Pli kaj pli da landoj komencas starigi strategiajn celojn por hidrogena energio, kaj iuj investoj emas al la disvolviĝo de verda hidrogena teknologio. EU kaj Ĉinio gvidas ĉi tiun disvolviĝon, serĉante avantaĝojn de pioniroj en teknologio kaj infrastrukturo. Dume, Japanio, Sud-Koreio, Francio, Germanio, Nederlando, Nov-Zelando kaj Aŭstralio ĉiuj publikigis strategiojn por hidrogena energio kaj disvolvis pilotplanojn ekde 2017. En 2021, EU eldonis strategian postulon por hidrogena energio, proponante pliigi la funkcian kapaciton de hidrogena produktado en elektrolizaj ĉeloj ĝis 6 GW antaŭ 2024 per fidado je venta kaj suna energio, kaj ĝis 40 GW antaŭ 2030, la kapacito de hidrogena produktado en EU estos pliigita ĝis 40 GW je pliaj 40 GW ekster EU.
Kiel ĉe ĉiuj novaj teknologioj, verda hidrogeno moviĝas de primara esplorado kaj disvolviĝo al ĉefa industria disvolviĝo, rezultante en pli malaltaj unuokostoj kaj pliigita efikeco en projektado, konstruado kaj instalado. Verda hidrogena LCOH konsistas el tri komponantoj: kosto de elektroliza ĉelo, prezo de renovigebla elektro kaj aliaj funkciigaj kostoj. Ĝenerale, la kosto de elektroliza ĉelo konsistigas ĉirkaŭ 20% ~ 25% de verda hidrogena LCOH, kaj la plej grandan parton de elektro (70% ~ 75%). Funkciigaj kostoj estas relative malgrandaj, ĝenerale malpli ol 5%.
Internacie, la prezo de renovigebla energio (ĉefe grandskalaj sunaj kaj ventaj energioj) signife falis dum la pasintaj 30 jaroj, kaj ĝia egaligita energikosto (LCOE) nun estas proksima al tiu de karboenergio (30-50 USD/MWh), igante renovigeblajn energiojn pli kosto-konkurencaj en la estonteco. La kostoj de renovigebla energio daŭre malaltiĝas je 10% jare, kaj antaŭ ĉirkaŭ 2030 la kostoj de renovigebla energio atingos ĉirkaŭ 20 USD/MWh. La funkciaj kostoj ne povas esti signife reduktitaj, sed la kostoj de ĉelunuoj povas esti reduktitaj, kaj simila lernadokosta kurbo estas atendata por ĉeloj kiel por suna aŭ venta energio.
Suna fotovoltaiko estis evoluigita en la 1970-aj jaroj kaj la prezo de sunaj fotovoltaikaj LCoE-oj en 2010 estis ĉirkaŭ 500 USD/MWh. La LCOE (kosto de elektroliza ĉelkosto) por suna fotovoltaiko signife malpliiĝis ekde 2010 kaj nuntempe estas 30 ĝis 50 USD/MWh. Ĉar elektroliza ĉelteknologio similas al la industria komparnormo por produktado de sunaj fotovoltaikaj ĉeloj, de 2020-2030, elektroliza ĉelteknologio probable sekvos similan trajektorion kiel sunaj fotovoltaikaj ĉeloj rilate al unuokosto. Samtempe, la LCOE por ventoenergio signife malpliiĝis dum la pasinta jardeko, sed je pli malgranda kvanto (ĉirkaŭ 50 procentoj enmare kaj 60 procentoj surtere).
Nia lando uzas renovigeblajn energifontojn (kiel venta energio, fotovoltaiko, akvoenergio) por elektroliza akvohidrogenproduktado. Kiam la elektroprezo estas kontrolita sub 0,25 juanoj/kWh, la hidrogenproduktadkosto havas relativan ekonomian efikecon (15,3 ~ 20,9 juanoj/kg). Teknikaj kaj ekonomiaj indikiloj de alkala elektrolizo kaj PEM-elektrolizo estas montritaj en Tabelo 1.
La metodo por kalkuli la kostojn de elektroliza hidrogenproduktado estas montrita en ekvacioj (1) kaj (2). LCOE = fiksa kosto/(kvanto de hidrogena produktado x vivdaŭro) + funkciiga kosto (1) Funkciiga kosto = elektrokonsumo por hidrogena produktado x prezo de elektro + prezo de akvo + kosto por bontenado de ekipaĵo (2) Prenante projektojn por alkala elektrolizo kaj PEM-elektrolizo (1000 Nm3/h) kiel ekzemplon, supozu, ke la tuta vivciklo de la projektoj estas 20 jaroj kaj la funkciiga vivdaŭro estas 9×10⁴h. La fiksa kosto de la pakaĵa elektroliza ĉelo, hidrogena puriga aparato, materiala kotizo, kotizo por konstrulaboro, kotizo por instalado kaj aliaj eroj estas kalkulita je 0.3 juanoj/kWh por elektrolizo. La kostokomparo estas montrita en Tabelo 2.
Kompare kun aliaj hidrogenproduktadmetodoj, se la elektroprezo de renovigebla energio estas malpli ol 0.25 juanoj/kWh, la kosto de verda hidrogeno povas esti reduktita al ĉirkaŭ 15 juanoj/kg, kio komencas havi kostavantaĝon. En la kunteksto de karbona neŭtraleco, kun la redukto de la kostoj de elektroproduktado per renovigebla energio, la grandskala disvolviĝo de hidrogenproduktadprojektoj, la redukto de la energikonsumo kaj investkostoj de elektrolizaj ĉeloj, kaj la gvidado de karbonimposto kaj aliaj politikoj, la vojo al redukto de la kostoj de verda hidrogeno iom post iom estos libera. Samtempe, ĉar hidrogenproduktado el tradiciaj energifontoj estos miksita kun multaj rilataj malpuraĵoj kiel karbono, sulfuro kaj kloro, kaj la kosto de supermetita purigo kaj CCUS, la fakta produktokosto povas superi 20 juanojn/kg.
Afiŝtempo: 6-a de februaro 2023