Исследователи из Австралийского Университета Нового Южного Уэльса изучили факторы, определяющие затраты необходимые для получения водорода путем электролиза в автономных установках, получающих энергию не из электросети, а от солнечных батарей. Оказалось, что средняя стоимость производства одного килограмма водорода в австралийском штате Квинсленде составляет 3,93 доллара США.
Авторы работы отмечают, что хотя мощность электролизера, использующего только солнечную энергию, ограничена, он позволяет значительно экономить деньги и время при запуске в эксплуатацию за счет отсутствия необходимости согласовывать и выполнять подключение к электросети.
Для моделирования затрат ученые использовали методы Монте-Карло, применяемые для оценки результатов, на которые влияют случайные события. Помимо прочего, исследователи учитывали исторические сведения о погоде в месте расположения автономных электролизеров.
Наиболее важными факторами, влияющими на конечную стоимость водорода, ученые называют размер начальных вложений, масштаб и эффективность установки. В целом по Австралии для выработки килограмма водорода с помощью солнечной энергии сейчас нужно потратить в среднем от 3,26 до 3,98 долларов.
Как отмечают исследователи, суммарные капитальные расходы формируют до 20% от общих затрат. Поэтому если технология электролиза будет развиваться так же стремительно, как солнечная энергетика в последние годы, то стоимость выработки водорода может быть существенно снижена.
Ученые предполагают, что производство килограмма водорода в будущем станет требовать затрат в размере 2,89–4,67 долларов США. Это достижимо при условии капитальных расходов на уровне 840 долларов на каждый киловатт мощности, эффективности 61 кВт•ч/кг, коэффициенте нагрузки 24% и стоимости получения солнечной энергии 2,98–4,12 американского цента на киловатт-час.
При этом в отдельных странах, таких как Чили и Австралия, стоимость водорода может опуститься до 2,5 доллара за килограмм, что позволит экологически чистому газу на равных конкурировать с ископаемым топливом.
Но и такая цена не предел. Проанализировав прогнозы других исследователей, изучавших расходы на создание электролизеров и солнечных батарей, ученые из Университета Нового Южного Уэльса пришли к выводу, что уже к 2030 году килограмм водорода будет стоить всего 2,2 доллара США. Один из наиболее перспективных способов достижения такой низкой стоимости — создание катализаторов для электролизеров на основе переходных металлов, которые дешевле, а и иногда и эффективнее используемых сейчас веществ.
Оценил 1 человек
2 кармы