Nchi zaidi na zaidi zinaanza kuweka malengo ya kimkakati kwa ajili ya nishati ya hidrojeni, na baadhi ya uwekezaji unalenga maendeleo ya teknolojia ya hidrojeni isiyochafua mazingira. EU na China zinaongoza maendeleo haya, zikitafuta faida za kwanza katika teknolojia na miundombinu. Wakati huo huo, Japani, Korea Kusini, Ufaransa, Ujerumani, Uholanzi, New Zealand na Australia zote zimetoa mikakati ya nishati ya hidrojeni na kuandaa mipango ya majaribio tangu 2017. Mnamo 2021, EU ilitoa sharti la kimkakati kwa ajili ya nishati ya hidrojeni, ikipendekeza kuongeza uwezo wa uendeshaji wa uzalishaji wa hidrojeni katika seli za elektroliti hadi 6GW ifikapo 2024 kwa kutegemea nishati ya upepo na jua, na hadi 40GW ifikapo 2030, uwezo wa uzalishaji wa hidrojeni katika EU utaongezwa hadi 40GW kwa 40GW ya ziada nje ya EU.
Kama ilivyo kwa teknolojia zote mpya, hidrojeni kijani inahama kutoka utafiti na maendeleo ya msingi hadi maendeleo ya viwanda, na kusababisha gharama za vitengo vya chini na ufanisi ulioongezeka katika usanifu, ujenzi na usakinishaji. LCOH ya hidrojeni kijani ina vipengele vitatu: gharama ya seli za elektroliti, bei ya umeme mbadala na gharama zingine za uendeshaji. Kwa ujumla, gharama ya seli za elektroliti inachangia takriban 20% hadi 25% ya LCOH ya hidrojeni kijani, na sehemu kubwa zaidi ya umeme (70% hadi 75%). Gharama za uendeshaji ni ndogo kiasi, kwa ujumla chini ya 5%.
Kimataifa, bei ya nishati mbadala (hasa nishati ya jua na upepo kwa kiwango cha matumizi) imeshuka sana katika kipindi cha miaka 30 iliyopita, na gharama yake ya nishati iliyosawazishwa (LCOE) sasa iko karibu na ile ya umeme unaotumia makaa ya mawe ($30-50 /MWh), na kufanya nishati mbadala kuwa na ushindani zaidi katika siku zijazo. Gharama za nishati mbadala zinaendelea kushuka kwa 10% kwa mwaka, na kufikia karibu mwaka 2030 gharama za nishati mbadala zitafikia takriban $20 /MWh. Gharama za uendeshaji haziwezi kupunguzwa sana, lakini gharama za kitengo cha seli zinaweza kupunguzwa na mkondo sawa wa gharama ya kujifunza unatarajiwa kwa seli kama vile kwa nishati ya jua au upepo.
PV ya jua ilitengenezwa katika miaka ya 1970 na bei ya PV LCoE za jua mwaka wa 2010 ilikuwa karibu $500 /MWh. LCOE ya PV ya jua imepungua sana tangu 2010 na kwa sasa ni $30 hadi $50 /MWh. Kwa kuzingatia kwamba teknolojia ya seli za elektroliti ni sawa na kipimo cha viwanda cha uzalishaji wa seli za fotovoltaic za jua, kuanzia 2020-2030, teknolojia ya seli za elektroliti ina uwezekano wa kufuata njia sawa na seli za fotovoltaic za jua kwa upande wa gharama ya kitengo. Wakati huo huo, LCOE ya upepo imepungua sana katika muongo mmoja uliopita, lakini kwa kiasi kidogo (karibu asilimia 50 ya pwani na asilimia 60 ya pwani).
Nchi yetu hutumia vyanzo vya nishati mbadala (kama vile nguvu ya upepo, voltaiki ya jua, umeme wa maji) kwa ajili ya uzalishaji wa hidrojeni ya maji ya elektroliti, wakati bei ya umeme inadhibitiwa katika yuan 0.25/kWh hapa chini, gharama ya uzalishaji wa hidrojeni ina ufanisi wa kiuchumi (yuan 15.3 ~ 20.9/kg). Viashiria vya kiufundi na kiuchumi vya elektroli ya alkali na uzalishaji wa elektroli ya PEM vimeonyeshwa katika Jedwali 1.
Njia ya hesabu ya gharama ya uzalishaji wa hidrojeni ya kielektroniki inaonyeshwa katika milinganyo (1) na (2). LCOE= gharama isiyobadilika/(kiasi cha uzalishaji wa hidrojeni x maisha) + gharama ya uendeshaji (1) Gharama ya uendeshaji = uzalishaji wa hidrojeni matumizi ya umeme x bei ya umeme + bei ya maji + gharama ya matengenezo ya vifaa (2) Kwa kuchukua miradi ya elektroli ya alkali na elektroli ya PEM (1000 Nm3/h) kama mfano, fikiria kwamba mzunguko mzima wa maisha wa miradi ni miaka 20 na maisha ya uendeshaji ni 9×104h. Gharama isiyobadilika ya seli ya elektroliti ya kifurushi, kifaa cha kusafisha hidrojeni, ada ya nyenzo, ada ya ujenzi wa kiraia, ada ya huduma ya usakinishaji na vitu vingine imehesabiwa kwa yuan 0.3/kWh kwa elektroliti. Ulinganisho wa gharama umeonyeshwa katika Jedwali la 2.
Ikilinganishwa na mbinu zingine za uzalishaji wa hidrojeni, ikiwa bei ya umeme ya nishati mbadala iko chini ya yuan 0.25 / kWh, gharama ya hidrojeni kijani inaweza kupunguzwa hadi yuan 15 / kg, ambayo huanza kuwa na faida ya gharama. Katika muktadha wa kutoegemea upande wowote wa kaboni, pamoja na kupunguzwa kwa gharama za uzalishaji wa nishati mbadala, maendeleo makubwa ya miradi ya uzalishaji wa hidrojeni, kupunguzwa kwa matumizi ya nishati ya seli za elektroliti na gharama za uwekezaji, na mwongozo wa kodi ya kaboni na sera zingine, njia ya kupunguza gharama ya hidrojeni kijani itakuwa wazi polepole. Wakati huo huo, kwa sababu uzalishaji wa hidrojeni kutoka kwa vyanzo vya nishati vya jadi utachanganywa na uchafu mwingi unaohusiana kama vile kaboni, salfa na klorini, na gharama ya utakaso uliowekwa juu na CCUS, gharama halisi ya uzalishaji inaweza kuzidi yuan 20 / kg.
Muda wa chapisho: Februari-06-2023