පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්‍රභවයන්ගෙන් විද්‍යුත් විච්ඡේදනය මගින් හරිත හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනය පිළිබඳ ආර්ථික විශ්ලේෂණය

හයිඩ්‍රජන් බලශක්තිය සඳහා උපායමාර්ගික ඉලක්ක තැබීමට රටවල් වැඩි වැඩියෙන් පටන් ගෙන ඇති අතර, සමහර ආයෝජන හරිත හයිඩ්‍රජන් තාක්‍ෂණ සංවර්ධනයට නැඹුරු වෙමින් පවතී. තාක්ෂණය සහ යටිතල පහසුකම්වල පළමු-චලන වාසි සොයමින් යුරෝපා සංගමය සහ චීනය මෙම සංවර්ධනයට නායකත්වය දෙයි. මේ අතර, ජපානය, දකුණු කොරියාව, ප්‍රංශය, ජර්මනිය, නෙදර්ලන්තය, නවසීලන්තය සහ ඕස්ට්‍රේලියාව යන රටවල් සියල්ලම 2017 සිට හයිඩ්‍රජන් බලශක්ති උපාය මාර්ග නිකුත් කර නියමු සැලසුම් සකස් කර ඇත. 2021 දී, සුළං සහ සූර්ය ශක්තිය මත විශ්වාසය තබමින් විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛලවල හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනයේ මෙහෙයුම් ධාරිතාව 2024 වන විට 6GW දක්වා සහ 2030 වන විට 40GW දක්වා වැඩි කිරීමට යෝජනා කරමින්, යුරෝපා සංගමයේ හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනයේ ධාරිතාව යුරෝපා සංගමයෙන් පිටත අමතර 40GW කින් 40GW දක්වා වැඩි කෙරේ.

සියලුම නව තාක්ෂණයන් මෙන්ම, හරිත හයිඩ්‍රජන් ප්‍රාථමික පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනයේ සිට ප්‍රධාන ධාරාවේ කාර්මික සංවර්ධනය දක්වා ගමන් කරමින් පවතින අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඒකක පිරිවැය අඩු වන අතර සැලසුම්, ඉදිකිරීම් සහ ස්ථාපනයන්හි කාර්යක්ෂමතාව වැඩි වේ. හරිත හයිඩ්‍රජන් LCOH සංරචක තුනකින් සමන්විත වේ: විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛල පිරිවැය, පුනර්ජනනීය විදුලි මිල සහ අනෙකුත් මෙහෙයුම් වියදම්. සාමාන්‍යයෙන්, විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛලයක පිරිවැය හරිත හයිඩ්‍රජන් LCOH වලින් 20% ~ 25% ක් පමණ වන අතර විදුලියෙන් විශාලතම කොටස (70% ~ 75%) වේ. මෙහෙයුම් පිරිවැය සාපේක්ෂව කුඩා වන අතර සාමාන්‍යයෙන් 5% ට වඩා අඩුය.

ජාත්‍යන්තරව, පසුගිය වසර 30 තුළ පුනර්ජනනීය බලශක්තියේ (ප්‍රධාන වශයෙන් උපයෝගිතා පරිමාණයේ සූර්ය සහ සුළං) මිල සැලකිය යුතු ලෙස පහත වැටී ඇති අතර, එහි සමාන බලශක්ති පිරිවැය (LCOE) දැන් ගල් අඟුරු බලයට ($30-50 /MWh) ආසන්න වී ඇති අතර එමඟින් අනාගතයේදී පුනර්ජනනීය බලශක්තිය වඩාත් පිරිවැය-තරඟකාරී වේ. පුනර්ජනනීය බලශක්ති පිරිවැය වසරකට 10% කින් පහත වැටෙන අතර 2030 පමණ වන විට පුනර්ජනනීය බලශක්ති පිරිවැය ඩොලර් 20 /MWh පමණ වනු ඇත. මෙහෙයුම් පිරිවැය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ නොහැකි නමුත්, සෛල ඒකක පිරිවැය අඩු කළ හැකි අතර සූර්ය හෝ සුළං බලය සඳහා සමාන ඉගෙනුම් පිරිවැය වක්‍රයක් සෛල සඳහා අපේක්ෂා කෙරේ.

1970 ගණන්වල සූර්ය PV සංවර්ධනය කරන ලද අතර 2010 දී සූර්ය PV LCoE වල මිල ඩොලර් 500 /MWh පමණ විය. සූර්ය PV LCOE 2010 සිට සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වී ඇති අතර වර්තමානයේ එය ඩොලර් 30 සිට ඩොලර් 50 /MWh වේ. විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛල තාක්‍ෂණය සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සෛල නිෂ්පාදනය සඳහා කාර්මික මිණුම් ලකුණට සමාන බැවින්, 2020-2030 දක්වා, විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛල තාක්‍ෂණය ඒකක පිරිවැය අනුව සූර්ය ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතා සෛල හා සමාන ගමන් පථයක් අනුගමනය කිරීමට ඉඩ ඇත. ඒ සමඟම, සුළං සඳහා LCOE පසුගිය දශකය තුළ සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වී ඇත, නමුත් කුඩා ප්‍රමාණයකින් (අක්වෙරළෙන් සියයට 50 ක් පමණ සහ වෙරළෙන් සියයට 60 ක් පමණ).

අපේ රට විද්‍යුත් විච්ඡේදක ජල හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනය සඳහා පුනර්ජනනීය බලශක්ති ප්‍රභවයන් (සුළං බලය, ප්‍රකාශ වෝල්ටීයතාව, ජල විදුලිය වැනි) භාවිතා කරයි, විදුලි මිල 0.25 යුවාන් / kWh ට වඩා අඩුවෙන් පාලනය කරන විට, හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන පිරිවැය සාපේක්ෂ ආර්ථික කාර්යක්ෂමතාවයක් ඇත (15.3 ~ 20.9 යුවාන් / kg). ක්ෂාරීය විද්‍යුත් විච්ඡේදනය සහ PEM විද්‍යුත් විච්ඡේදක හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනයේ තාක්ෂණික සහ ආර්ථික දර්ශක 1 වගුවේ දක්වා ඇත.

විද්‍යුත් විච්ඡේදක හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනයේ පිරිවැය ගණනය කිරීමේ ක්‍රමය (1) සහ (2) සමීකරණවල දක්වා ඇත. LCOE= ස්ථාවර පිරිවැය/(හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන ප්‍රමාණය x ආයු කාලය) + මෙහෙයුම් පිරිවැය (1) මෙහෙයුම් පිරිවැය = හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන විදුලි පරිභෝජනය x විදුලි මිල + ජල මිල + උපකරණ නඩත්තු පිරිවැය (2) ක්ෂාරීය විද්‍යුත් විච්ඡේදනය සහ PEM විද්‍යුත් විච්ඡේදක ව්‍යාපෘති (1000 Nm3/h) උදාහරණයක් ලෙස ගනිමින්, ව්‍යාපෘතිවල මුළු ආයු කාලය අවුරුදු 20 ක් වන අතර මෙහෙයුම් ආයු කාලය පැය 9×104 ක් බව උපකල්පනය කරන්න. පැකේජ විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛලය, හයිඩ්‍රජන් පිරිසිදු කිරීමේ උපාංගය, ද්‍රව්‍ය ගාස්තුව, සිවිල් ඉදිකිරීම් ගාස්තුව, ස්ථාපන සේවා ගාස්තුව සහ අනෙකුත් අයිතමවල ස්ථාවර පිරිවැය විද්‍යුත් විච්ඡේදනය සඳහා යුවාන් 0.3 /kWh ලෙස ගණනය කෙරේ. පිරිවැය සංසන්දනය වගුව 2 හි දක්වා ඇත.

අනෙකුත් හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන ක්‍රම සමඟ සසඳන විට, පුනර්ජනනීය බලශක්තියේ විදුලි මිල යුවාන් 0.25 / kWh ට වඩා අඩු නම්, හරිත හයිඩ්‍රජන් පිරිවැය යුවාන් 15 / kg පමණ දක්වා අඩු කළ හැකි අතර, එය පිරිවැය වාසියක් ලබා ගැනීමට පටන් ගනී. කාබන් උදාසීනත්වයේ සන්දර්භය තුළ, පුනර්ජනනීය බලශක්ති බලශක්ති උත්පාදන පිරිවැය අඩු කිරීම, හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදන ව්‍යාපෘතිවල මහා පරිමාණ සංවර්ධනය, විද්‍යුත් විච්ඡේදක සෛල බලශක්ති පරිභෝජනය සහ ආයෝජන පිරිවැය අඩු කිරීම සහ කාබන් බදු සහ අනෙකුත් ප්‍රතිපත්තිවල මග පෙන්වීමත් සමඟ, හරිත හයිඩ්‍රජන් පිරිවැය අඩු කිරීමේ මාර්ගය ක්‍රමයෙන් පැහැදිලි වනු ඇත. ඒ සමඟම, සාම්ප්‍රදායික බලශක්ති ප්‍රභවයන්ගෙන් හයිඩ්‍රජන් නිෂ්පාදනය කාබන්, සල්ෆර් සහ ක්ලෝරීන් වැනි බොහෝ ආශ්‍රිත අපද්‍රව්‍ය සමඟ මිශ්‍ර වන අතර, අධිස්ථාපනය කරන ලද පිරිසිදු කිරීමේ සහ CCUS පිරිවැය සමඟ, සැබෑ නිෂ්පාදන පිරිවැය යුවාන් 20 / kg ඉක්මවිය හැක.