Проектите за зелен водород: Инвеститорите не оценяват реално разходите за производството спрямо днешните цени

Всеки ден биха били необходими слънчеви панели с размерите на футболно игрище, за да се произведат 25 килограма водород или еквивалентът им за пълнене на резервоарите само на пет автомобила Toyota Mirai. Това, което на водорода липсва в енергийната плътност, ще трябва да бъде компенсирано с промишлено производство в сериозни мащаби, използвайки огромни парчета от слънчева, ветровита и евтина земя.

Възможно ли е това?

Компании като Intercontinental Energy и CWP вярват в това.

Последните съобщения като инвестицията за 70 млрд долара в 28GW мощност в Western Green Energy Hub в Австралия, проектът от 15GW капацитет в Оман или сравнително оскъдният проект с 4GW инсталирана мощност Helios в Саудитска Арабия бяха сред водещите топ теми в специлизираната литература наскоро. Но има една интересна точка, която е обща за всички тях.

Прогнозната изравнена цена на водорода за всеки от проекттите е около 2,50 долара/кг. И това е така, защото тези съобщения са амбициозни и все още не са изпълнени.

Възможно е да се изчисли цената на водорода, като се използват три фактора: капиталови разходи за електролиза, капиталови разходи за вятърна и слънчева енергия (въз основа на текущите проекти в тези страни) и фактори на натоварване и капацитета.

Разходи за електролиза

Електролизата тепърва ще се включват в промишленото производство, но се очаква разходите да намалят в бъдеще. австралийската CSIRO (Commonwealth Scientific Scientific and Industrial Research Organization) изчислява текущите разходи на около 1800 долара/кВт.

За проект като Western Green Energy Hub това би означавало текуща цена на етикета само за електролиза от 50 млрд. долара, по данни на съобщението за 70 млрд. долара.

Разходи за електроенергия

Големият разход при водорода е необходимото електричество - около 50kWh са необходими, за да се направи един килограм водород. Разглеждайки текущите проекти като текущи цени, вятърната електроцентрала Warradarge в Австралия има приблизителна капиталова цена от $ 1944/kW, а слънчевият проект на Western Downs е  за $ 1000/kW.

Това би означавало, че Western Green Energy Hub, който изисква 50 GW възобновяеми източници, ще трябва да инвестира 82 милиарда долара, заедно с 50 милиарда долара за електролизатори. Подобни сметки буквално взривяват обявената цена от 70 млрд. долара до 132 млрд. долара като това ще доведе до повишаване на цената на водорода до повече от 3,50 долара/кг. И това ще бъдат някои от по-евтините разходи за електроенергия.

Европа се опитва да стартира водородна промишленост, но няма достатъчно свободна земя за това.

Много проекти за производство на водород трябва да разчитат на офшорни ветрове и проектът SeaH2Land е пример за предизвикателствата. Вятърът от морето може да удвои разходите за изграждане в сравнение с вятърните централи на сушата, докато друг проблем са и разходите за поддръжка.

Според консултантската агенция Lazard експлоатационните разходи (поддръжка и други) на ВяЕЦ на сушата се изчислява на $ 40/kW/година, а при морските централи цените са двойно по-високи. Това начинание ще струва $ 0.65-0.90/кг водород само за поддържане на вятърните турбини, което води до почти $ 6/кг общо. И това би било най-добрият  вариант на цените днес.

Като се отдалечим от развитите страни с високи разходи, изграждането на вятърна и слънчева енергия все още е неочаквано скъпо. Оман има евтина слънчева енергия, но проектът за вятър на Harweel с мощност 49,4 МВт беше на стойност 2500 долара/кВт, докато в отдалечена Мавритания вятърната ферма на Nouakchott  е с мощност 30 МВт  или 1700 долара/квтч.

Въпреки че тези страни може да имат евтина работна сила, има много дълги периоди между обявяването на проекти, което означава, че работната сила няма да се възползва от мащаба и повторението на търговете за ВЕИ. Но ако приемем стабилни правителства, които насърчават отговорните инвестиции и влагат в квалифицирана работна сила, потенциалът за по-евтин проекти е голям.

Саудитска Арабия, която има опит в изграждането на големи енергийни проекти, показва как може да изглежда бъдещето с някои от най -евтините възобновяеми източници - и трябва да бъде най -евтиният производител на водород, с изключение на едно предизвикателство.

Коефициент за капацитет

В исторически план слънчевата енергия има коефициент на капацитет 20-30%, с вятърна мощност 35-45%. Това са много скъпи капитали, които седят и не правят нищо в част от времето. Но големите водородни проекти изчисляват общ коефициент на капацитет от 70%, като при тях вятърът и слънчевата енергия се допълват.

По този начин те могат да намалят разходите за водород от $ 5- $ 7/кг до около $ 3-3.50 кг.

Това е мястото, в което е поставен и проекта на Саудитска Арабия. Проектът Helios в северозападната част на страната изчислява коефициент на капацитет от 34%, така че въпреки че може да изгражда евтини възобновяеми източници, страната трябва да изгради двойно повече, за да се конкурира по цена с места като Мавритания и Австралия.

Това обяснява как е по -евтино да се произвежда водород на места като Чили. Проектът HNH има прогнозен коефициент на капацитет от 61% и в комбинация с по -евтин вятър може да намали цената до 3,20 долара/кг.

Има само два проблема. Той се намира накрая на света и все още е два до три пъти по -висок от цената на водорода, произвеждан от изкопаеми горива.

Конкуренция между изкопаемите горива и електричеството

Водородът, произведен с природен газ, е изключително евтин, като Международната агенция по енергетика оценява цената на $ 0,70-$ 1,60 за кг. Като изключим категоричната забрана на природния газ, правителствата ще трябва да наложат въглероден данък от $ 200+/тон, за да накарат икономиката да работи.

Значи ли това край на идеята за зелен водород?

За много случаи на използване, като автомобили и отопление, използването на електричество ще бъде далеч по-евтино, но за трудно намалимите сектори-включително химическата и стоманена индустрия -може да се наложи да погледнем отвъд простата математика и в света на хората, вземащи решенията.

Има една област, в която икономиката няма значение и тогава съветите на директорите на компаниите отговорни за решенията. Тъй като много от индустриите на финансовите услуги и ресурси вече се ангажираха, че ще подкрепят нулево-емисионни проекти и се регистрираха в проект то за компаниите няма да има друга опция.

„И в този момент, която и да е страна, която ще произвежда най -евтиния зелен водород, ще намери голямо търсене и ще привлече много дейности надолу по веригата. Такива са производството на торове и зелена стомана - и вероятно няколко наследствени Toyota Mirai, съхранявани някъде в музей!“, завършва коментара на Recharge.