புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மூலங்களிலிருந்து மின்னாற்பகுப்பு மூலம் பச்சை ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் பொருளாதார பகுப்பாய்வு

மேலும் பல நாடுகள் ஹைட்ரஜன் ஆற்றலுக்கான மூலோபாய இலக்குகளை அமைக்கத் தொடங்கியுள்ளன, மேலும் சில முதலீடுகள் பசுமை ஹைட்ரஜன் தொழில்நுட்ப வளர்ச்சிக்கு முனைகின்றன. ஐரோப்பிய ஒன்றியமும் சீனாவும் இந்த வளர்ச்சிக்கு முன்னணியில் உள்ளன, தொழில்நுட்பம் மற்றும் உள்கட்டமைப்பில் முதல்-மூவர் நன்மைகளைத் தேடுகின்றன. இதற்கிடையில், ஜப்பான், தென் கொரியா, பிரான்ஸ், ஜெர்மனி, நெதர்லாந்து, நியூசிலாந்து மற்றும் ஆஸ்திரேலியா ஆகிய நாடுகள் அனைத்தும் ஹைட்ரஜன் ஆற்றல் உத்திகளை வெளியிட்டு 2017 முதல் பைலட் திட்டங்களை உருவாக்கியுள்ளன. 2021 இல், EU ஹைட்ரஜன் ஆற்றலுக்கான மூலோபாயத் தேவையை வெளியிட்டது, இயக்க திறனை அதிகரிக்க முன்மொழிந்தது. காற்றாலை மற்றும் சூரிய ஆற்றலை நம்பி 2024 ஆம் ஆண்டளவில் மின்னாற்பகுப்பு கலங்களில் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி 6GW ஆகவும், 2030 ஆம் ஆண்டளவில் 40GW ஆகவும், EU வில் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி திறன் 40GW ஆக கூடுதலாக 40GW ஆக அதிகரிக்கப்படும்.

அனைத்து புதிய தொழில்நுட்பங்களைப் போலவே, பச்சை ஹைட்ரஜன் முதன்மை ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டிலிருந்து முக்கிய தொழில்துறை வளர்ச்சிக்கு நகர்கிறது, இதன் விளைவாக குறைந்த அலகு செலவுகள் மற்றும் வடிவமைப்பு, கட்டுமானம் மற்றும் நிறுவலில் செயல்திறன் அதிகரிக்கும். பச்சை ஹைட்ரஜன் LCOH மூன்று கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது: எலக்ட்ரோலைடிக் செல் செலவு, புதுப்பிக்கத்தக்க மின்சார விலை மற்றும் பிற இயக்க செலவுகள். பொதுவாக, எலக்ட்ரோலைடிக் கலத்தின் விலை பச்சை ஹைட்ரஜன் LCOH இல் சுமார் 20% ~ 25% மற்றும் மின்சாரத்தின் மிகப்பெரிய பங்கு (70% ~ 75%) ஆகும். இயக்க செலவுகள் ஒப்பீட்டளவில் சிறியவை, பொதுவாக 5% க்கும் குறைவாக இருக்கும்.

சர்வதேச அளவில், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் விலை (முக்கியமாக பயன்பாட்டு அளவிலான சூரிய மற்றும் காற்று) கடந்த 30 ஆண்டுகளில் கணிசமாகக் குறைந்துள்ளது, மேலும் அதன் சமப்படுத்தப்பட்ட ஆற்றல் செலவு (LCOE) இப்போது நிலக்கரி எரிசக்திக்கு ($30-50 /MWh) அருகில் உள்ளது. , புதுப்பிக்கத்தக்கவை எதிர்காலத்தில் அதிக செலவு-போட்டியை உருவாக்குகிறது. புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி செலவுகள் ஆண்டுக்கு 10% குறைகிறது, மேலும் 2030 இல் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் செலவுகள் $20 /MWhஐ எட்டும். இயக்கச் செலவுகளைக் கணிசமாகக் குறைக்க முடியாது, ஆனால் செல் யூனிட் செலவுகளைக் குறைக்கலாம் மற்றும் சூரிய அல்லது காற்றாலை மின்சாரத்தைப் போலவே செல்களுக்கும் இதேபோன்ற கற்றல் செலவு வளைவு எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

சோலார் பிவி 1970களில் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் 2010 இல் சோலார் பிவி எல்சிஓஇகளின் விலை சுமார் $500/MWh ஆக இருந்தது. சோலார் PV LCOE 2010ல் இருந்து கணிசமாகக் குறைந்துள்ளது மற்றும் தற்போது $30 முதல் $50 /MWh ஆக உள்ளது. எலக்ட்ரோலைடிக் செல் தொழில்நுட்பம் சூரிய ஒளிமின்னழுத்த மின்கல உற்பத்திக்கான தொழில்துறை அளவுகோலைப் போலவே இருப்பதால், 2020-2030 முதல், எலக்ட்ரோலைடிக் செல் தொழில்நுட்பம் சூரிய ஒளிமின்னழுத்த செல்களைப் போலவே யூனிட் விலையைப் பின்பற்றும். அதே நேரத்தில், காற்றிற்கான LCOE கடந்த பத்தாண்டுகளில் கணிசமாகக் குறைந்துள்ளது, ஆனால் ஒரு சிறிய அளவு (சுமார் 50 சதவீதம் கடலோரம் மற்றும் 60 சதவீதம் கடலோரம்).

நமது நாடு மின்னாற்பகுப்பு நீர் ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்கு புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களை (காற்றாலை, ஒளிமின்னழுத்தம், நீர்மின்சக்தி போன்றவை) பயன்படுத்துகிறது, மின்சார விலை 0.25 யுவான் /கிலோவாட் கீழே கட்டுப்படுத்தப்படும் போது, ​​ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி செலவு ஒப்பீட்டளவில் பொருளாதார திறன் (15.3 ~ 20.9 யுவான் / கிலோ) . அல்கலைன் மின்னாற்பகுப்பு மற்றும் PEM மின்னாற்பகுப்பு ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார குறிகாட்டிகள் அட்டவணை 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.

மின்னாற்பகுப்பு ஹைட்ரஜன் உற்பத்திக்கான செலவு கணக்கீடு முறை சமன்பாடுகளில் (1) மற்றும் (2) காட்டப்பட்டுள்ளது. LCOE= நிலையான செலவு/(ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி அளவு x ஆயுள்) + இயக்க செலவு (1) இயக்க செலவு = ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி மின்சார நுகர்வு x மின்சார விலை + தண்ணீர் விலை + உபகரணங்கள் பராமரிப்பு செலவு (2) அல்கலைன் மின்னாற்பகுப்பு மற்றும் PEM மின்னாற்பகுப்பு திட்டங்களை எடுத்துக்கொள்வது (1000 Nm3/h ) எடுத்துக்காட்டாக, திட்டங்களின் முழு வாழ்க்கைச் சுழற்சி 20 ஆண்டுகள் மற்றும் செயல்பாட்டு வாழ்க்கை 9×104h என்று வைத்துக்கொள்வோம். தொகுப்பு மின்னாற்பகுப்பு செல், ஹைட்ரஜன் சுத்திகரிப்பு சாதனம், பொருள் கட்டணம், சிவில் கட்டுமான கட்டணம், நிறுவல் சேவை கட்டணம் மற்றும் பிற பொருட்களின் நிலையான விலை மின்னாற்பகுப்புக்கு 0.3 யுவான் /கிலோவாட் என கணக்கிடப்படுகிறது. செலவு ஒப்பீடு அட்டவணை 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

மற்ற ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலின் மின்சார விலை 0.25 யுவான் /கிலோவாட்க்குக் குறைவாக இருந்தால், பச்சை ஹைட்ரஜனின் விலை சுமார் 15 யுவான் /கிகி ஆகக் குறைக்கப்படலாம், இது செலவு நன்மையைத் தொடங்கும். கார்பன் நடுநிலைமையின் பின்னணியில், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மின் உற்பத்தி செலவினங்களைக் குறைப்பதன் மூலம், ஹைட்ரஜன் உற்பத்தித் திட்டங்களின் பெரிய அளவிலான வளர்ச்சி, மின்னாற்பகுப்பு செல் ஆற்றல் நுகர்வு மற்றும் முதலீட்டுச் செலவுகளைக் குறைத்தல் மற்றும் கார்பன் வரி மற்றும் பிற கொள்கைகளின் வழிகாட்டுதல், சாலை பச்சை ஹைட்ரஜன் செலவு குறைப்பு படிப்படியாக தெளிவாக இருக்கும். அதே நேரத்தில், பாரம்பரிய ஆற்றல் மூலங்களிலிருந்து ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியானது கார்பன், சல்பர் மற்றும் குளோரின் போன்ற பல தொடர்புடைய அசுத்தங்களுடன் கலக்கப்படுவதால், சுத்திகரிப்பு மற்றும் CCUS செலவு, உண்மையான உற்பத்தி செலவு 20 யுவான் / கிலோவைத் தாண்டும்.