Сè повеќе земји почнуваат да поставуваат стратешки цели за водородната енергија, а некои инвестиции се стремат кон развој на технологијата за зелен водород. ЕУ и Кина го предводат овој развој, барајќи предности за првиот потег во технологијата и инфраструктурата. Во меѓувреме, Јапонија, Јужна Кореја, Франција, Германија, Холандија, Нов Зеланд и Австралија објавија стратегии за водородна енергија и развија пилот-планови од 2017 година. Во 2021 година, ЕУ издаде стратешки услов за водородната енергија, предлагајќи зголемување на оперативниот капацитет на производството на водород во електролитички ќелии на 6 GW до 2024 година со потпирање на ветерна и сончева енергија, а на 40 GW до 2030 година, капацитетот на производство на водород во ЕУ ќе се зголеми на 40 GW за дополнителни 40 GW надвор од ЕУ.
Како и кај сите нови технологии, зелениот водород се движи од примарно истражување и развој кон мејнстрим индустриски развој, што резултира со пониски единечни трошоци и зголемена ефикасност во дизајнот, изградбата и инсталацијата. Зелениот водород LCOH се состои од три компоненти: цена на електролитски ќелии, цена на обновлива електрична енергија и други оперативни трошоци. Општо земено, цената на електролитски ќелии сочинува околу 20% ~ 25% од зелениот водород LCOH, а најголем дел од електричната енергија (70% ~ 75%). Оперативните трошоци се релативно мали, генерално помалку од 5%.
На меѓународно ниво, цената на обновливата енергија (главно сончевата и ветерната енергија на комунално ниво) значително се намали во последните 30 години, а нејзината изедначена цена на енергијата (LCOE) сега е блиску до онаа на енергијата на јаглен (30-50 долари/MWh), што ги прави обновливите извори на енергија поконкурентни во иднина. Трошоците за обновлива енергија продолжуваат да паѓаат за 10% годишно, а до околу 2030 година трошоците за обновлива енергија ќе достигнат околу 20 долари/MWh. Оперативните трошоци не можат значително да се намалат, но трошоците за единица ќелии може да се намалат и се очекува слична крива на трошоци за учење за ќелиите како за сончевата или ветерната енергија.
Сончевите фотоволтаични системи беа развиени во 1970-тите, а цената на нивните LCoE во 2010 година беше околу 500 долари/MWh. LCOE за соларните фотоволтаични системи значително се намали од 2010 година и моментално изнесува 30 до 50 долари/MWh. Со оглед на тоа што технологијата на електролитички ќелии е слична на индустрискиот репер за производство на соларни фотоволтаични ќелии, од 2020 до 2030 година, технологијата на електролитички ќелии веројатно ќе следи слична траекторија како и соларните фотоволтаични ќелии во однос на единечната цена. Во исто време, LCOE за ветер значително се намали во текот на изминатата деценија, но за помал износ (околу 50 проценти на море и 60 проценти на копно).
Нашата земја користи обновливи извори на енергија (како што се енергијата на ветерот, фотоволтаиката, хидроенергијата) за производство на електролитски воден водород, кога цената на електричната енергија е контролирана на 0,25 јуани/kWh подолу, трошоците за производство на водород имаат релативна економска ефикасност (15,3 ~ 20,9 јуани/кг). Техничките и економските индикатори за производство на водород со алкална електролиза и PEM електролиза се прикажани во Табела 1.
Методот за пресметка на трошоците за производство на електролитски водород е прикажан во равенките (1) и (2). LCOE = фиксен трошок/(количина на производство на водород x век на траење) + оперативни трошоци (1) Оперативни трошоци = потрошувачка на електрична енергија за производство на водород x цена на електрична енергија + цена на вода + трошоци за одржување на опремата (2) Земајќи ги како пример проектите за алкална електролиза и PEM електролиза (1000 Nm3/h), претпоставуваме дека целиот животен циклус на проектите е 20 години, а работниот век е 9×104h. Фиксниот трошок за пакување електролитичка ќелија, уред за прочистување на водород, надомест за материјали, надомест за градежна изградба, надомест за услуги за инсталација и други ставки се пресметува на 0,3 јуани/kWh за електролиза. Споредбата на трошоците е прикажана во Табела 2.
Во споредба со другите методи на производство на водород, ако цената на електричната енергија од обновлива енергија е пониска од 0,25 јуани/kWh, цената на зелениот водород може да се намали на околу 15 јуани/kg, што почнува да има предност во однос на трошоците. Во контекст на јаглеродна неутралност, со намалувањето на трошоците за производство на енергија од обновлива енергија, развојот на големи проекти за производство на водород, намалувањето на потрошувачката на енергија и трошоците за инвестиции во електролитичките ќелии, како и водењето на данокот на јаглерод и други политики, патот за намалување на трошоците за зелен водород постепено ќе биде расчистен. Во исто време, бидејќи производството на водород од традиционални извори на енергија ќе биде измешано со многу поврзани нечистотии како што се јаглерод, сулфур и хлор, а трошоците за надредено прочистување и CCUS, реалните трошоци за производство може да надминат 20 јуани/kg.
Време на објавување: 06.02.2023