Зеленият водород ще бъде не само съществена част от бъдещата

Зеленият водород ще бъде освен основна част от бъдещата енергийна система, само че и би трябвало да е на ниска цена. Това е най-често срещаното изказване през последните месеци. В този смисъл от ден на ден нараства и ползата към производството му посредством водна електролиза. В общественото пространство все по-често се появяват проучвания за цените на зеления водород, само че без да има надеждни такива за цената на електролизeрните системи. Електролизьорът е електрохимично устройство, което разделя водата на съставните и елементи - О2 и водород, чрез електричен заряд. Процесът, при който протича тази реакция се назовава електролиза. Тези устройства са усъвършенствани през годините и през днешния ден се употребяват в редица промишлености. Сега обаче наподобява ще се усъвършенстват още и ще стават все по-масови. На този декор поръчките за реализиране на водородни планове в Европа на пръв взор надали не порастват всеки ден. Лидер към момента е Германия, само че скорошното желание на Испания за изграждане на 7,4 ГВт електролизери до 2030 година, напредъкът на Англия към този момент приказва за конкуренция. На фона на изразяваните в общественото пространство планове статистиката е много по-скромна. Изградените през днешния ден електролизери са напълно малко - 118 МВт към края на 2021 година Това дава отговор на произвеждане от порядъка на към 0,02 млн. тона зелен водород в Европа, сочи изследване на профилираната компания за енергийни проучвания Delta-EE. За съпоставяне, производството на сив водород е към 8 млн.тона, а потреблението на природен газ е към 500 млн. тона в нефтен еквивалент. Сивият водород се добива от природен газ, а отсега нататък водородът се планува да е добиван единствено от чисти енергийни източници. Затова и е именуван " зелен водород ". Целта на Европейската комисия е през 2024 година мощността на електролизерите да доближат 6 ГВт, увеличавайки се над 50 пъти единствено за 3 години. Тези електролизери по всяка възможност ще бъдат свързани с вятърни или слънчеви централи. Компанията, която подлага на разбор това желание пресмята, че поради параметрите на оповестените планове тази цел ще бъде достигната. На този стадий обаче съществува огромна неустановеност във връзка осъществяването им. Така да вземем за пример единствено 26 % от декларираните планове за 2023 година са доказани и реализирането им не провокира подозрения. Според мнението на Delta-EE през 2022 година вероятностите ще станат по-ясни, защото се чака приемането на нужните държавни и капиталови (окончателни) решения по доста планове. Иначе съгласно актуалната база данни на Delta-EE във връзка с плановете за чист водород, 115 плана - с смесен евентуален електролизерен потенциал от 2138 MW би трябвало да стартират да действат през 2022 и 2023 година Досега обаче единствено 37% (794 MW) от тях са достигнали дефинитивно капиталово решение или получи публично финансиране в Европа и Обединеното кралство. Оттук нататък всичко зависи от позитивни законодателни решение, а и от тласъците, които би трябвало да бъдат посочени от съответните държавни управления. Тенденции Няколко са трендовете, на които се обръща внимание. Първо - бързо пораства междинният размер на декларираните съоръжения. Към 2021 година междинната мощ на електролизер е била 2,25 МВт. Прогнозата е, че през 2023 година тя към този момент ще надвишава 50 МВт. Втората наклонност касае смяна на плановете. Досега главната цел беше струпване на опит в проектирането, монтажа и употребата на електролизери. Това бяха най-вече пилотни планове, употребяващи електролизери с мощ под 10 МВт, разчитащи напълно на обществено и европейски финансиране. Сега в плановете размерът нараства и те стават все " по-търговско насочени ". Анализът на Delta-EE демонстрира, че на три страни се падат 77% от 1,3 ГВт електролизерни мощности, които се чака да бъдат пуснати в употреба през 2022-2023 година Лидер е Германия, следвана от Англия и Нидерландия. Испания към този момент не влиза в този лист, защото желанията й са за по-късен период на създаване на електролизерите. Разбира се, че има и скептичен сюжет и той планува в Европа до края на 2024 година да бъдат пуснати в употреба 4,25 ГВт електролизери. Според оптимистичната прогноза на Delta-EE към края на 2026 година в Европа може да бъдат пуснати в употреба 10,9 ГВт електролизери (песимистичния сюжет е за 7,1 ГВт). Цената на устройството още варира доста На този декор към момента няма дефинитивни данни какъв брой ще коства построяването на електролизерите. Ценовите прогнози са с много необятен набор, а напълно естествено без относително точни калкулации, да се приказва какъв брой ще коства зеленият водород е в рамките на вероятността. Така да вземем за пример в оповестения неотдавна отчет на IEA (МАЕ, Global Hydrogen Review 2021) се споделя, че инсталациите до ключ костват 1000-1750 $ за киловат (2020), а в Китай 750-1300 $ за киловат ( съгласно някои източници даже 500 $ за киловат). В същото време МАЕ показва ( базирайки се на Съвета за водород), че до 2030 година цената ще падне внезапно при всички сюжети и ще бъде някъде в диапазона от 400-600 $. В научна разработка The True Cost of Solar Hydrogen група европейски учени от редица институти и организации предвиждат че цената на електролизерните съоръжения до ключ ще се намали (в базовия случай) от сегашните 400 евро за киловат(кВт) на 260 евро за киловат през 2030 година та до 80 евро за киловат през 2050 година Тоест създателите считат, че настоящите финансови разноски за централа от 100 МВт ще бъдат 400 евро за кВт. В частност те се базират на отчета на IRENA ( " Проблеми при понижаване на цената на зеления водород " ). Дали това наподобява прекомерно оптимистично? Може би, само че видяно от сегашния стадий на към този момент почналия енергиен преход. Според компанията NEL, норвежки производител на електролитни кафези, актуалните проекти за разширение (500 МВт годишно) ще доведат до доста понижаване на финансовите разноски. Съдейки по графика, оповестен от компанията става въпрос за спад някъде до 450 $ за кВт. По-нататъшното разширение, както споделят от компанията, в допълнение ще понижи цената на електролизерите, което ще смъкна и цената на зеления водород до 1,5 $ за кг до 2025 година Цена, която се приема за задоволително оптимистична, с цел да движи промишлеността напред. Много по-точна визия дава оповестеното неотдавна проучване на немския Институт за слънчеви енергийни системи (в състава ва Fraunhofer ISE) - " Прогноза за цената на нискотемпературна електролиза ". Тъй като светът всеобщо се е насочил към светлото зелено водородно бъдеще " технологията за електролизата би трябвало да стане стопански конкурентоспособна, тъй че да се употребява в по-широк мащаб. В тази връзка е належащо правдиво схващане на структурата на разноските на главните системи за електролиза на водата за използване на верни ограничения за по-нататъшно развиване на технологията ", пишат създателите. Малките електролизери ще останат скъпи Учените показват създаването на фундаментален модел на разноските за алкалните електролизери (AEL) и електролизерите с протонно обменна мембрана (PEM). В него в детайли се проучват обособените разноски. " Разходите за обособените подсистеми и съставни елементи се дефинират благодарение на ценовите предложение от производителите и доставчиците, и благодарение на характерните разходни функционалности ". В работата се преглеждат два размера електролизери и за двете технологии - 5 МВт и 100 МВт. Според прогнозата на Fraunhofer ISE, цената на алкален електролизер с мощ от 100 МВт ще се намали от 663 евро за кВт през 2020 година до 444 евро през 2030 година, а цената на система с мощ от 5 МВт - от 949 до 726 евро. За технологията PEM цената на електролизер с мощ от 100 МВт би трябвало да спадне от 720 до 500 евро, а за система с мощ от 5 МВт - от 980 евро до 730 евро за кВт. " Като цяло се чака, че през 2030 година общите систематични разноски ще са 400 - 500 евро за кВт, само че децентрализираните системи с дребен размер ще останат доста по-скъпи ", споделят представителите на института. Във всички обсъждани случаи електролизният блок (комплект) е най-скъпият съставен елемент на системата. Алкалният комплект има преимущество по стойност спрямо PEM. Това преимущество се резервира и в бъдеще. Благодарение на софтуерния напредък и разширението на дейната зона, обособени разноски от комплекта може да бъдат понижени на практика два пъти в разстояние на 10 години за двата вида електролизери - към с 200 евро за кВт непрекъснат ток до под 90 евро за кВт непрекъснат ток за AEL и от 380 евро за кВт до към 220 евро за кВт за комплектите PEM. В взаимозависимост от размера на електролизера икономическите преимущества на системата AEL " съвсем се губят поради нуждата от спомагателен машинален компресор ", изясняват създателите. Върху цената на комплектите и на системите като цяло въздействат доста съставни елементи. В частност не би трябвало да се недооценяват разноските за силова електроника (уредите за превръщане на електрическа енергия и трансформатора), чийто принос към цената на системата е съпоставима с приноса на комплектите, се показва в проучването. Разглеждат се четири разнообразни пътя за понижаване на разноските за електролизерните блокове: увеличение на размерите на комплектите, софтуерно рационализиране, увеличение на размера за произвеждане (мащабиране) и рационализиране на индустриалните технологии (например автоматизация). Авторите са безапелационни, че софтуерното рационализиране на AEL блоковете ще даде оптимално понижаване на разноските. Днес всеобщото произвеждане на електролизните системи се намира в самото начало. Стандартизацията и нарасналата автоматизация на индустриалните процеси имат решаващо значение за постигането на целевите индикатори по стойност и размер на производството. Само след въвеждането в употреба на първите съоръжения с мегаватов мащаб и започването на работа от заводите за гигаватно произвеждане ще се появи опция за по-пълна визия за настоящите разноски и индустриалните процеси, което може да докара и до по-точни оценки на вероятностите за понижаване на разноските, заключават създателите. Както излиза наяве, на този стадий навлизането на зеленият водород в всекидневието е единствено на крачка. Очаква се общото търсене на зелен водород в Европа да нарасне от към 9 900 тона годишно през 2021 година до над 620 000 тона годишно през 2026 година В центъра на вниманието е индустриалният бранш, който единствено след четири години ще образува 60% от търсенето. В момента има 15 индустриални плана, които чакат дефинитивни капиталови решения или обществено финансиране, свързани с евентуално 894 MW електролизерен потенциал, който ще се появи през 2022 и 2023 година, разясняват от Delta-EE. Сега на ход са законодателите, които би трябвало да образуват такива дълготрайни политики, които да обезпечат опция за понижаване на рисковете на плановете. Текстът е оповестен първо в dir.bg