పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుల నుండి విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా గ్రీన్ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి యొక్క ఆర్థిక విశ్లేషణ

మరిన్ని దేశాలు హైడ్రోజన్ శక్తి కోసం వ్యూహాత్మక లక్ష్యాలను నిర్దేశించుకోవడం ప్రారంభించాయి మరియు కొన్ని పెట్టుబడులు గ్రీన్ హైడ్రోజన్ టెక్నాలజీ అభివృద్ధికి మొగ్గు చూపుతున్నాయి. EU మరియు చైనా ఈ అభివృద్ధికి నాయకత్వం వహిస్తున్నాయి, సాంకేతికత మరియు మౌలిక సదుపాయాలలో మొదటి-మూవర్ ప్రయోజనాల కోసం చూస్తున్నాయి. అదే సమయంలో, జపాన్, దక్షిణ కొరియా, ఫ్రాన్స్, జర్మనీ, నెదర్లాండ్స్, న్యూజిలాండ్ మరియు ఆస్ట్రేలియా అన్నీ 2017 నుండి హైడ్రోజన్ శక్తి వ్యూహాలను విడుదల చేశాయి మరియు పైలట్ ప్రణాళికలను అభివృద్ధి చేశాయి. 2021లో, EU హైడ్రోజన్ శక్తి కోసం ఒక వ్యూహాత్మక అవసరాన్ని జారీ చేసింది, నిర్వహణ సామర్థ్యాన్ని పెంచాలని ప్రతిపాదించింది. పవన మరియు సౌర శక్తిపై ఆధారపడటం ద్వారా 2024 నాటికి విద్యుద్విశ్లేషణ కణాలలో హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి 6GWకి మరియు 2030 నాటికి 40GWకి, EUలో హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం EU వెలుపల అదనంగా 40GW ద్వారా 40GWకి పెంచబడుతుంది.

అన్ని కొత్త సాంకేతికతల మాదిరిగానే, గ్రీన్ హైడ్రోజన్ ప్రాథమిక పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి నుండి ప్రధాన స్రవంతి పారిశ్రామిక అభివృద్ధికి కదులుతోంది, ఫలితంగా యూనిట్ ఖర్చులు తగ్గుతాయి మరియు డిజైన్, నిర్మాణం మరియు సంస్థాపనలో సామర్థ్యం పెరుగుతుంది. గ్రీన్ హైడ్రోజన్ LCOH మూడు భాగాలను కలిగి ఉంటుంది: విద్యుద్విశ్లేషణ సెల్ ధర, పునరుత్పాదక విద్యుత్ ధర మరియు ఇతర నిర్వహణ ఖర్చులు. సాధారణంగా, విద్యుద్విశ్లేషణ కణం యొక్క ధర గ్రీన్ హైడ్రోజన్ LCOHలో దాదాపు 20% ~ 25% మరియు విద్యుత్తులో అత్యధిక వాటా (70% ~ 75%). నిర్వహణ ఖర్చులు చాలా తక్కువగా ఉంటాయి, సాధారణంగా 5% కంటే తక్కువ.

అంతర్జాతీయంగా, పునరుత్పాదక శక్తి ధర (ప్రధానంగా సౌర మరియు గాలి) గత 30 సంవత్సరాలలో గణనీయంగా పడిపోయింది మరియు దాని సమానమైన శక్తి వ్యయం (LCOE) ఇప్పుడు బొగ్గు ఆధారిత శక్తి ($30-50 /MWh)కి దగ్గరగా ఉంది. , భవిష్యత్తులో పునరుత్పాదక వస్తువులను మరింత ఖర్చుతో కూడిన పోటీగా మారుస్తుంది. పునరుత్పాదక శక్తి ఖర్చులు సంవత్సరానికి 10% తగ్గుతూనే ఉన్నాయి మరియు దాదాపు 2030 నాటికి పునరుత్పాదక శక్తి ఖర్చులు $20/MWhకి చేరుకుంటాయి. నిర్వహణ ఖర్చులు గణనీయంగా తగ్గించబడవు, కానీ సెల్ యూనిట్ ఖర్చులను తగ్గించవచ్చు మరియు సోలార్ లేదా పవన శక్తి కోసం సెల్‌ల కోసం అదే విధమైన అభ్యాస ఖర్చు వక్రరేఖను అంచనా వేయవచ్చు.

సోలార్ PV 1970లలో అభివృద్ధి చేయబడింది మరియు 2010లో సోలార్ PV LCoEల ధర సుమారు $500/MWh. సోలార్ PV LCOE 2010 నుండి గణనీయంగా తగ్గింది మరియు ప్రస్తుతం $30 నుండి $50 /MWh. విద్యుద్విశ్లేషణ కణ సాంకేతికత సౌర ఫోటోవోల్టాయిక్ సెల్ ఉత్పత్తికి పారిశ్రామిక బెంచ్‌మార్క్‌తో సమానంగా ఉన్నందున, 2020-2030 నుండి, ఎలక్ట్రోలైటిక్ సెల్ టెక్నాలజీ యూనిట్ ధర పరంగా సౌర ఫోటోవోల్టాయిక్ సెల్‌ల మాదిరిగానే ఇదే పథాన్ని అనుసరించే అవకాశం ఉంది. అదే సమయంలో, గాలి కోసం LCOE గత దశాబ్దంలో గణనీయంగా తగ్గింది, కానీ తక్కువ మొత్తంలో (సుమారు 50 శాతం ఆఫ్‌షోర్ మరియు 60 శాతం ఆన్‌షోర్).

విద్యుద్విశ్లేషణ నీటి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి కోసం మన దేశం పునరుత్పాదక ఇంధన వనరులను (పవన శక్తి, ఫోటోవోల్టాయిక్, జలశక్తి వంటివి) ఉపయోగిస్తుంది, విద్యుత్ ధర 0.25 యువాన్ /kWh దిగువన నియంత్రించబడినప్పుడు, హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి వ్యయం సాపేక్ష ఆర్థిక సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది (15.3 ~ 20.9 యువాన్ /kg) . ఆల్కలీన్ విద్యుద్విశ్లేషణ మరియు PEM విద్యుద్విశ్లేషణ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి యొక్క సాంకేతిక మరియు ఆర్థిక సూచికలు టేబుల్ 1లో చూపబడ్డాయి.

విద్యుద్విశ్లేషణ హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి యొక్క వ్యయ గణన పద్ధతి సమీకరణాలలో (1) మరియు (2) చూపబడింది. LCOE= స్థిర వ్యయం/(హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి పరిమాణం x జీవితం) + నిర్వహణ వ్యయం (1) నిర్వహణ వ్యయం = హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి విద్యుత్ వినియోగం x విద్యుత్ ధర + నీటి ధర + పరికరాల నిర్వహణ ఖర్చు (2) ఆల్కలీన్ విద్యుద్విశ్లేషణ మరియు PEM విద్యుద్విశ్లేషణ ప్రాజెక్టులను తీసుకోవడం (1000 Nm3/h ) ఉదాహరణగా, ప్రాజెక్ట్‌ల మొత్తం జీవిత చక్రం 20 సంవత్సరాలు మరియు నిర్వహణ జీవితం 9×104h అని ఊహించండి. ప్యాకేజీ ఎలక్ట్రోలైటిక్ సెల్, హైడ్రోజన్ ప్యూరిఫికేషన్ పరికరం, మెటీరియల్ ఫీజు, సివిల్ నిర్మాణ రుసుము, ఇన్‌స్టాలేషన్ సర్వీస్ ఫీజు మరియు ఇతర వస్తువుల స్థిర ధర విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం 0.3 యువాన్ /kWh వద్ద లెక్కించబడుతుంది. ధర పోలిక టేబుల్ 2లో చూపబడింది.

ఇతర హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి పద్ధతులతో పోలిస్తే, పునరుత్పాదక శక్తి యొక్క విద్యుత్ ధర 0.25 యువాన్ /kWh కంటే తక్కువగా ఉంటే, గ్రీన్ హైడ్రోజన్ ధరను సుమారు 15 యువాన్ /kg వరకు తగ్గించవచ్చు, ఇది ఖర్చు ప్రయోజనాన్ని కలిగి ఉంటుంది. కార్బన్ న్యూట్రాలిటీ నేపథ్యంలో, పునరుత్పాదక శక్తి విద్యుత్ ఉత్పాదక వ్యయాల తగ్గింపు, హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి ప్రాజెక్టుల భారీ-స్థాయి అభివృద్ధి, విద్యుద్విశ్లేషణ కణ శక్తి వినియోగం మరియు పెట్టుబడి ఖర్చుల తగ్గింపు మరియు కార్బన్ పన్ను మరియు ఇతర విధానాల మార్గదర్శకత్వం, రహదారి గ్రీన్ హైడ్రోజన్ ధర తగ్గింపు క్రమంగా స్పష్టమవుతుంది. అదే సమయంలో, సాంప్రదాయ శక్తి వనరుల నుండి హైడ్రోజన్ ఉత్పత్తి కార్బన్, సల్ఫర్ మరియు క్లోరిన్ వంటి అనేక సంబంధిత మలినాలతో మిళితం అవుతుంది మరియు సూపర్‌పోజ్డ్ ప్యూరిఫికేషన్ మరియు CCUS ఖర్చు, వాస్తవ ఉత్పత్తి ధర 20 యువాన్ / కిలో కంటే ఎక్కువగా ఉండవచ్చు.