. I costi operativi ùn ponu esse ridutti significativamente, ma i costi di l'unità cellulare ponu esse ridutti è si prevede una curva di costi di apprendimentu simile per e cellule cum'è per l'energia solare o eolica.
L'energia solare fotovoltaica hè stata sviluppata in l'anni 1970 è u prezzu di i LCoE fotovoltaici solari in u 2010 era intornu à $ 500 / MWh. U LCOE di l'energia solare fotovoltaica hè diminuitu significativamente dapoi u 2010 è hè attualmente trà $ 30 è $ 50 / MWh. Datu chì a tecnulugia di e cellule elettrolitiche hè simile à u benchmark industriale per a pruduzzione di cellule fotovoltaiche solari, da u 2020 à u 2030, hè prubabile chì a tecnulugia di e cellule elettrolitiche seguiti una traiettoria simile à e cellule fotovoltaiche solari in termini di costu unitariu. À u listessu tempu, u LCOE per l'energia eolica hè diminuitu significativamente in l'ultima dicada, ma di una quantità minore (circa 50% in mare aperto è 60% in terra).
U nostru paese usa fonti d'energia rinnuvevuli (cum'è l'energia eolica, u fotovoltaicu, l'energia idroelettrica) per a pruduzzione d'idrogenu elettroliticu di l'acqua, quandu u prezzu di l'elettricità hè cuntrullatu in 0,25 yuan / kWh sottu, u costu di pruduzzione d'idrogenu hà una efficienza ecunomica relativa (15,3 ~ 20,9 yuan / kg). L'indicatori tecnichi è ecunomichi di l'elettrolisi alcalina è di a pruduzzione d'idrogenu per elettrolisi PEM sò mostrati in a Tavula 1.
U metudu di calculu di u costu di a pruduzzione di l'idrogenu elettroliticu hè mostratu in l'equazioni (1) è (2). LCOE = costu fissu / (quantità di pruduzzione di idrogenu x vita) + costu operativu (1) Costu operativu = cunsumu di elettricità di pruduzzione di idrogenu x prezzu di l'elettricità + prezzu di l'acqua + costu di mantenimentu di l'equipaggiu (2) Pigliendu cum'è esempiu i prughjetti di elettrolisi alcalina è elettrolisi PEM (1000 Nm3 / h), supponemu chì u ciclu di vita cumpletu di i prughjetti hè di 20 anni è a vita operativa hè di 9 × 10 4 h. U costu fissu di a cellula elettrolitica di u pacchettu, u dispusitivu di purificazione di l'idrogenu, a tarifa di u materiale, a tarifa di custruzzione civile, a tarifa di serviziu d'installazione è altri articuli hè calculatu à 0,3 yuan / kWh per l'elettrolisi. U paragone di i costi hè mostratu in a Tabella 2.
In paragone cù altri metudi di pruduzzione di l'idrogenu, se u prezzu di l'elettricità di l'energia rinnuvevule hè inferiore à 0,25 yuan / kWh, u costu di l'idrogenu verde pò esse riduttu à circa 15 yuan / kg, ciò chì principia à avè un vantaghju di costu. In u cuntestu di a neutralità di u carbone, cù a riduzione di i costi di generazione di energia rinnuvevule, u sviluppu à grande scala di prughjetti di pruduzzione di l'idrogenu, a riduzione di u cunsumu energeticu di e cellule elettrolitiche è di i costi d'investimentu, è l'orientazione di l'imposta nantu à u carbone è altre pulitiche, a strada di a riduzione di i costi di l'idrogenu verde serà gradualmente chjara. À u listessu tempu, postu chì a pruduzzione di l'idrogenu da fonti energetiche tradiziunali serà mischiata cù parechje impurità cunnesse cum'è u carbone, u zolfu è u cloru, è u costu di a purificazione sovrapposta è di u CCUS, u costu di pruduzzione reale pò superà i 20 yuan / kg.
Data di publicazione: 06-02-2023