புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களிலிருந்து மின்னாற்பகுப்பு மூலம் பசுமை ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் பொருளாதாரப் பகுப்பாய்வு

மேலும் மேலும் பல நாடுகள் ஹைட்ரஜன் ஆற்றலுக்கான மூலோபாய இலக்குகளை நிர்ணயிக்கத் தொடங்கியுள்ளன, மேலும் சில முதலீடுகள் பசுமை ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்ப மேம்பாட்டை நோக்கிச் செல்கின்றன. ஐரோப்பிய ஒன்றியமும் சீனாவும் தொழில்நுட்பம் மற்றும் உள்கட்டமைப்பில் முன்னோடி நன்மைகளை நாடி, இந்த வளர்ச்சிக்குத் தலைமை தாங்குகின்றன. இதற்கிடையில், ஜப்பான், தென் கொரியா, பிரான்ஸ், ஜெர்மனி, நெதர்லாந்து, நியூசிலாந்து மற்றும் ஆஸ்திரேலியா ஆகிய நாடுகள் 2017 முதல் ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் உத்திகளை வெளியிட்டு, முன்னோடித் திட்டங்களை உருவாக்கியுள்ளன. 2021-ல், ஐரோப்பிய ஒன்றியம் ஹைட்ரஜன் ஆற்றலுக்கான ஒரு மூலோபாயத் தேவையை வெளியிட்டது. அதன்படி, காற்று மற்றும் சூரிய ஆற்றலைச் சார்ந்து, மின்பகுப்புக் கலங்களில் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் இயக்கத் திறனை 2024-க்குள் 6 ஜிகாவாட்டாகவும், 2030-க்குள் 40 ஜிகாவாட்டாகவும் அதிகரிக்க முன்மொழிந்தது. மேலும், ஐரோப்பிய ஒன்றியத்திற்கு வெளியே கூடுதலாக 40 ஜிகாவாட் உற்பத்தி செய்வதன் மூலம், ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தில் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தித் திறன் 40 ஜிகாவாட்டாக அதிகரிக்கப்படும்.

அனைத்து புதிய தொழில்நுட்பங்களைப் போலவே, பசுமை ஹைட்ரஜனும் ஆரம்பக்கட்ட ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிலிருந்து பிரதான தொழில்துறை வளர்ச்சிக்கு நகர்ந்து வருகிறது. இதன் விளைவாக, வடிவமைப்பு, கட்டுமானம் மற்றும் நிறுவுதலில் அலகு செலவுகள் குறைந்து, செயல்திறன் அதிகரிக்கிறது. பசுமை ஹைட்ரஜன் LCOH மூன்று கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது: மின்பகுப்புக் கலத்தின் விலை, புதுப்பிக்கத்தக்க மின்சாரத்தின் விலை மற்றும் பிற இயக்கச் செலவுகள். பொதுவாக, மின்பகுப்புக் கலத்தின் விலை பசுமை ஹைட்ரஜன் LCOH-இன் செலவில் சுமார் 20% முதல் 25% வரையும், மின்சாரத்தின் பங்கு மிகப் பெரியதாகவும் (70% முதல் 75% வரை) உள்ளது. இயக்கச் செலவுகள் ஒப்பீட்டளவில் சிறியவை, பொதுவாக 5%-க்கும் குறைவாகவே இருக்கும்.

சர்வதேச அளவில், கடந்த 30 ஆண்டுகளில் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் (முக்கியமாக பயன்பாட்டு அளவிலான சூரிய மற்றும் காற்று ஆற்றல்) விலை கணிசமாகக் குறைந்துள்ளது. மேலும், அதன் சமப்படுத்தப்பட்ட ஆற்றல் செலவு (LCOE) இப்போது நிலக்கரி மூலம் இயங்கும் மின்சாரத்தின் செலவுக்கு (ஒரு மெகாவாட்-மணிக்கு $30-50) நெருக்கமாக உள்ளது. இது எதிர்காலத்தில் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலை செலவு அடிப்படையில் மேலும் போட்டித்தன்மை வாய்ந்ததாக ஆக்குகிறது. புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் செலவுகள் ஆண்டுக்கு 10% என்ற அளவில் தொடர்ந்து குறைந்து வருகின்றன. மேலும், சுமார் 2030-ஆம் ஆண்டில், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் செலவுகள் ஒரு மெகாவாட்-மணிக்கு சுமார் $20-ஐ எட்டும். இயக்கச் செலவுகளைக் கணிசமாகக் குறைக்க முடியாது, ஆனால் மின்கல அலகுகளின் செலவுகளைக் குறைக்க முடியும். மேலும், சூரிய அல்லது காற்று ஆற்றலைப் போலவே மின்கலங்களுக்கும் இதேபோன்ற கற்றல் செலவு வளைவு எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

சூரிய ஒளிமின்சக்தி (Solar PV) 1970-களில் உருவாக்கப்பட்டது, மேலும் 2010-ல் அதன் அலகு விலை (LCoE) ஒரு மெகாவாட்-மணிக்கு (MWh) சுமார் $500 ஆக இருந்தது. 2010-க்குப் பிறகு சூரிய ஒளிமின்சக்தியின் அலகு விலை கணிசமாகக் குறைந்து, தற்போது ஒரு மெகாவாட்-மணிக்கு $30 முதல் $50 வரை உள்ளது. மின்பகுப்பு மின்கலத் தொழில்நுட்பம், சூரிய ஒளிமின்கல உற்பத்திக்கான தொழில்துறை அளவுகோலைப் போலவே இருப்பதால், 2020-2030 காலகட்டத்தில், அலகு விலையின் அடிப்படையில் மின்பகுப்பு மின்கலத் தொழில்நுட்பமும் சூரிய ஒளிமின்கலங்களைப் போன்றே ஒரு வளர்ச்சிப் பாதையைப் பின்பற்ற வாய்ப்புள்ளது. அதே நேரத்தில், கடந்த பத்தாண்டுகளில் காற்றாலைகளுக்கான அலகு விலை கணிசமாகக் குறைந்துள்ளது, ஆனால் அந்த சரிவு சிறிய அளவிலேயே உள்ளது (சுமார் 50 சதவீதம் கடல் சார்ந்தது மற்றும் 60 சதவீதம் தரை சார்ந்தது).

நமது நாடு, மின்னாற்பகுப்பு நீர் ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்காக, காற்றாலை மின்சாரம், சூரிய ஒளி மின்சாரம், நீர்மின்சாரம் போன்ற புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. மின்சார விலை ஒரு கிலோவாட்-மணிக்கு 0.25 யுவானுக்கும் குறைவாகக் கட்டுப்படுத்தப்படும்போது, ​​ஹைட்ரஜன் உற்பத்திச் செலவு ஒப்பீட்டுப் பொருளாதாரத் திறனைக் (ஒரு கிலோகிராமுக்கு 15.3 ~ 20.9 யுவான்) கொண்டுள்ளது. கார மின்னாற்பகுப்பு மற்றும் PEM மின்னாற்பகுப்பு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதாரக் குறிகாட்டிகள் அட்டவணை 1-இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.

மின்பகுப்பு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் செலவு கணக்கீட்டு முறை சமன்பாடுகள் (1) மற்றும் (2) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. LCOE= நிலையான செலவு/(ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி அளவு x ஆயுட்காலம்) + இயக்கச் செலவு (1) இயக்கச் செலவு = ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி மின்சார நுகர்வு x மின்சார விலை + நீர் விலை + உபகரண பராமரிப்பு செலவு (2) கார மின்பகுப்பு மற்றும் PEM மின்பகுப்பு திட்டங்களை (1000 Nm3/h) உதாரணமாக எடுத்துக்கொண்டால், திட்டங்களின் மொத்த ஆயுட்காலம் 20 ஆண்டுகள் மற்றும் இயக்க ஆயுட்காலம் 9×104h என்று வைத்துக்கொள்வோம். தொகுப்பு மின்பகுப்பு கலன், ஹைட்ரஜன் சுத்திகரிப்பு சாதனம், மூலப்பொருள் கட்டணம், சிவில் கட்டுமான கட்டணம், நிறுவல் சேவை கட்டணம் மற்றும் பிற பொருட்களின் நிலையான செலவு மின்பகுப்புக்கு 0.3 யுவான் /kWh என கணக்கிடப்படுகிறது. செலவு ஒப்பீடு அட்டவணை 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

மற்ற ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி முறைகளுடன் ஒப்பிடுகையில், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் மின்சார விலை ஒரு கிலோவாட்-மணிக்கு 0.25 யுவானை விடக் குறைவாக இருந்தால், பசுமை ஹைட்ரஜனின் செலவை ஒரு கிலோகிராமுக்கு சுமார் 15 யுவானாகக் குறைக்க முடியும், இது ஒரு செலவு நன்மையை அளிக்கத் தொடங்குகிறது. கார்பன் நடுநிலைமையின் பின்னணியில், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மின் உற்பத்திச் செலவுகள் குறைதல், ஹைட்ரஜன் உற்பத்தித் திட்டங்களின் பெரிய அளவிலான வளர்ச்சி, மின்பகுப்புக் கலத்தின் ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் முதலீட்டுச் செலவுகள் குறைதல், மற்றும் கார்பன் வரி போன்ற பிற கொள்கைகளின் வழிகாட்டுதல் ஆகியவற்றால், பசுமை ஹைட்ரஜன் செலவைக் குறைப்பதற்கான பாதை படிப்படியாகத் தெளிவாகும். அதே நேரத்தில், பாரம்பரிய ஆற்றல் மூலங்களிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செய்யப்படும்போது கார்பன், கந்தகம் மற்றும் குளோரின் போன்ற பல தொடர்புடைய அசுத்தங்கள் கலப்பதாலும், மேலதிக சுத்திகரிப்பு மற்றும் கார்பன் கலப்புத் தூய்மையாக்கல் (CCUS) செலவுகளாலும், உண்மையான உற்பத்திச் செலவு ஒரு கிலோகிராமுக்கு 20 யுவானைத் தாண்டக்கூடும்.