Anailís eacnamaíoch ar tháirgeadh hidrigine glas trí leictrealú ó fhoinsí fuinnimh in-athnuaite

Tá níos mó agus níos mó tíortha ag tosú ar spriocanna straitéiseacha a leagan síos maidir le fuinneamh hidrigine, agus tá roinnt infheistíochtaí ag claonadh le forbairt teicneolaíochta hidrigine glas. Tá an AE agus an tSín i gceannas ar an bhforbairt seo, ag lorg buntáistí céad-aistritheoirí sa teicneolaíocht agus sa bhonneagar. Idir an dá linn, tá an tSeapáin, an Chóiré Theas, an Fhrainc, an Ghearmáin, an Ísiltír, an Nua-Shéalainn agus an Astráil go léir tar éis straitéisí fuinnimh hidrigine a scaoileadh agus pleananna píolótach a fhorbairt ó 2017. In 2021, d'eisigh an AE ceanglas straitéiseach maidir le fuinneamh hidrigine, ag moladh an cumas oibriúcháin a mhéadú de tháirgeadh hidrigine i gcealla leictrealaíoch go 6GW faoi 2024 trí bheith ag brath ar fhuinneamh gaoithe agus gréine, agus go 40GW faoi 2030, méadófar cumas táirgthe hidrigine san AE go 40GW faoi 40GW breise lasmuigh den AE.

Cosúil le gach teicneolaíocht nua, tá hidrigin ghlas ag bogadh ó thaighde agus forbairt phríomhúil go forbairt thionsclaíoch príomhshrutha, rud a fhágann go bhfuil costais aonaid níos ísle agus éifeachtúlacht mhéadaithe i ndearadh, tógáil agus suiteáil. Tá trí chomhpháirt ag LCOH hidrigin glas: costas cille leictrealaíoch, praghas leictreachais in-athnuaite agus costais oibriúcháin eile. Go ginearálta, is ionann costas cille leictrealaíoch agus thart ar 20% ~ 25% de LCOH hidrigine glas, agus an sciar is mó den leictreachas (70% ~ 75%). Tá costais oibriúcháin sách beag, go ginearálta níos lú ná 5%.

Go hidirnáisiúnta, tá laghdú suntasach tagtha ar phraghas an fhuinnimh in-athnuaite (gréine agus gaoithe ar scála áirgiúlachta go príomha) le 30 bliain anuas, agus tá a chostas fuinnimh cothromaithe (LCOE) gar do chumhacht ghualbhreoslaithe ($30-50 /MWh) anois. , rud a fhágann go mbeidh fuinneamh in-athnuaite níos iomaíche ó thaobh costais de sa todhchaí. Leanann costais fuinnimh in-athnuaite ag titim 10% in aghaidh na bliana, agus faoi thart ar 2030 sroichfidh costais fuinnimh in-athnuaite thart ar $20 /MWh. Ní féidir costais oibriúcháin a laghdú go suntasach, ach is féidir costais aonaid cille a laghdú agus táthar ag súil le cuar costais foghlama comhchosúil do chealla agus do chumhacht gréine nó gaoithe.

Forbraíodh Solar PV sna 1970idí agus b'ionann praghas LCoEanna gréine PV in 2010 agus thart ar $500 /MWh. Tá laghdú suntasach tagtha ar LCOE PV gréine ó 2010 agus tá sé idir $30 agus $50 /MWh faoi láthair. Ós rud é go bhfuil an teicneolaíocht cealla leictrealaíoch cosúil leis an tagarmharc tionsclaíoch le haghaidh táirgeadh cealla fótavoltach gréine, ó 2020-2030, is dócha go leanfaidh teicneolaíocht cille leictrealaíoch trajectory den chineál céanna mar chealla fótavoltach gréine i dtéarmaí costas aonaid. Ag an am céanna, tá laghdú suntasach tagtha ar LCOE don ghaoth le deich mbliana anuas, ach de mhéid níos lú (thart ar 50 faoin gcéad amach ón gcósta agus 60 faoin gcéad ar an gcladach).

Úsáideann ár dtír foinsí fuinnimh in-athnuaite (cosúil le cumhacht gaoithe, fótavoltach, hidreachumhacht) le haghaidh táirgeadh hidrigine uisce leictrealaíoch, nuair a bhíonn an praghas leictreachais á rialú i 0.25 yuan / kWh thíos, tá éifeachtacht eacnamaíoch coibhneasta ag costas táirgthe hidrigine (15.3 ~ 20.9 yuan / kg) . Léirítear táscairí teicniúla agus eacnamaíocha maidir le leictrealú alcaileach agus táirgeadh hidrigine leictrealú PEM i dTábla 1.

Léirítear an modh ríofa costais maidir le táirgeadh hidrigine leictrealaíoch i gcothromóidí (1) agus (2). LCOE= costas seasta/(cainníocht táirgthe hidrigine x saol) + costas oibriúcháin (1) Costas oibriúcháin = tomhaltas leictreachais táirgthe hidrigine x praghas leictreachais + praghas uisce + costas cothabhála trealaimh (2) Tionscadail leictrealú alcaileach agus leictrealú PEM a dhéanamh (1000 Nm3/u ) mar shampla, glacadh leis gurb é 20 bliain saolré iomlán na dtionscadal agus gurb é 9 × 104h an saol oibriúcháin. Ríomhtar costas seasta cille leictrealaíoch pacáiste, feiste íonú hidrigine, táille ábhair, táille tógála sibhialta, táille seirbhíse suiteála agus nithe eile ag 0.3 yuan / kWh le haghaidh leictrealú. Léirítear an chomparáid chostais i dTábla 2.

I gcomparáid le modhanna táirgthe hidrigine eile, má tá praghas leictreachais fuinnimh in-athnuaite níos ísle ná 0.25 yuan / kWh, is féidir costas hidrigine glas a laghdú go dtí thart ar 15 yuan / kg, rud a thosaíonn buntáiste costais a bheith aige. I gcomhthéacs na neodrachta carbóin, le laghdú ar chostais ghiniúna cumhachta fuinnimh in-athnuaite, forbairt ar scála mór ar thionscadail táirgthe hidrigine, laghdú ar thomhaltas fuinnimh cille leictrealaíoch agus costais infheistíochta, agus treoir cánach carbóin agus beartais eile, an bóthar. beidh laghdú costais hidrigine glas soiléir de réir a chéile. Ag an am céanna, toisc go ndéanfar táirgeadh hidrigine ó fhoinsí fuinnimh traidisiúnta a mheascadh le go leor neamhíonachtaí gaolmhara mar charbón, sulfair agus clóirín, agus costas íonú forshuite agus CCUS, féadfaidh an costas táirgthe iarbhír níos mó ná 20 yuan / kg.