Tobora ko'proq mamlakatlar vodorod energiyasi uchun strategik maqsadlar qo'yishni boshlamoqda va ba'zi investitsiyalar vodorod texnologiyalarini rivojlantirishga moyil bo'lmoqda. Yevropa Ittifoqi va Xitoy texnologiya va infratuzilmada birinchi bo'lib ustunliklarni qidirib, ushbu rivojlanishga yetakchilik qilmoqda. Shu bilan birga, Yaponiya, Janubiy Koreya, Fransiya, Germaniya, Niderlandiya, Yangi Zelandiya va Avstraliya 2017-yildan beri vodorod energiyasi strategiyalarini e'lon qilishdi va sinov rejalarini ishlab chiqdilar. 2021-yilda Yevropa Ittifoqi vodorod energiyasi uchun strategik talab qo'ydi, unda shamol va quyosh energiyasiga tayanib, elektrolitik elementlarda vodorod ishlab chiqarishning ish quvvatini 2024-yilga kelib 6 GVt ga, 2030-yilga kelib esa 40 GVt ga oshirish taklif qilindi, Yevropa Ittifoqida vodorod ishlab chiqarish quvvati Yevropa Ittifoqidan tashqarida qo'shimcha 40 GVt bilan 40 GVt ga oshiriladi.
Barcha yangi texnologiyalarda bo'lgani kabi, yashil vodorod ham birlamchi tadqiqot va ishlanmalardan asosiy sanoat rivojlanishiga o'tmoqda, bu esa birlik xarajatlarining pasayishiga va loyihalash, qurish va o'rnatishda samaradorlikning oshishiga olib keladi. Yashil vodorod LCOH uchta komponentdan iborat: elektrolitik element narxi, qayta tiklanadigan elektr energiyasi narxi va boshqa operatsion xarajatlar. Umuman olganda, elektrolitik elementning narxi yashil vodorod LCOH ning taxminan 20% ~ 25% ni va elektr energiyasining eng katta ulushini (70% ~ 75%) tashkil qiladi. Operatsion xarajatlar nisbatan kichik, odatda 5% dan kam.
Xalqaro miqyosda qayta tiklanadigan energiya (asosan kommunal miqyosdagi quyosh va shamol energiyasi) narxi so'nggi 30 yil ichida sezilarli darajada pasaydi va uning tenglashtirilgan energiya narxi (LCOE) endi ko'mir yoqilg'isida ishlaydigan energiya narxiga yaqin (30-50 dollar/MVt/soat), bu esa kelajakda qayta tiklanadigan energiya manbalarini raqobatbardosh qiladi. Qayta tiklanadigan energiya narxi yiliga 10% ga pasayishda davom etmoqda va 2030 yilga kelib qayta tiklanadigan energiya narxi taxminan 20 dollar/MVt/soat ga yetadi. Operatsion xarajatlarni sezilarli darajada kamaytirish mumkin emas, ammo batareya bloklari narxini kamaytirish mumkin va batareyalar uchun quyosh yoki shamol energiyasidagi kabi o'rganish xarajatlari egri chizig'i kutilmoqda.
Quyosh fotovoltaik energiyasi 1970-yillarda ishlab chiqilgan va 2010-yilda quyosh fotovoltaik energiyasining LCoE narxi taxminan 500 dollar/MVt/soatni tashkil etgan. Quyosh fotovoltaik energiyasining LCOE qiymati 2010-yildan beri sezilarli darajada pasaydi va hozirda 30 dan 50 dollar/MVt/soatgacha. Elektrolitik element texnologiyasi quyosh fotovoltaik elementlarini ishlab chiqarish bo'yicha sanoat mezoniga o'xshashligini hisobga olsak, 2020-2030-yillarda elektrolitik element texnologiyasi birlik narxi bo'yicha quyosh fotovoltaik elementlariga o'xshash yo'nalishda harakat qilishi mumkin. Shu bilan birga, shamol energiyasi uchun LCOE so'nggi o'n yillikda sezilarli darajada kamaydi, ammo kamroq miqdorda (dengizda taxminan 50 foiz va quruqlikda 60 foiz).
Mamlakatimiz elektrolitik suv vodorodini ishlab chiqarish uchun qayta tiklanadigan energiya manbalaridan (masalan, shamol energiyasi, fotovoltaik, gidroenergetika) foydalanadi, elektr energiyasi narxi 0,25 yuan/kVt/soat pastroqda nazorat qilinganda, vodorod ishlab chiqarish tannarxi nisbiy iqtisodiy samaradorlikka ega (15,3 ~ 20,9 yuan/kg). Ishqoriy elektroliz va PEM elektroliz vodorodini ishlab chiqarishning texnik va iqtisodiy ko'rsatkichlari 1-jadvalda keltirilgan.
Elektrolitik vodorod ishlab chiqarishning xarajatlarni hisoblash usuli (1) va (2) tenglamalarda ko'rsatilgan. LCOE= belgilangan xarajatlar/(vodorod ishlab chiqarish miqdori x ishlash muddati) + operatsion xarajatlar (1) Operatsion xarajatlar = vodorod ishlab chiqarish elektr energiyasi iste'moli x elektr energiyasi narxi + suv narxi + uskunalarga texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari (2) Ishqoriy elektroliz va PEM elektroliz loyihalarini (1000 Nm3/soat) misol tariqasida olsak, loyihalarning butun hayot aylanishi 20 yil va ishlash muddati 9 × 104 soat deb faraz qilaylik. Paket elektrolitik elementi, vodorodni tozalash moslamasi, material narxi, fuqarolik qurilishi narxi, o'rnatish xizmati narxi va boshqa narsalarning belgilangan xarajatlari elektroliz uchun 0,3 yuan/kVt/soat miqdorida hisoblanadi. Xarajatlarni taqqoslash 2-jadvalda ko'rsatilgan.
Boshqa vodorod ishlab chiqarish usullari bilan taqqoslaganda, agar qayta tiklanadigan energiyaning elektr energiyasi narxi 0,25 yuan/kVt/soat dan past bo'lsa, yashil vodorodning narxi taxminan 15 yuan/kg gacha tushirilishi mumkin, bu esa iqtisodiy afzalliklarga ega bo'lishni boshlaydi. Uglerod neytralligi sharoitida, qayta tiklanadigan energiya energiyasini ishlab chiqarish xarajatlarining pasayishi, vodorod ishlab chiqarish loyihalarining keng ko'lamli rivojlanishi, elektrolitik xujayra energiyasi iste'moli va investitsiya xarajatlarining kamayishi hamda uglerod solig'i va boshqa siyosatlarning yo'naltirilishi bilan yashil vodorod xarajatlarini kamaytirish yo'li asta-sekin aniq bo'ladi. Shu bilan birga, an'anaviy energiya manbalaridan vodorod ishlab chiqarish uglerod, oltingugurt va xlor kabi ko'plab tegishli aralashmalar bilan aralashtirilganligi va qo'shilgan tozalash va CCUS qiymati tufayli haqiqiy ishlab chiqarish qiymati 20 yuan/kg dan oshishi mumkin.
Joylashtirilgan vaqt: 2023-yil 6-fevral