MELD U AAN VOOR dagelijkse nieuwsupdates van CleanTechnica op e-mail. Of volg ons op Google Nieuws!

Hoe zit het met waterstof voor vrachtvervoer dat onderzoekers bij elke gelegenheid tot zeer lage kosten leidt? Ik heb deze vraag meerdere keren geprobeerd te beantwoorden. In Duitslandgruppendenken – groepsdenken – is er duidelijk bij betrokken. Met organisaties als de ICCTlijkt het een wanhopige poging om waterstof te laten werken, omdat ze denken dat het nodig is en tot fout na fout leidt. Verschillende problemen plagen andere waterstof-voor-energierapporten waar grote adviesbureaus van houden DNV produceren slechte rapporten voor klanten die hen betalen om specifieke resultaten te krijgen, ongeacht de realiteit.

Ik had de neiging om betere verwachtingen te hebben van de Amerikaanse nationale laboratoria, die meestal solide onderzoekers en analisten waren. Maar de afgelopen maanden merk ik dat ik over sommige resultaten op mijn hoofd krab. Een paar weken geleden heb ik doorheen gekeken een DOE NREL-rapport over de waterstoftankstations in Californië. De gegevens daar waren duidelijk.

De tankstations werden nauwelijks gebruikt, zelfs bij hun hoogste historische volumes, gemiddeld 54 kilogram per dag per station in de eerste helft van 2021. Het rapport maakte geen melding van dat zeer lage verbruik, maar vierde in plaats daarvan een piekverbruik van 300 kilogram per dag.

De stations waren 2,000 uur langer buiten dienst dan dat er daadwerkelijk waterstof werd gepompt, wat 20% meer stilstand betekent dan de productieve benutting. Maar je moest de gegevens doorzoeken en wat wiskunde doen om daarachter te komen.

Als de stations op volle capaciteit hadden gewerkt, zouden ze waarschijnlijk 30% van de kapitaaluitgaven per jaar hebben gekost om te onderhouden. De onderhoudskosten bedroegen ruim $ 9 per afgegeven kilogram. Opnieuw waren de gegevens er, maar de conclusie ontbrak in actie.

Het rapport was een meesterwerk waarin de mensen waaraan het werd gepresenteerd, werden misleid door te denken dat de zaken rooskleurig waren in de waterstoftankstations in Californië. De realiteit blijkt uit het feit dat Shell geld op tafel laat liggen, weigerde $ 48 miljoen om er meer te bouwen en de zeven bestaande tankstations voor lichte voertuigen te sluiten.

En nu een nieuw rapport van het Amerikaanse National Renewable Energy Lab (NREL), een divisie van het ministerie van Energie, met opmerkelijke aannames. Gegenivelleerde kosten van gedistribueerde waterstof For Zware voertuigen is in maart 2024 vers van de pers. Het schetst een rooskleurig beeld van de goedkope waterstofkosten.

Dat is een geruststellend diagram, nietwaar? Zodra het waterstofvervoer wordt opgeschaald, kost het tanken slechts $ 6.5 per kilogram. Dat is slechts iets meer dan diesel bij het huidige tarief in Californië, dat rond de $ 5 per gallon schommelt, een gelijkwaardige hoeveelheid energie. En aangezien brandstofcellen efficiënter zijn dan dieselmotoren, betekent dit feitelijk dat waterstof als vrachtwagenbrandstof goedkoper zal zijn dan diesel!

Maar wacht, er is meer.

Ja, volgens dit NREL-onderzoek zal waterstof goedkoper zijn dan diesel voor dezelfde energie. Nou, het probleem is opgelost, laten we allemaal naar huis gaan. Het vrachtvervoer is geregeld.

Ja, niet zo snel. Kijk eens naar de bovenkant van elk van die balken, het stukje met $ 1.5 erin. Wat is dat?

“…de huidige analyse gaat ervan uit dat de kosten voor de productie van waterstof die later wordt geleverd aan de gemodelleerde tankstations voor 2030 $1.50/kg-H2 bedragen”

Dat zijn de huidige kosten voor de productie van grijze waterstof per kilogram in de VS uit goedkoop aardgas in installaties op industriële schaal. Een studie van de Amerikaanse overheid uit 2024 bood de mogelijkheid om passende kosten in rekening te brengen voor de productie van koolstofarme waterstof en werd gered. Ter herinnering: het gemiddelde voor groene waterstofdeals in Europa vanaf 2024 bedroeg € 9.49 per kilogram of $ 10.30. Niemand denkt dat koolstofarme waterstof in 1.50 2024 dollar per kilogram gaat kosten, maar toch staat het in een officieel NREL-rapport en verlaagt het de prijs kunstmatig.

Zoals Boston Consulting Group gerapporteerdzal groene waterstof in 2030 niet eens het eerdere consensuscijfer bereiken – een consensus onder STEM- en economisch ongeletterde hopiumverslaafden – van € 3, maar zou het tussen de € 5 en € 8 liggen. De onderkant van dat bereik is nog steeds erg optimistisch. Mijn projectie is, na kostenanalyses voor de productie van waterstof op drie continenten met meerdere scenario's, dat groene waterstof gemiddeld $6-$8 per kilogram zal kosten, met enkele uitschieters die zowel lager als hoger zullen zijn.

Maar het is een nog slechtere aanname voor het maken van waterstof op stations. Dat is iets wat het ICCT deed in zijn fataal gebrekkige onderzoek, maar zelfs het ICCT had het niet zo verkeerd begrepen dat het een kostenpost van 1.5 dollar per kilogram hanteerde.

Chip een paar dollar per maand helpen bij het ondersteunen van onafhankelijke cleantechdekking dat helpt de cleantech-revolutie te versnellen!

De volledige kosten voor de productie van waterstof in kleinere hoeveelheden zullen om drie redenen veel hoger zijn dan de kosten voor de productie ervan in installaties op industriële schaal. Ten eerste zal het tankstation nog steeds de volledige fabrieksvoorraad nodig hebben, maar het zullen kleine componenten zijn, niet op schaal, goedkoop voor de volumecomponenten. Om ze allemaal aan elkaar te koppelen zijn alle elektriciens, loodgieters, chemische ingenieurs, lassers en dergelijke nodig, maar het zullen kleine verbindingen en lasjes zijn.

De tweede reden is dat stations ergens in de orde van grootte van industriële tarieven voor elektriciteit zullen betalen. Het Amerikaanse gemiddelde bedraagt ​​momenteel $0.11 per kWh en met de balans van de installatie is er ongeveer 55 kWh nodig om één kilogram waterstof uit water te produceren. Alleen de elektriciteit kost $5,50, $4 boven het kostenpunt dat in het NREL-onderzoek wordt gebruikt. En de industriële tarieven in Californië bedroegen in 0.17 gemiddeld $2022. Dat is $9.35 alleen al voor de elektriciteit voor productie ter plaatse.

Ten derde beschikt een industriële faciliteit over rigoureus preventief onderhoud en personeel ter plaatse om problemen onmiddellijk aan te pakken en de productie op peil te houden. Waterstoftankstations zullen dat niet hebben, omdat de kosten voor het in stand houden van dure arbeidskrachten onbetaalbaar zullen zijn. Ze zullen óf een groter deel van de tijd buiten dienst zijn, óf ze moeten betalen voor reparatiepersoneel dat met hun duimen moet draaien en dure componenten ter plaatse klaar moet hebben staan.

Had NREL naar echte gegevens kunnen kijken en een betere keuze kunnen maken over de kosten voor de productie van waterstof ter plaatse? Ja, ze hadden naar de gegevens van de waterstofbus in Californië kunnen kijken.

Dat is gemiddeld $ 12.60 alleen voor elektriciteit en wat kleine spulletjes. Hierin zijn duidelijk niet de kosten opgenomen voor het onderhoud van de tankinstallatie, die 14% van het jaar buiten dienst was als gevolg van problemen met de elektrolyzer en de balans van de fabriek. Zoals opgemerkt voor de tankstations voor lichte voertuigen, kwamen de gemiddelde onderhoudskosten uit op meer dan $ 9 per kilogram.

Zoals opgemerkt, schalen de onderhoudskosten voor het verpompen van waterstof, of wat dan ook, lineair. Compressoren, pompen en afdichtingen gaan sneller kapot als ze vaker worden gebruikt. Zoals uit de gegevens van de pompinstallatie voor zware voertuigen hierboven blijkt, is dit helemaal niet beperkt tot lichte voertuigen. De druk van 700 atmosfeer in tanks moet groter zijn dan 800 atmosfeer compressie om de voertuigtanks te kunnen vullen. Dat is een druk die het equivalent is van meer dan acht kilometer onder het oppervlak van de oceaan. Het is niet triviaal om iets te bouwen met de toleranties om dat te bereiken, en compressoren op dat niveau vallen veel vaker uit dan compressoren voor koelkasten.

En nee, de overstap naar vloeibare waterstof bespaart geen geld. Het heeft alleen verschillende grote en onvermijdelijke kosten, niet in de laatste plaats dat het een derde van de belichaamde energie in de vorm van elektriciteit nodig heeft om zeer geavanceerde cryogene apparatuur te laten draaien om de temperatuur tot 20° boven het absolute nulpunt te brengen. Het inruilen van een set kosten en technische compromissen voor een andere set zal niet resulteren in goedkope waterstof.

Deze elektriciteitskosten omvatten niet de kapitaalkosten van de elektrolyseur, de kapitaalkosten, de onderhoudskosten of eventuele winsten. De werkelijke kosten van waterstof bedragen ongetwijfeld meer dan $ 20 per kilogram. Hoewel er een orde van grootte minder waterstof per dag wordt gedistribueerd dan de laagste grens van het nieuwe NREL-onderzoek, zullen de elektriciteitskosten nog steeds hoog zijn.

Het NREL-onderzoek voegt in ieder geval kapitaalkosten toe aan de kosten per kilogram, voor zover ik weet. De diagrammen van LCOH maken duidelijk dat ze voor de productiescenario's ter plaatse $1.1 tot $4 hebben toegevoegd aan de kosten van een kilogram waterstof ten opzichte van de kosten van het station, maar nergens in het rapport wordt gespecificeerd wat er in die kosten zit. . Er is geen duidelijkheid over elektrolyzers, de balans van de fabriek of iets anders voor de productiekant.

Vermoedelijk was dit om iemand in staat te stellen een stoomreformatiefabriek bij een waterstoftankstation in een diep achtergebleven oplossing te plaatsen, waardoor het technologie-agnosticisme mogelijk werd waar het rapport naar streeft rond de productie van waterstof. Is dit bestand tegen de minste kritische blik? Nee.

De kosten van aardgas voor industriële klanten in Californië bedragen momenteel $ 12.52. Waterstof is een kwart van de massa van methaan, wat doorgaans 92% van de massa van aardgas is. Andere efficiëntie-uitdagingen zorgen ervoor dat een verhouding van een kilogram waterstof op elke vijf kilogram aardgas ongeveer klopt. In dat tempo zou alleen al de aardgasinput voor de stoomreformatie 2.61 dollar kosten, ruim een ​​dollar meer dan de kosten van de waterstofproductie waarvan in het rapport wordt uitgegaan. En dat is voor grijze waterstof.

Gezien de kleine schaal van de faciliteit en de noodzaak om de koolstofafvang te stimuleren en daarna iets met de koolstofdioxide te doen, zijn de kosten waarschijnlijk driemaal zo hoog.

Het kostenpunt van $1.50 voor waterstof in het rapport is alleen verdedigbaar als de aanname is dat grijze waterstof wordt geproduceerd in industriële faciliteiten op plaatsen waar aardgas goedkoper is dan in Californië, iets dat precies het tegenovergestelde is van het koolstofarm maken van het vrachtvervoer met waterstof. De veronderstelling in het rapport is dat waterstof binnen een straal van 62 km van tankstations wordt geproduceerd, dus als dat het plan is, zullen er lokale industriële tarieven voor aardgas worden betaald.

In dit rapport wordt de vraag ook geformuleerd als waterstof versus waterstof, in tegenstelling tot waterstof versus elektrificatie. Dat is de opdracht die het team had, en het is dezelfde opdracht die een van de onderzoekers in 2020 had toen ze publiceerden Leverings- en afgiftekosten van waterstofDe bovenkant van dat onderzoek was de helft van het waterstofvolume als de onderkant van dit onderzoek, en de resultaten zijn ongeveer hetzelfde als het scenario met het laagste volume, maar de productiekosten van waterstof zijn volledig uitgesloten.

Met andere woorden: uit een onderzoek van dezelfde organisatie van vier jaar geleden bleek dat alleen het leveren van waterstof net zo duur was als de volledige stapel in deze kostenanalyse. Misschien gebruikten ze niet dezelfde modellen? Nee. Het model is hetzelfde, alleen een andere versie, het Hydrogen Delivery Scenario Analysis Model (HDSAM), 3.1 versus 4.5.

Ondanks nog vier jaar bewijs dat het leveren en distribueren van waterstof duurder is dan geschat en veel bewijs dat het maken van waterstof veel meer dan 1.50 dollar kost, brengt dit nieuwe NREL-rapport daadwerkelijk end-to-end productie-, leverings- en distributiekosten met zich mee. omlaag.

Het is alsof je de empirische realiteit van waterstof voor energie valideert of zelfs erkent dat dit geen vereiste meer is in de NREL. Het lijkt erop dat de tientallen jaren ervaring met waterstoftankstations op meerdere niveaus en de levering van waterstof tegen 2030 teniet zullen worden gedaan. Dat is verontrustend.

Uiteraard maakt niemand in de waardeketen in de scenario's in dit rapport winst, of past zelfs maar een opslag toe om zijn kosten te dekken. Het rapport vermeldt dit duidelijk, maar aangezien iedereen naar de primaire graphics gaat kijken, de kosten vergelijkt met de verkoopkosten van diesel en grote zuchten van verlichting slaakt, is dat ook gewoon geen goede keuze.

Maar ze sluiten ook expliciet alle mogelijke kostenverlagende subsidies uit die beschikbaar zijn voor koolstofarme brandstoffen:

• Krediet voor het tanken van voertuigen op alternatieve brandstof (30C) voor gekwalificeerde eigendommen voor het tanken van voertuigen op alternatieve brandstof
• Krediet voor productie van schone waterstof (45V)
• Gekwalificeerd geavanceerde energieprojectkrediet (48C)
• Krediet voor gekwalificeerde commerciële schone voertuigen (45W)

Is dat relevant? In werkelijkheid niet, maar in perceptie wel. De gecentraliseerde industriële productiefaciliteit voor waterstofelektrolyse heeft op zijn minst het potentieel voor stroomafnameovereenkomsten die voldoen aan de 45V-vereisten voor de locatie, de tijd en de aanvullende aard van de koolstofarme opwekking van elektriciteit. Hierdoor zouden de kosten per kilogram na de subsidie ​​kunnen dalen tot tussen de $2 en $3. Zoals opgemerkt in mijn beoordeling van het gebrekkige rapport van de ICCT, zullen lokale tankstations dit niet kunnen bereiken. En blauwe waterstof komt niet in aanmerking voor 45V en zou alleen veel lagere COXNUMX-afvangkredieten krijgen.

Met andere woorden: elke vorm van op afstand koolstofvrije waterstof bij tankstations, ongeacht de route, waarbij subsidies worden geschrapt en redelijke aannames worden toegevoegd over toeslagen voor kosten en winsten, leidt tot waterstof die veel hoger is dan $ 1.50. Het is gewoon niet verdedigbaar als keuze in 2024, zelfs niet voor gecentraliseerde faciliteiten. Bij kleine faciliteiten bij tankstations is het dubbel onverdedigbaar.

Toch zullen dit rapport en vooral de grafieken bij veel mensen de verkeerde indruk wekken dat waterstof bij tankstations spotgoedkoop zal zijn. Als ze de $ 1.50 überhaupt opmerken en er last van hebben, zullen ze alle kortingen zien en denken dat ze van toepassing zijn en dat alles goed komt.

Een duidelijke conclusie is dat NREL zijn HDSAM-model opnieuw moet beoordelen. Het levert resultaten op die niet in overeenstemming zijn met de empirische realiteit, en de onderzoekers lijken niet bereid of niet in staat om hun hand op te steken en dat te zeggen. Modelverering is iets waar ik op heb gewezen in mijn beoordeling van het PIK Potsdam Institute for Climate Impact Research met betrekking tot zijn LIME-EU- en REMIND-modellen, die beide zeer lage waterstofkosten hebben ingebed, iets wat onderzoekers in één groot rapport duidelijk hebben gemist. De NREL-onderzoekers zouden die van Thompson moeten lezen Ontsnap uit Modelland en de moed hebben om professioneel oordeel toe te passen.

Het NREL-rapport bewijst de discussie rond de werkelijke kosten van waterstof voor het vrachtvervoer vergeleken met alternatieven een aanzienlijke slechte dienst. Net als veel andere rapporten worden de kosten van waterstof kunstmatig laag gehouden. Waarom? Het is moeilijk te zeggen. Misschien omdat de realiteit van de kosten duidelijk niet economisch haalbaar is en zij echt niet degenen willen zijn die opstaan ​​en geteld worden.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
• PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
• Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
• Bron: https://cleantechnica.com/2024/03/06/nrels-cost-study-on-hydrogen-for-heavy-vehicles-fuel-does-not-withstand-scrutiny/