Update articol:

Cele două obstacole majore în calea unei revoluții a hidrogenului (analiză)

https://pixabay.com/

Hidrogenul va juca un rol indispensabil într-un viitor sistem energetic fără carbon, potrivit aproape tuturor celor interesați de această chestiune, arată o analiză publicată de oilprice.com . Potrivit scenariilor, cota sa în energia finală în anul 2050 variază considerabil. Agenția Internațională pentru Energie Regenerabilă (IRENA) spune că va fi de 12%, Consiliul hidrogenului cu sediul la Bruxelles spune 18%, în timp ce ținta anunțată de UE este de 24%.

Oricare ar fi rezultatul final, observatorii din industrie sunt în mare parte de acord că există două domenii în care trebuie să scadă costurile pentru ca hidrogenul fără carbon să avanseze. Costul energiei regenerabile, care a făcut deja obiectul unor reduceri remarcabile în ultimul deceniu, trebuie să continue să scadă. Iar costul electrolizei apei pentru producția de hidrogen, cuprinzând placa de bază a hidrogenului verde, electrolizorul, trebuie să urmeze o cale similară în jos.

Mulți văd că ambele sunt pe cale să aibă loc. De fapt, cele două sunt legate în mod integral cu cheltuielile de funcționare și costul capitalului luând în considerare costul total al funcționării electrolizorului. Se așteaptă ca scăderea prețurilor energiei regenerabile să continue, cu implementarea accelerată a surselor regenerabile de energie în rețele. Dar costurile de capital trebuie să scadă și ele, echipamentele de electroliză fiind fabricate mai rapid și mai puțin costisitor.

În timp ce prețul energiei solare fotovoltaice a scăzut cu aproximativ 90% în ultimii 10 ani, trebuie să scadă și mai mult. În martie, Departamentul de Energie al SUA (DOE) și-a anunțat obiectivul ca costul energiei solare la scară publică să scadă cu mai mult de jumătate în 10 ani, de la un cost actual de 4,6 cenți pe kilowatt-oră (kWh) până la 3 cenți/kWh până în 2025 și 2 cenți / kWh până în 2030. DOE a anunțat o serie de proiecte de cercetare și dezvoltare și capital pentru fotovoltaice îmbunătățite (perovskit, pelicule subțiri) și energie solară concentrată (CSP) pentru a obține eficiență mai mare și costuri mai mici.

Costul tehnologiei de electroliză a scăzut, de asemenea, cu îmbunătățiri de proiectare pentru o eficiență mai mare. Unitățile alcaline îmbunătățite sunt implementate chiar și în timp ce cumpărătorii se orientează din ce în ce mai mult către electrolizoare cu membrană de schimb de protoni (PEM) cu eficiență mai mare. Între timp, tehnologia avansează pentru celulele electrolizorului cu oxid solid (SOEC), care promit să obțină o eficiență foarte ridicată din aportul ridicat de căldură, din sursele de căldură industriale și potențial din reactoarele nucleare.

Întrebarea este acum dacă electroliza apei pentru producția de hidrogen poate urma curba costurilor descendente pe care energia fotovoltaică a urmat-o în ultimii zece ani. Va fi esențial să reducem costul, deoarece hidrogenul electrolitic va trebui să concureze cu „hidrogenul albastru” produs cu captarea gazelor naturale și a carbonului, care este acum mai puțin costisitor. Succesul va duce la adoptarea pe scară largă a ceea ce unii au numit „Sfântul Graal” al hidrogenului, care este hidrogen electrolitic produs cu energie electrică regenerabilă (adică hidrogen „verde”).

Creșterea

Credința generală de astăzi este că hidrogenul fără emisii de carbon va lua startul în aplicații industriale, în grupurile majore din industrie, mai întâi sub formă de hidrogen albastru, mai târziu sub formă de hidrogen verde. Pentru verde, electrolizoarele sunt esențiale și continuă să fie fabricate la scară mică, cu multă mână de lucru, chiar și de către marii producători. Cu toate acestea, producătorii mondiali intenționează să se extindă pentru a reduce costurile.

Acest lucru a fost evident în discuțiile de grup din recenta conferință Energy Online 2021 din Orientul Mijlociu, organizată de Informa Markets, în cadrul cărora principalii jucători din industrie au împărtășit informații despre planurile lor de producție.

Un jucător major de urmărit este gigantul industrial german Thyssenkrupp, care, atât ca producător de oțel, cât și ca producător de hidrogen, vede problema hidrogenului atât din punct de vedere al producătorului, cât și al utilizatorului.

Unitatea standard de electroliză a apei alcaline a companiei este un modul de 20 MW, care produce aproximativ 4000 de metri cubi de hidrogen pe oră. Acest modul este blocul actual al companiei pentru producția de hidrogen, astfel încât o unitate de 100 MW necesită combinația a 5 blocuri. Se poate construi în continuare de acolo. De exemplu, pentru a atinge 2,2 GW de capacitate de electroliză pentru proiectul gigant de la NEOM, compania va trebui să asambleze 110 blocuri.

“Am redus costurile și am mărit dimensiunea modulului nostru de bază la 20 MW”, a spus Malcolm Cook, vicepreședinte pentru dezvoltarea afacerilor la Thyssenkrupp. „Acum accentul nostru merge de la lanțul nostru actual de fabricație de 1 GW până la producția anuală de 5GW”, a spus el.

Creșterea producției de electrolizoare a companiei nu se face într-un calendar strict și va avea loc odată cu apariţia comenzilor. Dar Cook spune că compania este gata să investească într-o rampă de creștere.

Un alt jucător important în domeniu este producătorul american de motoare Cummins Inc., care și-a extins în mare măsură capacitățile de producere a hidrogenului în urmă cu doi ani, când a achiziționat Hydrogenics Corporation din Canada (cu Air Liquide din Franța păstrând proprietatea asupra pieselor). Achiziția a oferit Cummins o nouă expertiză atât în ​​celulele de combustibil cu hidrogen, cât și în electroliză, poziționând-o mai bine pentru lucrările legate de tranziția energetică. De atunci, Cummins a fost angajat într-o serie de proiecte de hidrogen verde la scară mică.

“În ceea ce privește dimensiunea proiectului, în timp ce 10 MW era o țintă în urmă cu câțiva ani, avem deja un electrolizor PEM de 20 MW în funcțiune astăzi în Canada”, a declarat Denis Thomas, lider global în dezvoltarea afacerilor pentru electrolizoare la Cummins. „Următorul pas logic sunt proiectele în intervalul 100-500 MW, care ar reprezenta trepte către proiecte foarte mari din gama gigawatt”, a adăugat el.

„Întrebarea principală este momentul, deoarece creștem capacitatea de producție, dar nu are sens să punem toată capacitatea în loc, deoarece o mulțime de proiecte (hidrogen) sunt în faza de dezvoltare”, a spus Thomas. „Astăzi suntem în regulă cu proiecte de până la 500 MW.”

Thomas a explicat că, în acest moment, clienții nu vor cere probabil o capacitate de electroliză de 1 GW într-un bloc. Mai degrabă, vor dezvolta majoritatea proiectelor în etape cu o primă fază care necesită o capacitate de 100-200 MW. Cu toate acestea, în mod clar ambiția lui Cummins este de a atinge nivelul GW al capacității de producție, posibil în jurul anului 2025, a afirmat el.

Alți jucători mari care își propun să ajungă la producția la scară de gigawatti includ compania britanică ITM Power, care se află în primele etape ale planificării unei noi fabrici mari de electrolizoare. Un altul este compania norvegiană Nel ASA, care își extinde producția de electrolizoare până la 500 MW în acest an, cu o extindere planificată. Nel a anunțat recent obiectivul său de a produce hidrogen verde la 1,50 dolari pe kilogram până în 2025, ceea ce ar face ca costul să fie comparabil cu hidrogenul convențional pe bază de fosile. Între timp, compania daneză Haldor Topsoe și joint-venture-ul spaniol Iberlyzer, își extind, de asemenea, capacitatea de producție în următorii doi ani.

Niciuna dintre aceste companii nu este pregătită să depășească producția anuală de 1 GW în viitorul apropiat.

Hidrogenul verde există astăzi în cantități mici. Costul său este de cel puțin două ori mai mare decât cel al hidrogenului pe bază de fosile. În esență, nu există piață pentru aceasta. Deci, este încă foarte timpuriu pentru industrie.

Astăzi, aproximativ 10 milioane de tone metrice (Mt) de hidrogen sunt produse anual de industriile din Statele Unite, în timp ce aproximativ 120 Mt de hidrogen sunt produse la nivel global (China este cea mai mare țară producătoare). Aproape toate acestea sunt produse prin procese care determină emisii ridicate de carbon.

S-a estimat că, pentru a ajunge la producția actuală de hidrogen din SUA cu energie electrică regenerabilă, ar necesita 115 GW de energie eoliană offshore. Dificultatea de a face acest lucru devine evidentă atunci când se consideră că SUA se străduiește acum oficial să aibă 30 GW de energie eoliană offshore până în 2030.

IRENA, în foaia de parcurs pentru tranziția energetică până în 2050, estimează că producția globală de hidrogen verde trebuie să ajungă la aproximativ 400 Mt, ceea ce ar necesita o capacitate totală instalată de electrolizoare de 5 terawați (TW) până în 2050. Astăzi, capacitatea totală instalată de electrolizoare la nivel mondial este de aproximativ 8GW .

Potrivit acestor cifre, creșterea producției care trebuie să aibă loc pentru a atinge obiectivele de hidrogen verde stabilite de guverne și agenții internaționale este uimitoare. Va necesita o inițiativă publică susținută pentru a stabili obiective și a reduce costurile pentru hidrogenul verde de-a lungul lanțului său valoric, inclusiv în câmpul critic al electrolizei.

Cornelius Matthes, director executiv la Dii Desert Energy, o companie de consultanță non-profit cu sediul în Dubai, consideră un motiv de optimism.

„Vor exista o mulțime de inovații în ceea ce privește electroliza, odată cu venirea noilor tehnologii”, a spus el la recenta conferință Energy Online 2021 din Orientul Mijlociu. „Pentru electrolizoare se trece de la asamblarea manuală la producția în mare parte automatizată, combinată cu progrese semnificative în cercetare și dezvoltare.”

Matthes a numărat 19 proiecte de hidrogen la nivel mondial care vor necesita o capacitate de electrolizoare de aproape 140 GW. El crede că acest început va stimula niveluri mai ridicate de producție de electrolizoare, care vor reduce costurile.

„Nu am nicio îndoială că acest lucru se va întâmpla, că peste zece ani, când vom privi în urmă, vom vedea probabil o poveste de succes, precum ceea ce am văzut cu sursele regenerabile de energie acum 10 ani”, a spus Matthes.

Dar nu se va întâmpla fără ajutor, deoarece multe dintre proiectele de hidrogen sunt subvenționate într-o oarecare măsură.

“Ar trebui, din punct de vedere al reglementării, să aplicăm ceea ce este posibil pentru a accelera această dezvoltare, pentru a crea standarde, pentru a crea toate condițiile prealabile pentru o piață”, a spus Matthes.

BVBStiri BVB

MECANICA FINA SA (MECE) (23/07/2021)

Tranzactii management - art. 19 Reg. (UE) 596/2014

IMPACT DEVELOPER & CONTRACTOR S.A. (IMP) (23/07/2021)

Raport conf. art. 92 ind. 3 Legea 24/2017

BITTNET SYSTEMS SA BUCURESTI (BNET) (23/07/2021)

Prelungire credit overdraft - Dendrio Solutions

S.N. NUCLEARELECTRICA S.A. (SNN) (23/07/2021)

Solicitare completare ordine de zi AGA 11.08.2021