Üha rohkem riike hakkab seadma vesinikuenergia strateegilisi eesmärke ning mõned investeeringud kalduvad rohelise vesinikutehnoloogia arendamisse. EL ja Hiina on selles arengus eestvedajad, otsides tehnoloogia ja infrastruktuuri valdkonnas esimese sammu tegija eeliseid. Samal ajal on Jaapan, Lõuna-Korea, Prantsusmaa, Saksamaa, Holland, Uus-Meremaa ja Austraalia alates 2017. aastast avaldanud vesinikuenergia strateegiad ja töötanud välja katseplaanid. 2021. aastal avaldas EL vesinikuenergia strateegilise nõude, tehes ettepaneku suurendada elektrolüüselementide vesiniku tootmise võimsust 2024. aastaks 6 GW-ni, tuginedes tuule- ja päikeseenergiale, ning 2030. aastaks 40 GW-ni, kusjuures vesiniku tootmise võimsust ELis suurendatakse 40 GW-ni, suurendades seda veel 40 GW võrra väljaspool ELi.
Nagu kõigi uute tehnoloogiate puhul, liigub roheline vesinik esmasest uurimis- ja arendustegevusest tavapärase tööstusliku arenduse poole, mille tulemuseks on madalamad ühikuhinnad ja suurem efektiivsus projekteerimisel, ehitamisel ja paigaldamisel. Rohelise vesiniku LCOH koosneb kolmest komponendist: elektrolüüsielemendi maksumus, taastuvenergia hind ja muud tegevuskulud. Üldiselt moodustab elektrolüüsielemendi maksumus umbes 20–25% rohelise vesiniku LCOH-st ja suurima osa elektrist (70–75%). Tegevuskulud on suhteliselt väikesed, üldiselt alla 5%.
Rahvusvahelisel tasandil on taastuvenergia (peamiselt kommunaalteenuste päikese- ja tuuleenergia) hind viimase 30 aasta jooksul märkimisväärselt langenud ning selle ekvivalendi energiakulu (LCOE) on nüüd lähedane söeküttel töötava energia hinnale (30–50 dollarit MWh kohta), mis muudab taastuvenergia tulevikus kulukonkurentsivõimelisemaks. Taastuvenergia kulud langevad jätkuvalt 10% aastas ja umbes 2030. aastaks ulatuvad taastuvenergia kulud umbes 20 dollarini MWh kohta. Tegevuskulusid ei saa oluliselt vähendada, kuid elementide ühikuhindu saab vähendada ja elementide puhul on oodata sarnast õppekulude kõverat nagu päikese- või tuuleenergia puhul.
Päikesepaneelid töötati välja 1970. aastatel ja päikesepaneelide LCOE-de hind oli 2010. aastal umbes 500 dollarit MWh kohta. Päikesepaneelide LCOE on alates 2010. aastast märkimisväärselt langenud ja on praegu 30–50 dollarit MWh kohta. Arvestades, et elektrolüüselementide tehnoloogia sarnaneb päikesepaneelide tootmise tööstusliku võrdlusalusega, siis aastatel 2020–2030 järgib elektrolüüselementide tehnoloogia tõenäoliselt sarnast trajektoori kui päikesepaneelid ühikuhinna osas. Samal ajal on tuuleenergia LCOE viimase kümnendi jooksul märkimisväärselt langenud, kuid väiksemas ulatuses (umbes 50% avamerel ja 60% maismaal).
Meie riik kasutab elektrolüütilisel veest vesiniku tootmiseks taastuvaid energiaallikaid (näiteks tuuleenergiat, fotogalvaanikat ja hüdroenergiat). Kui elektrienergia hinda kontrollitakse alla 0,25 jüaani/kWh, on vesiniku tootmise maksumus suhteliselt majanduslik efektiivsus (15,3–20,9 jüaani/kg). Leeliselise elektrolüüsi ja PEM-elektrolüüsi vesiniku tootmise tehnilised ja majanduslikud näitajad on esitatud tabelis 1.
Elektrolüütilise vesiniku tootmise kulude arvutamise meetod on näidatud võrrandites (1) ja (2). LCOE = püsikulud / (vesiniku tootmiskogus x eluiga) + tegevuskulud (1) Tegevuskulud = vesiniku tootmise elektrienergia tarbimine x elektrihind + veehind + seadmete hoolduskulud (2) Võttes näiteks leeliselise elektrolüüsi ja PEM-elektrolüüsi projektid (1000 Nm3/h), eeldame, et projektide kogu elutsükkel on 20 aastat ja tööiga on 9 × 104 tundi. Pakett-elektrolüüsielemendi, vesiniku puhastusseadme, materjalitasu, ehitustasu, paigaldusteenuse tasu ja muude elementide püsikuludeks elektrolüüsi puhul arvutatakse 0,3 jüaani/kWh. Kulude võrdlus on näidatud tabelis 2.
Võrreldes teiste vesiniku tootmismeetoditega, kui taastuvenergia elektrienergia hind on alla 0,25 jüaani kWh kohta, saab rohelise vesiniku maksumust vähendada umbes 15 jüaanini kg kohta, mis hakkab tekitama kulueelist. Süsinikuneutraalsuse kontekstis, taastuvenergia elektrienergia tootmiskulude vähenemise, vesiniku tootmisprojektide laiaulatusliku arendamise, elektrolüüselementide energiatarbimise ja investeerimiskulude vähendamise ning süsinikumaksu ja muude poliitikate suunamisega, muutub rohelise vesiniku maksumuse vähendamise tee järk-järgult selgeks. Samal ajal, kuna vesiniku tootmine traditsioonilistest energiaallikatest segatakse paljude seotud lisanditega, nagu süsinik, väävel ja kloor, ning lisaks lisanduvad puhastamise ja süsiniku kogumise ja kasutamise kulud, võib tegelik tootmiskulu ületada 20 jüaani kg kohta.
Postituse aeg: 06.02.2023