ການວິເຄາະເສດຖະກິດຂອງການຜະລິດໄຮໂດເຈນສີຂຽວໂດຍ electrolysis ຈາກແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນ

ປະເທດນັບມື້ນັບຫຼາຍຂຶ້ນເລີ່ມວາງເປົ້າໝາຍຍຸດທະສາດສຳລັບພະລັງງານໄຮໂດເຈນ, ແລະບາງການລົງທຶນມີທ່າອ່ຽງພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີໄຮໂດຣເຈນສີຂຽວ. ອີ​ຢູ ​ແລະ ຈີນ ພວມ​ນຳ​ໜ້າ​ການ​ພັດທະນາ​ນີ້, ຊອກ​ຫາ​ບັນດາ​ທ່າ​ໄດ້​ປຽບ​ດ້ານ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຢີ ​ແລະ ພື້ນຖານ​ໂຄງ​ລ່າງ. ໃນຂະນະນັ້ນ, ຍີ່ປຸ່ນ, ເກົາຫຼີໃຕ້, ຝຣັ່ງ, ເຢຍລະມັນ, ເນເທີແລນ, ນິວຊີແລນ ແລະ ອົດສະຕຣາລີ ໄດ້ອອກຍຸດທະສາດພະລັງງານໄຮໂດເຈນ ແລະ ພັດທະນາແຜນການທົດລອງຕັ້ງແຕ່ປີ 2017. ໃນປີ 2021, ອີຢູ ໄດ້ອອກຂໍ້ກຳນົດຍຸດທະສາດດ້ານພະລັງງານໄຮໂດເຈນ, ສະເໜີເພີ່ມກຳລັງການຜະລິດ. ການຜະລິດ hydrogen ໃນຈຸລັງ electrolytic ເປັນ 6GW ໃນປີ 2024 ໂດຍອີງໃສ່ພະລັງງານລົມແລະແສງຕາເວັນ, ແລະເຖິງ 40GW ໃນປີ 2030, ຄວາມອາດສາມາດຂອງການຜະລິດ hydrogen ໃນ EU ຈະເພີ່ມຂຶ້ນເປັນ 40GW ເພີ່ມເຕີມ 40GW ຢູ່ນອກ EU.

ເຊັ່ນດຽວກັນກັບເຕັກໂນໂລຢີໃຫມ່ທັງຫມົດ, hydrogen ສີຂຽວກໍາລັງເຄື່ອນຍ້າຍຈາກການຄົ້ນຄວ້າແລະການພັດທະນາຂັ້ນຕົ້ນໄປສູ່ການພັດທະນາອຸດສາຫະກໍາຕົ້ນຕໍ, ເຮັດໃຫ້ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫນ່ວຍຕ່ໍາແລະເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການອອກແບບ, ການກໍ່ສ້າງແລະການຕິດຕັ້ງ. ສີຂຽວ hydrogen LCOH ປະກອບດ້ວຍສາມອົງປະກອບ: ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນຈຸລັງ electrolytic, ລາຄາໄຟຟ້າທົດແທນແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານອື່ນໆ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຈຸລັງ electrolytic ກວມເອົາປະມານ 20% ~ 25% ຂອງ hydrogen LCOH ສີຂຽວ, ແລະສ່ວນແບ່ງທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດຂອງໄຟຟ້າ (70% ~ 75%). ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຫນ້ອຍ, ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນຫນ້ອຍກວ່າ 5%.

ໃນລະດັບສາກົນ, ລາຄາຂອງພະລັງງານທົດແທນ (ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນແສງຕາເວັນແລະພະລັງງານລົມ) ໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນໄລຍະ 30 ປີທີ່ຜ່ານມາ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍພະລັງງານເທົ່າທຽມກັນ (LCOE) ປະຈຸບັນຢູ່ໃກ້ກັບພະລັງງານຖ່ານຫີນ ($ 30-50 / MWh). , ເຮັດໃຫ້ການທົດແທນຄືນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສາມາດແຂ່ງຂັນໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນໃນອະນາຄົດ. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍພະລັງງານທົດແທນຍັງສືບຕໍ່ຫຼຸດລົງ 10% ຕໍ່ປີ, ແລະໃນປີ 2030 ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍພະລັງງານທົດແທນຈະບັນລຸປະມານ 20 ໂດລາ / MWh. ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານບໍ່ສາມາດຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແຕ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຫນ່ວຍງານສາມາດຫຼຸດລົງແລະເສັ້ນໂຄ້ງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຮຽນຮູ້ທີ່ຄ້າຍຄືກັນແມ່ນຄາດວ່າຈະສໍາລັບຈຸລັງສໍາລັບພະລັງງານແສງຕາເວັນຫຼືພະລັງງານລົມ.

ແສງຕາເວັນ PV ໄດ້ຖືກພັດທະນາໃນຊຸມປີ 1970 ແລະລາຄາຂອງແສງຕາເວັນ PV LCoEs ໃນປີ 2010 ແມ່ນປະມານ $500/MWh. ພະລັງງານແສງຕາເວັນ PV LCOE ໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍນັບຕັ້ງແຕ່ປີ 2010 ແລະໃນປັດຈຸບັນແມ່ນ $ 30 ຫາ $ 50 / MWh. ເນື່ອງຈາກເຕັກໂນໂລຢີຂອງຈຸລັງ electrolytic ແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບມາດຕະຖານອຸດສາຫະກໍາສໍາລັບການຜະລິດຈຸລັງ photovoltaic ແສງຕາເວັນ, ຈາກ 2020-2030, ເຕັກໂນໂລຊີຈຸລັງ electrolytic ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະປະຕິບັດຕາມເສັ້ນທາງທີ່ຄ້າຍຄືກັນກັບຈຸລັງ photovoltaic ແສງຕາເວັນໃນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ຫນ່ວຍ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, LCOE ສໍາລັບລົມໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ແຕ່ໂດຍປະລິມານຫນ້ອຍລົງ (ປະມານ 50 ສ່ວນຮ້ອຍ offshore ແລະ 60 ສ່ວນຮ້ອຍ onshore).

ປະເທດຂອງພວກເຮົານໍາໃຊ້ແຫຼ່ງພະລັງງານທົດແທນ (ເຊັ່ນ: ພະລັງງານລົມ, photovoltaic, ໄຟຟ້ານ້ໍາ) ສໍາລັບການຜະລິດ hydrogen ນ້ໍາ electrolytic, ເມື່ອລາຄາໄຟຟ້າຖືກຄວບຄຸມໃນ 0.25 ຢວນ / kWh ຂ້າງລຸ່ມນີ້, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ hydrogen ມີປະສິດທິພາບທາງດ້ານເສດຖະກິດທີ່ຂ້ອນຂ້າງ (15.3 ~ 20.9 ຢວນ / kg). . ຕົວຊີ້ວັດດ້ານວິຊາການແລະເສດຖະກິດຂອງ electrolysis alkaline ແລະການຜະລິດ hydrogen PEM electrolysis ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 1.

ວິທີການຄິດໄລ່ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການຜະລິດ hydrogen electrolytic ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນສົມຜົນ (1) ແລະ (2). LCOE = ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຄົງທີ່ / (ປະລິມານການຜະລິດໄຮໂດເຈນ x ຊີວິດ) + ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານ (1) ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານ = ການໃຊ້ໄຟຟ້າການຜະລິດໄຮໂດເຈນ x ລາຄາໄຟຟ້າ + ລາຄານ້ໍາ + ຄ່າບໍາລຸງຮັກສາອຸປະກອນ (2) ໂຄງການ electrolysis alkaline ແລະ PEM electrolysis (1000 Nm3 / h. ) ເປັນຕົວຢ່າງ, ສົມມຸດວ່າວົງຈອນຊີວິດທັງຫມົດຂອງໂຄງການແມ່ນ 20 ປີແລະຊີວິດການດໍາເນີນງານແມ່ນ 9×104h. ຄ່າ​ໃຊ້​ຈ່າຍ​ຄົງ​ທີ່​ຂອງ​ແພັກ​ເກັດ electrolytic, ອຸ​ປະ​ກອນ​ເຮັດ​ໃຫ້​ບໍ​ລິ​ສຸດ hydrogen, ຄ່າ​ທໍາ​ນຽມ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ, ຄ່າ​ທໍາ​ນຽມ​ການ​ກໍ່​ສ້າງ​ພົນ​ລະ​ເຮືອນ, ຄ່າ​ບໍ​ລິ​ການ​ຕິດ​ຕັ້ງ​ແລະ​ລາຍ​ການ​ອື່ນໆ​ແມ່ນ​ຄິດ​ໄລ່​ທີ່ 0.3 ຢວນ /kWh ສໍາ​ລັບ​ການ electrolysis. ການປຽບທຽບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 2.

ເມື່ອປຽບທຽບກັບວິທີການຜະລິດໄຮໂດເຈນອື່ນໆ, ຖ້າລາຄາໄຟຟ້າຂອງພະລັງງານທົດແທນຕ່ໍາກວ່າ 0.25 ຢວນ / ກິໂລວັດໂມງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງໄຮໂດເຈນສີຂຽວສາມາດຫຼຸດລົງປະມານ 15 ຢວນ / ກິໂລ, ເຊິ່ງເລີ່ມມີຜົນປະໂຫຍດດ້ານຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ. ໃນແງ່ຂອງຄວາມເປັນກາງຂອງຄາບອນ, ດ້ວຍການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດໄຟຟ້າພະລັງງານທົດແທນ, ການພັດທະນາຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງໂຄງການການຜະລິດ hydrogen, ການຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານຂອງຈຸລັງໄຟຟ້າແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການລົງທຶນ, ການຊີ້ນໍາຂອງພາສີກາກບອນແລະນະໂຍບາຍອື່ນໆ, ຖະຫນົນຫົນທາງ. ຂອງການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ hydrogen ສີຂຽວຈະຄ່ອຍໆຈະແຈ້ງ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ເນື່ອງຈາກວ່າການຜະລິດໄຮໂດເຈນຈາກແຫຼ່ງພະລັງງານແບບດັ້ງເດີມຈະຖືກປະສົມກັບສິ່ງເສດເຫຼືອທີ່ກ່ຽວຂ້ອງຫຼາຍເຊັ່ນ: ຄາບອນ, ຊູນຟູຣິກແລະ chlorine, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບໍລິສຸດ superimposed ແລະ CCUS, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຕົວຈິງອາດຈະເກີນ 20 ຢວນ / ກິໂລ.