Websitesine kayıt olun : CleanTechnica'dan günlük haber güncellemeleri e-postada. Veya bizi Google Haberler'de takip edin!

Kamyon taşımacılığında kullanılan hidrojenle ilgili olarak araştırmacıları her fırsatta son derece düşük maliyetlere yönlendiren şey nedir? Bu soruyu birkaç kez cevaplamaya çalıştım. İçinde Almanya, gruppendenken - grup düşüncesi - açıkça işin içindedir. Bu gibi organizasyonlarla ICCTHidrojeni çalıştırmaya yönelik umutsuz bir girişim gibi görünüyor çünkü bunun gerekli olduğunu düşünüyorlar, hata üstüne hataya yol açıyor. Büyük danışmanlık şirketlerinin enerji raporlarında farklı sorunlar diğer hidrojenin başına bela oluyor. DNV gerçeklik ne olursa olsun, belirli sonuçlar elde etmek için onlara para ödeyen müşteriler için kötü raporlar üretin.

Çoğunlukla sağlam araştırmacılar ve analistlerden oluşan ABD ulusal laboratuvarlarından daha iyisini bekleme eğilimindeydim. Ancak son aylarda kendimi bazı sonuçlar karşısında kafamı kaşırken buluyorum. Birkaç hafta önce ben baktı Kaliforniya'daki hidrojen yakıt ikmal istasyonlarına ilişkin bir DOE NREL raporu. Oradaki veriler ortadaydı.

Yakıt ikmal istasyonları, 54'in ilk yarısında istasyon başına günde ortalama 2021 kilogramla, tarihin en yüksek hacimlerinde bile neredeyse hiç kullanılmıyordu. Raporda bu çok düşük kullanımdan söz edilmedi, bunun yerine günde 300 kilogramlık zirve kullanımı kutlandı.

İstasyonlar gerçekte hidrojen pompaladıkları sürenin 2,000 saat fazlası boyunca hizmet dışı kaldı; bu da verimli kullanımdan %20 daha fazla kesinti anlamına geliyordu. Ancak bunu anlamak için verileri derinlemesine incelemeniz ve biraz matematik yapmanız gerekiyordu.

İstasyonlar tam kapasitede çalışıyor olsaydı, bakımları yıllık olarak sermaye harcamalarının %30'una mal olacaklardı. Bakım maliyetleri dağıtılan kilogram başına 9 doların üzerindeydi. Bir kez daha veriler ortadaydı ama sonuç uygulamada eksikti.

Rapor, sunulduğu insanları Kaliforniya'daki hidrojen yakıt istasyonlarında işlerin pembe olduğu yönünde yanıltma konusunda bir başyapıttı. Gerçek, Shell'in parayı masaya bırakmasıyla kanıtlanıyor. 48 milyon doları reddetti daha fazlasını inşa etmek ve mevcut yedi hafif araç yakıt ikmal istasyonunu kapatmak.

Ve şimdi de Enerji Bakanlığı'nın bir bölümü olan ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'ndan (NREL) dikkate değer varsayımlar içeren yeni bir rapor. Dağıtılan Hidrojenin Seviyelendirilmiş Maliyeti için Ağır Hizmet Araçları 2024 yılının Mart ayında baskıdan çıktı. Ucuz hidrojen maliyetlerine ilişkin pembe bir tablo sunuyor.

Bu rahatlatıcı bir diyagram, değil mi? Hidrojen kamyonları ölçeklendiğinde yakıt ikmali kilogram başına yalnızca 6.5 ​​dolara mal olacak. Bu, Kaliforniya'daki mevcut oranıyla, eşdeğer miktarda enerji olan galon başına 5 dolar civarında seyreden dizelden sadece biraz daha yüksek. Yakıt hücrelerinin dizel motorlardan daha verimli olduğu göz önüne alındığında, bu aslında hidrojenin kamyon yakıtı olarak dizelden daha ucuz olacağı anlamına geliyor!

Fakat bekleyin, dahası var.

Evet, bu NREL çalışmasına göre hidrojen aynı enerji için dizelden daha ucuz olacak. Sorun çözüldü, hadi hepimiz evimize gidelim. Kamyon taşımacılığı sıralanır.

Evet, o kadar hızlı değil. Bu çubukların her birinin tepesine bir bakın, içinde 1.5 dolar olan kısım. Bu da ne?

“...mevcut analiz, daha sonra modellenen 2030 yakıt istasyonlarına teslim edilecek hidrojenin üretim maliyetinin 1.50 ABD doları/kg-H2 olduğunu varsaymaktadır”

Bu, ABD'de endüstriyel ölçekli tesislerde ucuz doğal gazdan kilogram başına gri hidrojen üretmenin mevcut maliyeti. 2024'te ABD hükümetinin yaptığı bir araştırma, düşük karbonlu hidrojen üretiminin uygun bir maliyetini ortaya koyma ve kurtarma fırsatı buldu. Bir hatırlatma olarak, 2024'ten itibaren Avrupa'da yeşil hidrojen anlaşmalarının ortalaması kilogram başına 9.49 € veya 10.30 dolardı. Hiç kimse aslında düşük karbonlu hidrojenin 1.50'te kilogram başına 2024 dolara mal olacağını düşünmüyor, ancak bu resmi bir NREL raporunda yer alıyor ve yapay olarak fiyat noktasını düşürüyor.

Boston Danışmanlık Grubu olarak rapor2030 yılında yeşil hidrojen, STEM ve ekonomik açıdan okuma yazma bilmeyen hopiyum bağımlıları arasındaki fikir birliği olan 3 €'ya bile inmeyecek, ancak 5 € ile 8 € aralığında olacaktır. Bu aralığın alt ucu hala oldukça iyimser. Üç kıtada birden fazla senaryoyla hidrojen üretimine yönelik maliyet araştırmaları sonrasında öngörüm, yeşil hidrojenin kilogram başına ortalama 6 ila 8 dolar olacağı ve bazı aykırı değerlerin hem daha düşük hem de daha yüksek olacağı yönünde.

Ancak istasyonlarda hidrojen üretimi için bu daha da kötü bir varsayım. Bu, ICCT'nin son derece kusurlu çalışmasında yaptığı bir şeydi, ancak ICCT bile işleri kilogram başına 1.5 dolarlık bir maliyet noktası kullanacak kadar yanlış anlamadı.

Ayda birkaç dolar harcayın bağımsız temiz teknoloji kapsamının desteklenmesine yardımcı olun temiz teknoloji devrimini hızlandırmaya yardımcı oluyor!

Hidrojeni daha küçük miktarlarda üretmenin tam maliyeti, üç nedenden dolayı onu endüstriyel ölçekteki tesislerde üretmenin maliyetinden çok daha yüksek olacaktır. Birincisi, yakıt ikmal istasyonunun yine de tesisin tüm dengesine ihtiyacı olacak, ancak bunlar küçük bileşenler olacak, ölçeklendirilmeyecek ve hacimsel bileşenler açısından ucuz olacak. Hepsini bir araya getirmek için tüm elektrikçiler, tesisatçılar, kimya mühendisleri, kaynakçılar ve benzerleri gerekir, ancak bunlar çok küçük bağlantılar ve kaynaklar olacaktır.

İkinci neden ise istasyonların elektrik için endüstriyel oranlar civarında ödeme yapacak olmasıdır. ABD ortalaması şu anda kWh başına 0.11 dolardır ve tesisin geri kalanıyla sudan tek bir kilogram hidrojen üretmek yaklaşık 55 kWh gerektirir. Sadece elektrik, NREL çalışmasının kullandığı maliyet noktasının 5,50 dolar üzerinde, 4 dolara mal olacak. Ve Kaliforniya'nın endüstriyel oranları 0.17'de ortalama 2022 dolardı. Bu sadece yerinde üretim için kullanılan elektrik için 9.35 dolar.

Üçüncüsü, bir endüstriyel tesis, üretimi sürdürmek için sorunları anında çözecek sıkı bir önleyici bakıma ve saha personeline sahiptir. Hidrojen yakıt ikmal istasyonları buna sahip olmayacak çünkü yüksek maliyetli işçiliği sürdürmenin maliyeti fahiş olacaktır. Ya çok daha fazla süre hizmet dışı kalacaklar ya da onarım personelinin işlerini yapması ve yüksek maliyetli bileşenlerin sahada hazır bulundurulması için para ödeyecekler.

NREL gerçek verilere bakıp yerinde hidrojen üretiminin maliyet noktası konusunda daha iyi bir seçim yapabilir miydi? Evet Kaliforniya hidrojen otobüsü verilerine bakabilirlerdi.

Bu sadece elektrik ve bazı ufak tefek şeyler için ortalama 12.60 dolar. Elektrolizör ve tesis dengesi sorunları nedeniyle yılın tam %14'ünde hizmet dışı kalan yakıt ikmal tesisinin bakım maliyetini açıkça içermemektedir. Hafif araç yakıt ikmal istasyonlarında da belirtildiği gibi, ortalama bakım maliyeti kilogram başına 9 doların üzerinde çıktı.

Ayrıca belirtildiği gibi, hidrojen pompalamanın veya herhangi bir şeyin bakım maliyetleri doğrusal olarak ölçeklenir. Kompresörler, pompalar ve contalar daha fazla kullanımla daha hızlı tükenir. Yukarıdaki ağır araç pompalama tesisi verilerinin gösterdiği gibi, bu durum kesinlikle hafif araçlarla sınırlı değildir. Araç depolarının dolması için tanklardaki 700 atmosfer basıncın 800 atmosfer basıncı aşması gerekiyor. Bu, okyanus yüzeyinin beş milden fazla altında olmasına eşdeğer bir basınçtır. Bunu başaracak toleranslara sahip bir şey inşa etmek önemsiz değildir ve bu seviyedeki kompresörler, buzdolaplarına yönelik kompresörlerden çok daha sık arızalanır.

Ve hayır, sıvı hidrojene geçiş para tasarrufu sağlamayacaktır. Sadece farklı, büyük ve kaçınılmaz giderleri var; bunlardan en önemlisi, mutlak sıfırın 20° üstüne kadar düşürmek için çok karmaşık kriyojenik ekipmanı çalıştırmak için elektrik biçimindeki yerleşik enerjinin üçte birini gerektirmesidir. Bir takım maliyetlerin ve mühendislik uzlaşmalarının farklı bir takımla değiştirilmesi ucuz hidrojenle sonuçlanmayacaktır.

Bu elektrik maliyetinin elektrolizörün sermaye maliyeti, sermaye maliyeti, bakım maliyeti veya herhangi bir karı yoktur. Hidrojenin gerçek maliyeti kuşkusuz kilogram başına 20 doların üzerindedir. Yeni NREL çalışmasının en düşük sınırından günde hidrojen dağıtımı çok daha az olsa da, elektrik maliyetleri hala yüksek olacak.

NREL çalışması, söyleyebileceğim kadarıyla en azından kilogram başına maliyete sermaye maliyetlerini ekliyor. LCOH diyagramları, yerinde üretim senaryoları için istasyonun maliyetinden bir kilogram hidrojenin maliyetine 1.1 ila 4 dolar eklediklerini açıkça ortaya koyuyor, ancak raporun hiçbir yerinde bu maliyetin ne kadar olduğunu belirtmiyorlar . Üretim tarafı için elektrolizörler, tesis dengesi veya başka herhangi bir konuda netlik yok.

Muhtemelen bu, birisinin hidrojen yakıt ikmali istasyonuna bir buhar reformasyon tesisi kurmasına ve raporun hidrojen üretimi konusunda hedeflediği teknoloji agnostisizmine olanak tanımasına olanak sağlamak içindi. Bu en ufak bir incelemeye dayanabiliyor mu? HAYIR.

Kaliforniya'daki endüstriyel müşteriler için doğal gazın maliyeti şu anda 12.52 dolardır. Hidrojen, genellikle doğal gazın kütlesinin %92'si olan metan kütlesinin dörtte biri kadardır. Diğer verimlilik zorlukları, her beş kilogram doğal gaz için bir kilogram hidrojen oranının neredeyse doğru olduğunu gösteriyor. Bu oranda, buhar reformasyonunda sadece doğal gaz girdisi 2.61 dolara mal olacak; bu da raporda varsayılan hidrojen üretim maliyetinden bir doların üzerinde bir rakam. Ve bu gri hidrojen için.

Tesisin küçük ölçeği ve karbon yakalamaya başlayıp daha sonra karbondioksitle ilgili bir şeyler yapma ihtiyacı göz önüne alındığında, maliyetler muhtemelen bunun üç katıdır.

Rapordaki hidrojenin 1.50 dolarlık maliyet noktası, yalnızca doğal gazın Kaliforniya'dakinden daha ucuz olduğu yerlerdeki endüstriyel tesislerde gri hidrojenin üretildiği varsayımı varsa savunulabilir; bu, hidrojenle kamyon taşımacılığının karbondan arındırılması noktasının tam tersi bir şeydir. Rapordaki varsayım, hidrojenin yakıt ikmal istasyonlarının 62 mil yakınında üretildiği, dolayısıyla eğer plan buysa doğal gaz için yerel endüstriyel oranlar ödeneceği yönünde.

Bu rapor aynı zamanda soruyu hidrojene karşı elektrifikasyon yerine hidrojene karşı hidrojen olarak çerçeveliyor. Bu, ekibin sahip olduğu özetti ve araştırmacılardan birinin 2020'de yayınladığı özetin aynısıydı. Hidrojen Dağıtımı ve Dağıtımı Maliyeti, Bu çalışmanın üst ucu, bu çalışmanın alt ucu olarak hidrojen hacminin yarısıydı ve sonuçlar, en düşük hacim senaryosuyla hemen hemen aynıydı ancak hidrojen üretim maliyetleri tamamen hariç tutuldu.

Başka bir deyişle, aynı kuruluş tarafından dört yıl önce yapılan bir araştırma, bu maliyet çalışmasında yalnızca hidrojeni ulaştırmanın tüm yığın kadar pahalı olduğunu ortaya çıkardı. Belki aynı modelleri kullanmıyorlardı? Hayır. Model aynı, sadece farklı bir versiyonu, Hidrojen Dağıtım Senaryosu Analiz Modeli (HDSAM), 3.1'e karşı 4.5.

Hidrojeni teslim etmenin ve dağıtmanın tahmin edilenden daha pahalı olduğuna dair dört yıl süren kanıtlara ve hidrojen maliyetinin 1.50 dolardan çok daha fazla olduğuna dair birçok kanıta rağmen, bu yeni NREL raporunda aslında uçtan uca üretim, teslimat ve dağıtım maliyetleri yer alıyor. aşağı.

Bu, enerji için hidrojenin ampirik gerçekliğini doğrulamak veya hatta bunun artık NREL'de bir gereklilik olmadığını kabul etmek gibidir. Sanki çok seviyeli hidrojen yakıt ikmal istasyonları ve hidrojen dağıtımıyla ilgili onlarca yıllık deneyim 2030 yılına kadar tersine dönecekmiş gibi. Bu rahatsız edici.

Elbette bu rapordaki senaryolarda değer zincirinde yer alan hiç kimse kâr etmiyor, hatta maliyetlerini karşılamak için bir kar marjı bile uygulamıyor. Rapor bunu açıkça belirtiyor, ancak herkes ana grafiklere bakıp maliyetleri dizelin perakende maliyetiyle karşılaştıracağı ve rahat bir nefes alacağı için bu da pek iyi bir seçim değil.

Ancak aynı zamanda düşük karbonlu yakıtlar için mevcut tüm olası maliyet düşürücü sübvansiyonları da açıkça hariç tutuyorlar:

• Nitelikli alternatif yakıtlı araç yakıt doldurma özelliği için Alternatif Yakıtlı Araç Yakıt İkmali Özelliği Kredisi (30C)
• Temiz Hidrojen Üretim Kredisi (45V)
• Nitelikli İleri Enerji Projesi Kredisi (48C)
• Nitelikli ticari temiz araçlar için kredi (45W)

Bu konuyla alakalı mı? Gerçekte hayır ama algıda evet. Merkezi endüstriyel hidrojen elektroliz üretim tesisi, en azından yerellik, geçicilik ve düşük karbonlu elektrik üretiminin ilavesi için 45V gereksinimlerini karşılayan enerji satın alma anlaşmaları potansiyeline sahiptir. Bu, sübvansiyondan sonra kilogram başına maliyeti 2-3 dolar aralığına düşürebilir. ICCT'nin kusurlu raporuna ilişkin değerlendirmemde de belirttiğim gibi, yerel yakıt ikmal istasyonları bunu başaramayacak. Ve mavi hidrojen 45V'a uygun olmayacak ve yalnızca çok daha düşük karbon yakalama kredisi alacak.

Başka bir deyişle, yakıt ikmal istasyonlarında, yol ne olursa olsun, uzaktan karbondan arındırılmış herhangi bir hidrojen, sübvansiyonların kaldırılması ve maliyet ve karlara yönelik kâr marjları hakkında makul varsayımların eklenmesi, 1.50 dolardan çok daha yüksek bir hidrojene yol açmaktadır. Merkezi tesisler için bile 2024'te bir seçenek olarak savunulamaz. Yakıt ikmal istasyonlarındaki küçük tesislerde bu iki kat savunulamaz.

Ancak bu rapor ve özellikle de çizelgeleri birçok insanda yakıt ikmal istasyonlarındaki hidrojenin çok ucuz olacağı yönünde yanlış bir izlenim bırakacak. Eğer 1.50$'ı fark ederler ve bundan rahatsız olurlarsa, tüm indirimleri görecekler ve bunların geçerli olacağını ve her şeyin yoluna gireceğini düşünecekler.

Açık bir sonuç, NREL'in HDSAM modelini yeniden değerlendirmesi gerektiğidir. Ampirik gerçeklikle uyumlu olmayan sonuçlar üretiyor ve araştırmacılar bunu söylemek konusunda isteksiz veya bunu söyleyemeyecek gibi görünüyor. Modele saygı, konuşmamda belirttiğim bir şeydi. değerlendirme PIK Potsdam İklim Etkisi Araştırma Enstitüsü'nün LIME-EU ve REMIND modelleriyle ilgili çalışmaları, her ikisinde de çok düşük maliyetli hidrojen maliyetleri yer alıyor; araştırmacıların önemli bir raporda açıkça gözden kaçırdığı bir şey var. NREL araştırmacıları Thompson'ın makalelerini okuyor olmalı Model Araziden Kaçış ve mesleki muhakemeyi uygulama cesaretine sahip olun.

NREL raporu, kamyon taşımacılığı için hidrojenin gerçek maliyeti hakkındaki tartışmayı, alternatiflere kıyasla önemli bir zarara dönüştürüyor. Diğer birçok rapor gibi, hidrojen maliyetlerini de yapay olarak düşürüyor. Neden? Söylemesi zor. Belki de maliyetlerin gerçekliğinin ekonomik olarak uzaktan bile uygulanabilir olmadığı ve gerçekten ayağa kalkıp sayılanlar olmak istemedikleri için.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://cleantechnica.com/2024/03/06/nrels-cost-study-on-hydrogen-for-heavy-vehicles-fuel-does-not-withstand-scrutiny/