Analiza ekonomike e prodhimit të hidrogjenit të gjelbër me anë të elektrolizës nga burimet e energjisë së rinovueshme

Gjithnjë e më shumë vende po fillojnë të vendosin objektiva strategjike për energjinë e hidrogjenit, dhe disa investime po tentojnë të zhvillojnë teknologjinë e hidrogjenit të gjelbër. BE-ja dhe Kina po e udhëheqin këtë zhvillim, duke kërkuar avantazhe të të parëve në teknologji dhe infrastrukturë. Ndërkohë, Japonia, Koreja e Jugut, Franca, Gjermania, Holanda, Zelanda e Re dhe Australia kanë publikuar strategji të energjisë së hidrogjenit dhe kanë zhvilluar plane pilot që nga viti 2017. Në vitin 2021, BE-ja lëshoi ​​një kërkesë strategjike për energjinë e hidrogjenit, duke propozuar rritjen e kapacitetit operativ të prodhimit të hidrogjenit në qelizat elektrolitike në 6 GW deri në vitin 2024 duke u mbështetur në energjinë e erës dhe diellore, dhe në 40 GW deri në vitin 2030, kapaciteti i prodhimit të hidrogjenit në BE do të rritet në 40 GW me 40 GW shtesë jashtë BE-së.

Ashtu si me të gjitha teknologjitë e reja, hidrogjeni i gjelbër po kalon nga kërkimi dhe zhvillimi parësor në zhvillimin kryesor industrial, duke rezultuar në kosto më të ulëta për njësi dhe rritje të efikasitetit në projektim, ndërtim dhe instalim. LCOH i hidrogjenit të gjelbër përbëhet nga tre komponentë: kostoja e qelizës elektrolitike, çmimi i energjisë elektrike të rinovueshme dhe kostot e tjera operative. Në përgjithësi, kostoja e qelizës elektrolitike përbën rreth 20% ~ 25% të LCOH të hidrogjenit të gjelbër dhe pjesën më të madhe të energjisë elektrike (70% ~ 75%). Kostot operative janë relativisht të vogla, përgjithësisht më pak se 5%.

Në nivel ndërkombëtar, çmimi i energjisë së rinovueshme (kryesisht energjisë diellore dhe të erës në shkallë të gjerë) ka rënë ndjeshëm gjatë 30 viteve të fundit, dhe kostoja e saj e barazuar e energjisë (LCOE) tani është afër asaj të energjisë me qymyr (30-50 dollarë/MWh), duke i bërë burimet e rinovueshme më konkurruese në të ardhmen. Kostot e energjisë së rinovueshme vazhdojnë të bien me 10% në vit, dhe rreth vitit 2030 kostot e energjisë së rinovueshme do të arrijnë rreth 20 dollarë/MWh. Kostot operative nuk mund të ulen ndjeshëm, por kostot e njësive të qelizave mund të ulen dhe një kurbë e ngjashme e kostos së të mësuarit pritet për qelizat si për energjinë diellore ose të erës.

Energjia fotovoltaike diellore u zhvillua në vitet 1970 dhe çmimi i LCoE-ve të energjisë fotovoltaike diellore në vitin 2010 ishte rreth 500 dollarë/MWh. Çmimi i kostos së energjisë elektrike (LCOE) të energjisë fotovoltaike diellore ka rënë ndjeshëm që nga viti 2010 dhe aktualisht është 30 deri në 50 dollarë/MWh. Duke pasur parasysh që teknologjia e qelizave elektrolitike është e ngjashme me standardin industrial për prodhimin e qelizave fotovoltaike diellore, nga viti 2020-2030, teknologjia e qelizave elektrolitike ka të ngjarë të ndjekë një trajektore të ngjashme me qelizat fotovoltaike diellore për sa i përket kostos për njësi. Në të njëjtën kohë, LCOE për energjinë e erës ka rënë ndjeshëm gjatë dekadës së fundit, por me një sasi më të vogël (rreth 50 përqind në det të hapur dhe 60 përqind në tokë).

Vendi ynë përdor burime të rinovueshme të energjisë (si energjia e erës, fotovoltaike, hidroenergjia) për prodhimin elektrolitik të hidrogjenit nga uji, kur çmimi i energjisë elektrike kontrollohet në 0.25 juan/kWh më poshtë, kostoja e prodhimit të hidrogjenit ka efikasitet ekonomik relativ (15.3 ~ 20.9 juan/kg). Treguesit teknikë dhe ekonomikë të elektrolizës alkaline dhe elektrolizës PEM janë paraqitur në Tabelën 1.

 12

Metoda e llogaritjes së kostos së prodhimit të hidrogjenit elektrolitik tregohet në ekuacionet (1) dhe (2). LCOE = kosto fikse / (sasia e prodhimit të hidrogjenit x jetëgjatësia) + kosto operative (1) Kosto operative = konsumi i energjisë elektrike për prodhimin e hidrogjenit x çmimi i energjisë elektrike + çmimi i ujit + kostoja e mirëmbajtjes së pajisjeve (2) Duke marrë si shembull projektet e elektrolizës alkaline dhe elektrolizës PEM (1000 Nm3/orë), supozojmë se i gjithë cikli jetësor i projekteve është 20 vjet dhe jeta operative është 9×104 orë. Kostoja fikse e qelizës elektrolitike të paketuar, pajisjes së pastrimit të hidrogjenit, tarifës së materialit, tarifës së ndërtimit civil, tarifës së shërbimit të instalimit dhe artikujve të tjerë llogaritet në 0.3 juan/kWh për elektrolizën. Krahasimi i kostos tregohet në Tabelën 2.

 122

Krahasuar me metodat e tjera të prodhimit të hidrogjenit, nëse çmimi i energjisë elektrike të energjisë së rinovueshme është më i ulët se 0.25 juanë/kWh, kostoja e hidrogjenit të gjelbër mund të ulet në rreth 15 juanë/kg, gjë që fillon të ketë një avantazh në kosto. Në kontekstin e neutralitetit të karbonit, me uljen e kostove të gjenerimit të energjisë nga energjia e rinovueshme, zhvillimin në shkallë të gjerë të projekteve të prodhimit të hidrogjenit, uljen e konsumit të energjisë dhe kostove të investimit në qelizat elektrolitike, si dhe udhëzimin e taksës së karbonit dhe politikave të tjera, rruga e uljes së kostos së hidrogjenit të gjelbër do të jetë gradualisht e qartë. Në të njëjtën kohë, për shkak se prodhimi i hidrogjenit nga burimet tradicionale të energjisë do të përzihet me shumë papastërti të lidhura me të, të tilla si karboni, squfuri dhe klori, dhe koston e pastrimit të mbivendosur dhe CCUS, kostoja aktuale e prodhimit mund të kalojë 20 juanë/kg.


Koha e postimit: 06 shkurt 2023
Bisedë Online në WhatsApp!