Возобновляемый водород конкурентоспособен уже сегодня?

В научном журнальчике Nature Energy на деньках размещена статья, в которой говорится, что водород, получаемый из возобновляемой электроэнергии, «уже конкурентоспособен по себестоимости» в неких «нишах». При этом добавляется, что «полная конкурентоспособность» может быть достигнута приблизительно буквально через десятилетие.

Данные выводы контрастируют с иными работами по возобновляемому водороду, которые отодвигают преимущество конкурентоспособности на более отдалённую перспективу. К примеру, создатели (то же, что демиург; человек, который занимается творчеством; Бог-Творец в религиях: Бог (творец Мира) — в иудаизме, христианстве и др. религиях; Ахура Мазда — в зороастризме; Брахма — создатель) недавнешнего германского исследования считают, что электролизный водород может (при ряде допущений) стать конкурентоспособным с природным газом кое-где к 2040 году.

В неких научных публикациях содержится вывод, что также к 2040 году водород станет властвовать в секторе длительного (в том числе сезонного) хранения энергии.

Некие специалисты в энергетике скептически относятся к тому, что возобновляемый водород вообщем будет когда-нибудь конкурентоспособным.

В то же время на нынешний денек в технологически развитых странах сложилось осознание, что «возобновляемый» (или «зелёный»), то есть произведённый из ветровой или солнечной электроэнергии способом электролиза водород, в будущем займёт принципиальное место в мировой экономике.

Водород очень давно рассматривается в качестве потенциально принципиальной низкоуглеродной подмены природного газа (в большей степени метана) в энергетической системе наряду с внедрением возобновляемых источников энергии.

Он может быть применен для сокращения выбросов в промышленных процессах, таких как про-во стали, которые требуют использования углеводородов для получения больших температур. Или он может поменять природный газ в системах теплоснабжения построек, уже присоединенных к газовым сетям (с некими модификациями котлов, трубопроводов и конфорок).

Для государств с прохладным и равномерно прохладным климатом, где пиковое потребление газа происходит в зимние месяцы, сезонное скопление энергии нужно для дополнения системы с высочайшей толикой возобновляемой энергии. «Зеленый» водород — одно из более возможных решений данной задачки.

Существует два главных метода получения низкоуглеродного водорода. 1-ый – это риформинг, при котором природный газ «преобразуется» в водород и CO2. Добавление в процесс спецтехнологий улавливания и хранения углерода (CCS) значит, что данный CO2 не будет выпущен в свет в атмосферу (но это недешево и вряд ли позволит избежать выбросов на 100%).

2-ой путь — электролиз воды с внедрением возобновляемого электричества. Но в истинное время считается, что это более дорогая альтернатива, чем технологии преобразования ископаемого горючего (даже с CCS).

Остальные вероятные методы получения водорода, такие как «термохимическое расщепление воды» или искусственный фотосинтез, находятся на более ранешних стадиях разработки.

Рассматриваемая сегодня статья оспаривает точку зрения, что «зеленый» водород ещё длительно будет оставаться неконкурентоспособным. Создатели просчитали «с точки зрения инвестора», что водород, приобретенный из энергии ветра в Германии и Техасе, уже является экономически прибыльным для малых и средних покупателей газа, которые обычно платят за сырье больше.

В статье также говорится, что возобновляемый водород станет конкурентоспособным с крупномасштабным фабричным про-вом водорода на базе ископаемого горючего в последующем десятилетии или около этого. Это разъясняется падением себестоимости энергии (скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие) (в этом случае) ветра и спецтехнологий электролизеров.

Данная ситуация изображена на графике ниже. Согласно исследованию, возобновляемый водород в истинное время экономически жизнестоек в неких случаях. В контексте статьи это значит, что он может обеспечить более высшую отдачу для инвесторов, чем инвестиции в ВИЭ электрическую станцию ​​без водорода, — если водород продается по стоимости минимум 3,23 бакса США за килограмм в Германии и 3,53 бакса США за кг. в Техасе.

В Германии достаточно средний ветровой потенциал, потому в других регионах, где средняя скорость ветра выше, про-во водорода, при иных равных критериях, может быть прибыльнее, отмечают создатели.

Следует отметить, результаты исследования демонстрируют, что возобновляемый водород удачно соперничает с водородом, произведенным из ископаемого горючего, даже если не употребляются технологии CCS. В этом смысле производства водорода из природного газа с CCS не имеет смысла, так как добавляет в процесс дополнительный «стоимостной барьер».

Создатели употребляют несколько допущений, благодаря которым в статье изготовлен подходящий вывод относительно водорода, получаемого из возобновляемых источников энергии.

Во 1-х, создатели пришли к выводу, что себестоимость (это стоимостная оценка используемых в производстве продукции (работ, услуг) природных ресурсов, сырья, материалов, топлива, энергии, основных фондов, трудовых ресурсов и других затрат на её) электролизёров очень быстро падает (см. график ниже). Исследователи проанализировали себестоимость электролизных спецтехнологий на базе различных источников, включая данные изготовителей, операторов установок, статьи в научных журнальчиках и остальные доклады. За исключением того, эффективность преобразования водорода в электричество также стала лучше.

Во 2-х, результаты научной работы основываются на условии «рационального размера мощности» ВИЭ-электростанций и электролизных установок. К примеру, если ветряная турбина в среднем работает с КИУМ 30%, то неважно какая установка Power-to-Gas, установленная при ней, должна быть рассчитана на внедрение не наибольшего кол-ва энергии.

В-третьих, в статье (Статья, в журналистике — один из основных жанров) подразумевается, что энергия ветра со временем станет намного гораздо дешевле. Прогнозируется, что цены новейших ветряных турбин будут понижаться на 4% в год и свалятся приблизительно в два раза к 2030 году. Также подразумевается, что их КИУМ будет расти на 0,7% в год. [Хотя эти догадки основываются на ряде источников, мне они представляются очень оптимистичными – В.С.]. В итоге LCOE ветровой энергии в Германии снизится с сегодняшних 54 евро за мегаватт-час сегодня до 33 евро/мегаватт-час к 2030 году. Аналогичное понижение подразумевается и для Техаса.

Получение дешевенького водорода при таковой себестоимости ВИЭ электроэнергии –также достаточно агрессивное предположение.

Выводы:

Представленная научная статья включает расчёты, на базе которых делаются выводы о скором пришествии «полной» рыночной конкурентоспособности «зеленоватого» водорода.

Мы тут не верифицируем эти расчёты и допущения, лишь отмечаем, что некие условия представляются нам очень оптимистичными.

Тем не мение, изучение помогает доказать догадку, что допустимо существенное понижение себестоимости электролитического водорода, и что в конечном итоге водород (химический элемент периодической системы с обозначением H и атомным номером 1) может играть более серьезную роль в энергосистеме.

Результаты исследования демонстрируют, что регуляторы «не обязаны игнорировать водород» при рассмотрении вопроса о том, как перейти к энергосистеме, основанной на возобновляемой энергии, молвят создатели.

Дешевенький водород из возобновляемых источников упрощает полную декарбонизацию экономики с помощью преобразования энергии в газ или воды.

Ранее Электровести докладывали, что по словам профессионалов «Эра водородного горючего уже наступила». Про-во водорода с каждым годом обходится все гораздо дешевле, а гос-ва и компании инвестируют млрд баксов в его получение и внедрение. Водородные грузовики и поезда — это лишь начало. Специалисты предсказывают бум в отрасли, которая длительное время оставалась в тени.