Ëmmer méi Länner fänken un, strategesch Ziler fir Waasserstoffenergie ze setzen, an e puer Investitioune tendéieren op d'Entwécklung vu grénger Waasserstofftechnologie. D'EU a China féieren dës Entwécklung un a sichen no Virdeeler vun der First-Mover-Technologie an der Infrastruktur. Mëttlerweil hunn Japan, Südkorea, Frankräich, Däitschland, Holland, Neiséiland an Australien all zënter 2017 Strategien fir Waasserstoffenergie verëffentlecht a Pilotpläng entwéckelt. Am Joer 2021 huet d'EU eng strategesch Fuerderung fir Waasserstoffenergie erausginn, mat där se virgeschloen huet, d'Betribskapazitéit vun der Waasserstoffproduktioun an Elektrolytzellen op 6 GW bis 2024 ze erhéijen, andeems se op Wand- a Solarenergie zeréckgräift, an op 40 GW bis 2030, wouduerch d'Kapazitéit vun der Waasserstoffproduktioun an der EU ëm zousätzlech 40 GW ausserhalb vun der EU op 40 GW erhéicht gëtt.
Wéi all nei Technologien wiesselt de grénge Waasserstoff vun der primärer Fuerschung an Entwécklung an d'Mainstream-Industrieentwécklung, wat zu méi niddrege Käschten eenheetlech an enger erhéichter Effizienz beim Design, der Konstruktioun an der Installatioun féiert. De grénge Waasserstoff (LCOH) besteet aus dräi Komponenten: de Käschte vun der Elektrolytzell, de Präis fir erneierbar Stroum an aner Betribskäschten. Am Allgemengen maachen d'Käschte vun der Elektrolytzell ongeféier 20% ~ 25% vum grénge Waasserstoff (LCOH) an de gréissten Undeel vum Stroum aus (70% ~ 75%). D'Betribskäschte si relativ kleng, meeschtens manner wéi 5%.
International ass de Präis vun erneierbarer Energie (haaptsächlech Solar- a Wandenergie) an de leschten 30 Joer däitlech gefall, an hir ausgeglach Energiekäschte (LCOE) leien elo no bei deene vu Kuelekraaft ($30-50 /MWh), wat erneierbar Energien an Zukunft méi käschtekompetitiv mécht. D'Käschte fir erneierbar Energien falen weider ëm 10% pro Joer, a bis ongeféier 2030 wäerten d'Käschte fir erneierbar Energien ongeféier $20 /MWh erreechen. D'Betribskäschte kënnen net däitlech reduzéiert ginn, awer d'Eenheetskäschte vun Zellen kënne reduzéiert ginn an et gëtt eng ähnlech Léierkäschtekurve fir Zellen wéi fir Solar- oder Wandenergie erwaart.
Solarfotovoltaik gouf an den 1970er Joren entwéckelt an de Präis vu Solarfotovoltaik-LCoEs am Joer 2010 louch bei ongeféier 500 $/MWh. D'LCoE vu Solarfotovoltaik ass zënter 2010 däitlech gefall a läit de Moment bei 30 $ bis 50 $/MWh. Well d'Elektrolytzellentechnologie dem industrielle Benchmark fir d'Produktioun vu Solarfotovoltaikzellen ähnlech ass, wäert d'Elektrolytzellentechnologie vun 2020 bis 2030 wahrscheinlech enger ähnlecher Trajektorie wéi Solarfotovoltaikzellen a punkto Eenheetskäschte verfollegen. Gläichzäiteg ass d'LCoE fir Wandenergie an de leschten zéng Joer däitlech gefall, awer ëm e méi klenge Betrag (ongeféier 50 Prozent Offshore an 60 Prozent Onshore).
Eist Land benotzt erneierbar Energiequellen (wéi Wandenergie, Photovoltaik, Waasserkraaft) fir d'Produktioun vu Waasserstoff duerch elektrolytesch Waasser. Wann de Stroumpräis ënner 0,25 Yuan/kWh kontrolléiert gëtt, hunn d'Käschte fir d'Produktioun vu Waasserstoff eng relativ wirtschaftlech Effizienz (15,3 ~ 20,9 Yuan/kg). Technesch an ekonomesch Indicateure vun der Waasserstoffproduktioun duerch alkalisch Elektrolyse an der PEM-Elektrolyse sinn an der Tabell 1 opgezielt.
D'Käschteberechnungsmethod fir d'elektrolytesch Waasserstoffproduktioun gëtt an den Equatiounen (1) an (2) gewisen. LCOE = Fixkäschten/(Waasserstoffproduktiounsquantitéit x Liewensdauer) + Betribskäschten (1) Betribskäschten = Stroumverbrauch vun der Waasserstoffproduktioun x Stroumpräis + Waasserpräis + Ënnerhaltskäschte fir d'Ausrüstung (2) Wann een als Beispill alkalesch Elektrolyse- a PEM-Elektrolyseprojeten (1000 Nm3/h) hëlt, gëtt ugeholl, datt de gesamte Liewenszyklus vun de Projeten 20 Joer an d'Liewensdauer 9×104h ass. Déi fix Käschte fir d'Package-Elektrolytzell, d'Waasserstoffreinigungsanlag, d'Materialkäschten, d'Käschte fir den Zivilbau, d'Installatiounsservicegebühr an aner Elementer ginn op 0,3 Yuan/kWh fir d'Elektrolyse berechent. De Käschtevergläich gëtt an der Tabell 2 gewisen.
Am Verglach mat anere Waasserstoffproduktiounsmethoden, wann de Stroumpräis vun erneierbaren Energien ënner 0,25 Yuan/kWh läit, kënnen d'Käschte fir grénge Waasserstoff op ongeféier 15 Yuan/kg reduzéiert ginn, wat e Käschtevirdeel mat sech bréngt. Am Kontext vun der Kuelestoffneutralitéit, mat der Reduktioun vun de Käschte fir d'Energieproduktioun aus erneierbaren Energien, der grousser Entwécklung vu Waasserstoffproduktiounsprojeten, der Reduktioun vum Energieverbrauch an den Investitiounskäschte vun Elektrolytzellen, an der Orientéierung vun der Kuelestoffsteier an anere Politiken, gëtt de Wee vun der Reduktioun vun de Käschte fir grénge Waasserstoff lues a lues fräi. Gläichzäiteg, well d'Waasserstoffproduktioun aus traditionellen Energiequellen mat ville verwandte Ongereinheeten wéi Kuelestoff, Schwefel a Chlor gemëscht gëtt, an d'Käschte vun der iwwerlagerter Reinigung an der CCUS (Content Use Use - CCUS) kënnen déi tatsächlech Produktiounskäschte méi wéi 20 Yuan/kg sinn.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 06.02.2023