పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుల నుండి విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా గ్రీన్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి యొక్క ఆర్థిక విశ్లేషణ

మరిన్ని దేశాలు హైడ్రోజన్ శక్తి కోసం వ్యూహాత్మక లక్ష్యాలను నిర్దేశించుకోవడం ప్రారంభించాయి మరియు కొన్ని పెట్టుబడులు గ్రీన్ హైడ్రోజన్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధికి మొగ్గు చూపుతున్నాయి. EU మరియు చైనా ఈ అభివృద్ధికి నాయకత్వం వహిస్తున్నాయి, సాంకేతికత మరియు మౌలిక సదుపాయాలలో మొదటి-మూవర్ ప్రయోజనాలను వెతుకుతున్నాయి. అదే సమయంలో, జపాన్, దక్షిణ కొరియా, ఫ్రాన్స్, జర్మనీ, నెదర్లాండ్స్, న్యూజిలాండ్ మరియు ఆస్ట్రేలియా అన్నీ 2017 నుండి హైడ్రోజన్ శక్తి వ్యూహాలను విడుదల చేశాయి మరియు పైలట్ ప్రణాళికలను అభివృద్ధి చేశాయి. 2021లో, EU హైడ్రోజన్ శక్తి కోసం వ్యూహాత్మక అవసరాన్ని జారీ చేసింది, పవన మరియు సౌరశక్తిపై ఆధారపడటం ద్వారా విద్యుద్విశ్లేషణ కణాలలో హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి యొక్క నిర్వహణ సామర్థ్యాన్ని 2024 నాటికి 6GWకి మరియు 2030 నాటికి 40GWకి పెంచాలని ప్రతిపాదించింది, EUలో హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం EU వెలుపల అదనంగా 40GW ద్వారా 40GWకి పెరుగుతుంది.

అన్ని కొత్త టెక్నాలజీల మాదిరిగానే, గ్రీన్ హైడ్రోజన్ ప్రాథమిక పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి నుండి ప్రధాన స్రవంతి పారిశ్రామిక అభివృద్ధికి మారుతోంది, దీని ఫలితంగా తక్కువ యూనిట్ ఖర్చులు మరియు డిజైన్, నిర్మాణం మరియు సంస్థాపనలో సామర్థ్యం పెరిగింది. గ్రీన్ హైడ్రోజన్ LCOH మూడు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది: విద్యుద్విశ్లేషణ సెల్ ఖర్చు, పునరుత్పాదక విద్యుత్ ధర మరియు ఇతర నిర్వహణ ఖర్చులు. సాధారణంగా, విద్యుద్విశ్లేషణ సెల్ ఖర్చు గ్రీన్ హైడ్రోజన్ LCOHలో దాదాపు 20% ~ 25% ఉంటుంది మరియు విద్యుత్తులో అతిపెద్ద వాటా (70% ~ 75%). నిర్వహణ ఖర్చులు సాపేక్షంగా చిన్నవి, సాధారణంగా 5% కంటే తక్కువ.

అంతర్జాతీయంగా, పునరుత్పాదక శక్తి (ప్రధానంగా యుటిలిటీ-స్కేల్ సౌర మరియు పవన) ధర గత 30 సంవత్సరాలుగా గణనీయంగా తగ్గింది మరియు దాని సమాన శక్తి ఖర్చు (LCOE) ఇప్పుడు బొగ్గు ఆధారిత విద్యుత్ ($30-50 /MWh) కు దగ్గరగా ఉంది, ఇది భవిష్యత్తులో పునరుత్పాదక శక్తిని మరింత ఖర్చు-పోటీగా చేస్తుంది. పునరుత్పాదక శక్తి ఖర్చులు సంవత్సరానికి 10% తగ్గుతూనే ఉన్నాయి మరియు 2030 నాటికి పునరుత్పాదక శక్తి ఖర్చులు దాదాపు $20 /MWh కి చేరుకుంటాయి. నిర్వహణ ఖర్చులను గణనీయంగా తగ్గించలేము, కానీ సెల్ యూనిట్ ఖర్చులను తగ్గించవచ్చు మరియు సౌర లేదా పవన శక్తికి సంబంధించిన సెల్‌లకు ఇలాంటి అభ్యాస వ్యయ వక్రత ఉంటుందని భావిస్తున్నారు.

1970లలో సోలార్ PV అభివృద్ధి చేయబడింది మరియు 2010లో సోలార్ PV LCoEల ధర దాదాపు $500 /MWh ఉండేది. సోలార్ PV LCOE 2010 నుండి గణనీయంగా తగ్గింది మరియు ప్రస్తుతం $30 నుండి $50 /MWh వరకు ఉంది. ఎలక్ట్రోలైటిక్ సెల్ టెక్నాలజీ సౌర ఫోటోవోల్టాయిక్ సెల్ ఉత్పత్తికి పారిశ్రామిక బెంచ్‌మార్క్‌ను పోలి ఉంటుంది కాబట్టి, 2020-2030 వరకు, ఎలక్ట్రోలైటిక్ సెల్ టెక్నాలజీ యూనిట్ ధర పరంగా సోలార్ ఫోటోవోల్టాయిక్ సెల్‌ల మాదిరిగానే పథాన్ని అనుసరించే అవకాశం ఉంది. అదే సమయంలో, గాలి కోసం LCOE గత దశాబ్దంలో గణనీయంగా తగ్గింది, కానీ తక్కువ మొత్తంలో (సుమారు 50 శాతం ఆఫ్‌షోర్ మరియు 60 శాతం ఆన్‌షోర్).

మన దేశం విద్యుద్విశ్లేషణ నీటి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి కోసం పునరుత్పాదక ఇంధన వనరులను (పవన శక్తి, ఫోటోవోల్టాయిక్, జలశక్తి వంటివి) ఉపయోగిస్తుంది, విద్యుత్ ధర 0.25 యువాన్ /kWh కంటే తక్కువగా నియంత్రించబడినప్పుడు, హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి ఖర్చు సాపేక్ష ఆర్థిక సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది (15.3 ~ 20.9 యువాన్ /kg). ఆల్కలీన్ విద్యుద్విశ్లేషణ మరియు PEM విద్యుద్విశ్లేషణ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి యొక్క సాంకేతిక మరియు ఆర్థిక సూచికలు టేబుల్ 1లో చూపబడ్డాయి.

విద్యుద్విశ్లేషణ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి ఖర్చు గణన పద్ధతి (1) మరియు (2) సమీకరణాలలో చూపబడింది. LCOE= స్థిర వ్యయం/(హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి పరిమాణం x జీవితకాలం) + నిర్వహణ వ్యయం (1) నిర్వహణ వ్యయం = హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి విద్యుత్ వినియోగం x విద్యుత్ ధర + నీటి ధర + పరికరాల నిర్వహణ వ్యయం (2) ఆల్కలీన్ విద్యుద్విశ్లేషణ మరియు PEM విద్యుద్విశ్లేషణ ప్రాజెక్టులను (1000 Nm3/h) ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, ప్రాజెక్టుల మొత్తం జీవిత చక్రం 20 సంవత్సరాలు మరియు నిర్వహణ జీవితం 9×104h అని భావించండి. ప్యాకేజీ విద్యుద్విశ్లేషణ సెల్, హైడ్రోజన్ శుద్ధి పరికరం, మెటీరియల్ రుసుము, సివిల్ నిర్మాణ రుసుము, సంస్థాపన సేవా రుసుము మరియు ఇతర వస్తువుల స్థిర ధర విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం 0.3 యువాన్ /kWh వద్ద లెక్కించబడుతుంది. ఖర్చు పోలిక పట్టిక 2లో చూపబడింది.

ఇతర హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి పద్ధతులతో పోలిస్తే, పునరుత్పాదక శక్తి యొక్క విద్యుత్ ధర 0.25 యువాన్ / kWh కంటే తక్కువగా ఉంటే, గ్రీన్ హైడ్రోజన్ ధరను దాదాపు 15 యువాన్ / kgకి తగ్గించవచ్చు, ఇది ఖర్చు ప్రయోజనాన్ని కలిగి ఉండటం ప్రారంభిస్తుంది. కార్బన్ తటస్థత సందర్భంలో, పునరుత్పాదక శక్తి విద్యుత్ ఉత్పత్తి ఖర్చుల తగ్గింపు, హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి ప్రాజెక్టుల యొక్క పెద్ద-స్థాయి అభివృద్ధి, విద్యుద్విశ్లేషణ కణ శక్తి వినియోగం మరియు పెట్టుబడి ఖర్చుల తగ్గింపు మరియు కార్బన్ పన్ను మరియు ఇతర విధానాల మార్గదర్శకత్వంతో, గ్రీన్ హైడ్రోజన్ ఖర్చు తగ్గింపు మార్గం క్రమంగా స్పష్టంగా ఉంటుంది. అదే సమయంలో, సాంప్రదాయ శక్తి వనరుల నుండి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి కార్బన్, సల్ఫర్ మరియు క్లోరిన్ వంటి అనేక సంబంధిత మలినాలతో మరియు సూపర్‌ఇంపోజ్డ్ ప్యూరిఫికేషన్ మరియు CCUS ఖర్చుతో కలపబడుతుంది కాబట్టి, వాస్తవ ఉత్పత్తి ఖర్చు 20 యువాన్ / kg కంటే ఎక్కువగా ఉండవచ్చు.