Какова стоимость производства водорода из электролитической воды?
В интересах защиты окружающей среды промышленность призывает к производству водорода из возобновляемых источников энергии. Хотя электролиз воды может производить зеленый водород, он дорог. Итак, насколько дорого производство водорода из электролитической воды?
Обычные технологии производства водорода включают уголь в водород, природный газ и нефть в водород, а также водород из промышленных побочных продуктов. Технология превращения электролитической воды в водород также является более зрелой, и некоторые случаи уже вступили в практическую стадию. В технологии превращения воды из электролита в водород решающим фактором является цена электроэнергии.
Если стоимость производства водорода из электролизной воды декомпозировать в соответствии с обычной промышленной и коммерческой продажной ценой на электроэнергию, то она должна включать амортизацию основных средств, эксплуатационные расходы и электроэнергию, из которых стоимость электроэнергии будет достигать 70-80%, что составляет относительно высокая доля.
Видно, что на стоимость электроэнергии приходится большая доля стоимости производства водорода электролизом, и можно даже сказать, что стоимость электроэнергии напрямую влияет на стоимость водорода, поэтому процесс производства водорода электролизом требует максимально снизить затраты на электроэнергию.
Другие затраты, такие как амортизация и эксплуатационные расходы, должны быть сокращены за счет технического прогресса и совершенствования управления, и общий процент относительно невелик.
Вообще говоря, каждый произведенный Nm3H2 потребляет около 3,5-5 кВтч электроэнергии. Если в качестве себестоимости производства водорода используется текущая рыночная цена на электроэнергию, технология электролитической воды неконкурентоспособна.
Однако при возможности производства водорода с использованием дешевой электроэнергии, т. е. при снижении совокупной стоимости производства водорода из электролитической воды примерно до 1 юаня/Нм3, этот способ экономически конкурентоспособен.
Кроме того, с учетом коэффициента сокращения выбросов углерода, производство водорода с помощью электролитической воды имеет некоторые социальные преимущества по сравнению с производством водорода из ископаемого топлива.
Исходя из предположения, что мощность по производству водорода составляет 600 нм3/ч, а годовой объем производства водорода составляет 1,2 млн нм3, делаем статические расчеты по проекту превращения электролитической воды в водород и получаем следующие результаты: годовое потребление электроэнергии составляет 6 млн кВтч, если цена на электроэнергию составляет 0,5 юаня/кВтч, а водород продается по цене 4 юаня/нм3, а годовая валовая прибыль составляет около 28%.
Кроме того, когда мы фиксируем разную валовую прибыль на уровне 30%, 40% и 50%, мы также можем рассчитать цену на водород как функцию цены на электроэнергию: при одной и той же валовой прибыли цена на электроэнергию положительно связана с ценой на водород.
Если тариф на электроэнергию снижается до 0 юаней/кВтч, цены на водород по трем брутто-тарифам составляют 0,57, 0,71 и 0,92 юаня/нм3 соответственно.
Приведенный выше расчет показывает, что чем ниже стоимость электроэнергии, тем ниже цена на водород и тем более конкурентоспособен проект.
Эту недорогую электроэнергию обычно трудно получить, но ожидается, что она будет реализована в процессе потребления электроэнергии от заброшенного ветра и света, что является основой маршрута процесса превращения электролитической воды в водород.
В целом преимущества использования возобновляемых источников энергии для производства водорода заключаются в следующем: они могут эффективно поглощать отработанную энергию ветра и света при одновременном снижении стоимости производства водорода; относительно высокая энергоэффективность преобразования электроэнергии в водород (60%~80%); а использование возобновляемой энергии для выработки электроэнергии, электролитической воды для производства водорода является низкоуглеродным процессом. Противоречие несбалансированного развития чистой энергетики становится все более заметным, особенно проблема потребления чистой энергии, которая серьезно ограничивает здоровое и устойчивое развитие электроэнергетики.