IRENA изчисли в кои страни на света производството на зелен водород ще е най-евтино

Възможната еволюция на ценните на зеления водород в различни страни до 2030 г. и до 2050 г. изследва в новият си доклад Международната агенция за възобновяеми източници на енергия (IRENA). За това IRENA залага т.нар. «геопространствен подход», предвид факта за наличието на възобновяемите ресурси и мястото, на което са разположени.

IRENA се опитва да изчисли оптималната конфигурация на технологиите за производство от възобновяеми източници (слънчева фотоелектрическа енергия, наземна вятърна енергетика, морска вятърна енергетика) и електролизери за постигане на най-ниски производствени разходи. Потенциалът на конкретната страна или региона зависи от наличните земни ресурси като се вземат предвид различни защитени зони, включително различни територии на изключване, гори, влажни зони, градове и др.

Цената е изчислена за специализирани (автономни) заводи без транспорт.

Техническият потенциал за зелен водород предвид тези условия и ограничения надхвърля почти 20 пъти световното търсене на първична енергия през 2050 г., изчисляват от IRENA. Осъществяването обаче зависи от стойността на възобновяемите ресурси, електролизерите и цената на капитала.

Близо 14 теравата (TW) слънчеви фотоволтаични инсталации, 6 TW вятърни паркове на сушата и 4-5 TW електролизен капацитет ще са необходими за постигане на енергийна система с нулеви емисии до 2050 г. При този обем се очаква технологичните разходи да паднат рязко чрез иновации, икономии от мащаба и оптимизиране на веригата за доставки.

При такива бъдещи мощности цената на производството на зелен водород (LCOH) може да достигне около 0,65 щатски долара/kg в най-добрите потенциални области при най-оптимистичния сценарий.

В най-лошия сценарий, който предполага по-високи капиталови разходи, цената може да бъде най-малко 1,1-1,15 долара за килограм водород до средата на века.

В световен мащаб потенциалът за производство на водород е повече от достатъчен, но, разбира се, той е неравномерно разпределен по света. Има някои страни, където потенциалът е силно ограничен и местното производство може да не е достатъчно, за да отговори на вътрешното търсене на зелен водород.

Например 91% от общата площ на Япония и 87% от общата площ на Южна Корея не може да се използва за производство на водород. Техническият потенциал за възобновяема енергия на Япония е около 380 гигавата (GW) слънчева енергия и 180 GW вятърна енергия на сушата, което теоретично може да бъде достатъчно за производството на около 20 милиона тона водород годишно за по-малко от 2,4 долара за кг. В същото време качеството на ресурсите (слънчеви и вятърни) е сравнително ниско и по-голямата част от този потенциал ще се използва за задоволяване на търсенето на електроенергия, а не за производство на водород. В Индия 89% от земните ресурси са изключени главно поради гъстотата на населението, обработваемата земя, саваните и горите. В Германия 66% са изключени (предимно гори и обработваема земя); в Италия 62% (поради труден терен, гъстота на населението, обширни обработваеми земи); в Саудитска Арабия 94% (главно поради липса на вода) и т.н.

Липсата на (пресни) водни ресурси намалява водородния потенциал в Саудитска Арабия (намаляване с 92%); в Близкия изток (намаляване с 83%); Мароко (спад от 63%); и в останалата част от Азия (спад 61%). Въпреки това потенциалът остава сравнително висок. Например възобновяемата енергия на Саудитска Арабия все още ще може да произвежда около 190 милиона тона H2 годишно, докато Мароко, малка страна, ще може да произвежда около 90 милиона тона водород годишно. В допълнение, обезсоляването и транспортирането на вода добавя малко към цената на водорода (LCOH).

Страната, която ще може да произвежда най-евтиния зелен водород през 2050 г. (по 0,65 долара за килограм), според IRENA, е Китай. Следва Чили с много малка разлика.

Дори и в най-песимистичния сценарий, Китай ще може да произвежда зелен водород с LCOH от около 1,10 долара/kg до средата на века, Колумбия около 1,15 долара/kg, а Австралия и Чили около 1,20 долара/kg.

Тези четири страни ще могат да произвеждат най-евтиния зелен водород в света и в двата сценария.

САЩ и Саудитска Арабия (девето и десето място), за сравнение, биха могли да постигнат LCOH от около 0,75-0,80 долара за килограм при оптимистичния сценарий, но при песимистичния сценарий разходите на Саудитска Арабия ще се повишат значително повече, отколкото в САЩ, поради липса на вода.

Оптималната комбинация от слънчеви и вятърни мощности е силно зависима от местните възобновяеми ресурси и технологичните разходи. Средно в световен мащаб слънчевото производство е по-предпочитано да е в системата, което се обяснява с високия потенциал за намаляване на капиталовите разходи до 2050 г., въпреки че има изключения.

Основните фактори за несигурност при анализа на бъдещата цена на водорода са скоростта на развитие на капиталовите разходи във възобновяемата енергия, при производството на електролизери и стойността на капитала. От една страна, технологията ще продължи да се развива и нейното внедряване ще доведе до оптимизиране на глобалната верига за доставки, стандартизация и по-бързо изпълнение на проекти. От друга страна, циклите на цените на стоките като тези, наблюдавани през 2021 г., могат да доведат до периоди на по-високи капиталови разходи, смятат от IRENA.

Въпросът за цената на зеления водород е сред най-обсъжданите. Между другото много автори коментират, че в сектора още няма не само ясни, но и почти никакви стандарти, както и приравнени към тях понятия, което е и една от причините за различните изчисления на цената на зеления водород.  Rethink Energy  например публикува тази година доклад за перспективите на пазара на водород, в който посочва, че след две години зеленият водород ще стане по-евтин от сивия.