Đăng ký cập nhật tin tức hàng ngày từ CleanTechnica trên email. Hoặc theo dõi chúng tôi trên Google Tin tức!

Điều gì về hydro dành cho vận tải đường bộ đã khiến các nhà nghiên cứu đạt được chi phí thấp ở mọi cơ hội? Tôi đã cố gắng trả lời câu hỏi này nhiều lần. TRONG Nước Đức, gruppendenken — tư duy nhóm — rõ ràng có liên quan. Với các tổ chức như ICCT, có vẻ như đó là một nỗ lực tuyệt vọng để làm cho hydro hoạt động vì họ cho rằng điều đó là cần thiết dẫn đến hết lỗi này đến lỗi khác. Các vấn đề khác nhau gây khó khăn cho các báo cáo về năng lượng hydro khác trong đó các nhà tư vấn lớn như DNV tạo ra các báo cáo xấu cho những khách hàng đang trả tiền cho họ để nhận được kết quả cụ thể, bất kể thực tế như thế nào.

Tôi có xu hướng kỳ vọng tốt hơn vào các phòng thí nghiệm quốc gia của Hoa Kỳ, nơi hầu hết là các nhà nghiên cứu và phân tích giỏi. Nhưng trong những tháng gần đây, tôi thấy mình đang gãi đầu trước một số kết quả. Một vài tuần trước tôi nhìn qua một báo cáo của DOE NREL về các trạm tiếp nhiên liệu hydro ở California. Dữ liệu ở đó rất rõ ràng.

Các trạm tiếp nhiên liệu hầu như không được sử dụng ngay cả khi đạt khối lượng lịch sử cao nhất, trung bình 54 kg một ngày mỗi trạm trong nửa đầu năm 2021. Báo cáo không đề cập đến mức sử dụng rất thấp mà thay vào đó ca ngợi mức sử dụng cao nhất là 300 kg mỗi ngày.

Các trạm đã ngừng hoạt động thêm 2,000 giờ so với thời gian chúng thực sự bơm hydro, thời gian ngừng hoạt động nhiều hơn 20% so với thời gian sử dụng hiệu quả. Nhưng bạn đã tìm hiểu kỹ dữ liệu và thực hiện một số phép toán để tìm ra điều đó.

Nếu các trạm hoạt động hết công suất, chúng có thể sẽ phải tốn 30% chi phí vốn để duy trì mỗi năm. Chi phí bảo trì là hơn 9 USD cho mỗi kg được phân phối. Một lần nữa, dữ liệu vẫn ở đó, nhưng kết luận lại bị thiếu trong thực tế.

Bản báo cáo này là một kiệt tác trong việc đánh lừa những người được giới thiệu rằng mọi thứ đều tươi sáng ở các trạm tiếp nhiên liệu hydro ở California. Thực tế được chứng minh bằng việc Shell để tiền trên bàn, từ chối 48 triệu USD để xây dựng thêm những trạm này và đóng cửa bảy trạm tiếp nhiên liệu cho phương tiện hạng nhẹ hiện có.

Và bây giờ là một báo cáo mới từ Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia Hoa Kỳ (NREL), một bộ phận của Bộ Năng lượng, một báo cáo có những giả định đáng chú ý. Chi phí quy dẫn của hydro phân phối cho Xe hạng nặng sẽ ra mắt vào tháng 2024 năm XNUMX. Nó đưa ra một bức tranh màu hồng về chi phí hydro rẻ.

Đó là một sơ đồ dễ chịu phải không? Ngay khi quy mô vận tải hydro được mở rộng, việc tiếp nhiên liệu sẽ chỉ tốn 6.5 USD mỗi kg. Mức giá này chỉ cao hơn một chút so với dầu diesel với mức giá hiện tại ở California đang dao động quanh mức 5 USD/gallon, một lượng năng lượng tương đương. Và do pin nhiên liệu hiệu quả hơn động cơ diesel, điều đó thực sự có nghĩa là hydro sẽ rẻ hơn khi sử dụng làm nhiên liệu vận tải đường bộ so với động cơ diesel!

Nhưng xin chờ chút nữa.

Có, theo nghiên cứu của NREL này, hydro sẽ rẻ hơn dầu diesel cho cùng một loại năng lượng. Được rồi, vấn đề đã được giải quyết, chúng ta hãy về nhà thôi. Vận tải đường bộ được sắp xếp.

Ừ, không nhanh thế đâu. Hãy nhìn vào đầu mỗi thanh đó, phần có 1.5 đô la trong đó. Đó là cái gì vậy?

“… phân tích hiện tại giả định rằng chi phí sản xuất hydro sau này được chuyển đến các trạm tiếp nhiên liệu theo mô hình năm 2030 là 1.50 USD/kg-H2”

Đó là chi phí hiện tại để sản xuất hydro xám trên mỗi kg ở Mỹ từ khí đốt tự nhiên giá rẻ tại các cơ sở quy mô công nghiệp. Một nghiên cứu của chính phủ Hoa Kỳ vào năm 2024 đã có cơ hội đưa ra mức chi phí phù hợp để sản xuất hydro có hàm lượng carbon thấp và được bảo lãnh. Xin nhắc lại, mức trung bình cho các giao dịch hydro xanh ở châu Âu từ năm 2024 là 9.49 € mỗi kg hoặc 10.30 USD. Không ai nghĩ rằng hydro carbon thấp thực sự sẽ có giá 1.50 USD/kg vào năm 2024, tuy nhiên, nó đã nằm trong một báo cáo chính thức của NREL và đang làm giảm giá một cách giả tạo.

Với tư cách là Tập đoàn tư vấn Boston báo cáo, hydro xanh vào năm 2030 thậm chí sẽ không đạt được con số đồng thuận trước đó - sự đồng thuận giữa những người nghiện STEM và những người nghiện hopium mù chữ về kinh tế - là 3 €, nhưng sẽ nằm trong khoảng € 5- € 8. Phần dưới cùng của phạm vi đó vẫn rất lạc quan. Dự đoán của tôi, sau khi tính toán chi phí để sản xuất hydro ở ba lục địa với nhiều kịch bản, là hydro xanh sẽ có giá trung bình từ 6 đến 8 USD mỗi kg, với một số ngoại lệ sẽ thấp hơn hoặc cao hơn.

Nhưng đó là một giả định thậm chí còn tồi tệ hơn khi sản xuất hydro tại các trạm. Đó là điều mà ICCT đã làm trong nghiên cứu có sai sót nghiêm trọng của mình, nhưng ngay cả ICCT cũng không sai lầm đến mức sử dụng điểm chi phí là 1.5 đô la cho mỗi kg.

Kiếm vài đô la mỗi tháng để giúp hỗ trợ bảo hiểm công nghệ sạch độc lập giúp đẩy nhanh cuộc cách mạng công nghệ sạch!

Toàn bộ chi phí sản xuất hydro với số lượng nhỏ hơn sẽ cao hơn nhiều so với chi phí sản xuất hydro ở các cơ sở quy mô công nghiệp vì ba lý do. Đầu tiên, trạm tiếp nhiên liệu vẫn sẽ cần toàn bộ cân bằng của nhà máy, nhưng nó sẽ là những bộ phận nhỏ, không thu nhỏ, rẻ tiền đối với các bộ phận thể tích. Việc kết nối tất cả chúng lại với nhau đòi hỏi tất cả các thợ điện, thợ ống nước, kỹ sư hóa học, thợ hàn, v.v., nhưng chúng sẽ là những kết nối và mối hàn rất nhỏ.

Lý do thứ hai là các trạm sẽ thanh toán tiền điện theo mức giá công nghiệp. Hiện tại, mức trung bình ở Mỹ là 0.11 USD/kWh và với sự cân bằng của nhà máy, phải mất khoảng 55 kWh để sản xuất một kg hydro từ nước. Chỉ riêng tiền điện sẽ có giá 5,50 USD, cao hơn 4 USD so với mức chi phí mà nghiên cứu NREL sử dụng. Và giá công nghiệp của California trung bình là 0.17 đô la trong năm 2022. Đó là 9.35 đô la chỉ dành cho điện cho sản xuất tại chỗ.

Thứ ba, một cơ sở công nghiệp có hệ thống bảo trì phòng ngừa nghiêm ngặt và có nhân viên tại chỗ để giải quyết các vấn đề ngay lập tức nhằm duy trì sản xuất. Các trạm tiếp nhiên liệu hydro sẽ không có được điều đó vì chi phí duy trì lao động giá cao ở đó sẽ rất cao. Họ sẽ ngừng hoạt động nhiều thời gian hơn hoặc sẽ phải trả tiền cho nhân viên sửa chữa để họ làm việc và có sẵn các bộ phận chi phí cao tại chỗ.

Liệu NREL có thể xem xét dữ liệu thực tế và đưa ra lựa chọn tốt hơn về điểm chi phí cho việc sản xuất hydro tại chỗ không? Đúng, họ có thể đã xem dữ liệu về xe buýt hydro ở California.

Đó là mức trung bình 12.60 đô la chỉ cho tiền điện và một số chi phí nhỏ. Rõ ràng nó không bao gồm chi phí bảo trì cơ sở tiếp nhiên liệu đã ngừng hoạt động do sự cố điện phân và sự cố cân bằng của nhà máy trong suốt 14% thời gian trong năm. Như đã lưu ý đối với các trạm tiếp nhiên liệu cho phương tiện hạng nhẹ, chi phí bảo trì trung bình là trên 9 USD/kg.

Cũng như đã lưu ý, chi phí bảo trì để bơm hydro hoặc bất cứ thứ gì thực sự sẽ tăng theo tuyến tính. Máy nén, máy bơm và vòng đệm sẽ hoạt động nhanh hơn khi sử dụng nhiều hơn. Như dữ liệu về cơ sở bơm xe hạng nặng ở trên cho thấy, nó hoàn toàn không bị giới hạn ở các phương tiện hạng nhẹ. Áp suất 700 atm trong xe tăng phải vượt quá 800 atm áp suất mới có thể đổ đầy thùng xe. Đó là áp suất tương đương với áp suất ở độ sâu hơn XNUMX dặm dưới bề mặt đại dương. Việc chế tạo một thứ gì đó có dung sai để đạt được điều đó là không hề nhỏ và máy nén ở mức đó thường xuyên hỏng hóc hơn nhiều so với máy nén cho tủ lạnh.

Và không, chuyển sang sử dụng hydro lỏng sẽ không tiết kiệm được tiền. Nó chỉ có những chi phí lớn và không thể tránh khỏi khác nhau, đặc biệt là nó cần một phần ba năng lượng tiêu tốn dưới dạng điện để chạy các thiết bị đông lạnh rất tinh vi nhằm hạ nhiệt độ xuống 20° trên độ không tuyệt đối. Việc đánh đổi một bộ chi phí và thỏa hiệp kỹ thuật để lấy một bộ khác sẽ không tạo ra hydro giá rẻ.

Chi phí điện này không có bất kỳ chi phí vốn nào của máy điện phân, chi phí vốn, chi phí bảo trì hoặc bất kỳ lợi nhuận nào. Chi phí thực sự của hydro chắc chắn là hơn 20 USD/kg. Mặc dù mức độ phân phối hydro mỗi ngày ít hơn mức giới hạn thấp nhất của nghiên cứu NREL mới, nhưng chi phí điện vẫn sẽ cao.

Nghiên cứu NREL ít nhất đã cộng thêm chi phí vốn vào giá mỗi kg, theo như tôi có thể nói. Các sơ đồ của LCOH cho thấy rõ rằng đối với các kịch bản sản xuất tại chỗ, họ đã thêm từ 1.1 đến 4 đô la vào chi phí của một kg hydro từ chi phí của trạm, nhưng không có chỗ nào trong báo cáo nêu rõ chi phí đó là bao nhiêu. . Không có sự rõ ràng về máy điện phân, cân bằng của nhà máy hoặc bất cứ thứ gì khác đối với phía sản xuất.

Có lẽ điều này là để cho phép ai đó đặt nhà máy cải tạo hơi nước tại trạm tiếp nhiên liệu hydro theo một giải pháp lạc hậu sâu sắc nào đó, cho phép thuyết bất khả tri về công nghệ mà báo cáo đang hướng tới xung quanh việc sản xuất hydro. Liệu điều này có đứng vững trước sự xem xét kỹ lưỡng nhỏ nhất không? KHÔNG.

Chi phí khí đốt tự nhiên cho khách hàng công nghiệp ở California hiện là 12.52 USD. Hydro chiếm một phần tư khối lượng khí metan, thường bằng 92% khối lượng khí tự nhiên. Những thách thức về hiệu quả khác khiến tỷ lệ giữa 2.61 kg hydro trên XNUMX kg khí tự nhiên là đúng. Với tốc độ đó, chỉ riêng khí đốt tự nhiên đầu vào để cải tạo hơi nước sẽ có giá XNUMX USD, cao hơn XNUMX USD so với chi phí sản xuất hydro được giả định trong báo cáo. Và đó là cho hydro xám.

Với quy mô nhỏ của cơ sở và nhu cầu tăng cường thu giữ carbon và sau đó làm gì đó với carbon dioxide, chi phí có thể sẽ tăng gấp ba lần.

Điểm chi phí 1.50 đô la của hydro trong báo cáo chỉ có thể bảo vệ được nếu giả định là hydro xám được sản xuất tại các cơ sở công nghiệp ở những nơi mà khí đốt tự nhiên rẻ hơn ở California, một điều hoàn toàn trái ngược với quan điểm khử cacbon bằng phương tiện vận tải đường bộ bằng hydro. Giả định trong báo cáo là hydro được sản xuất trong phạm vi 62 dặm từ các trạm tiếp nhiên liệu, do đó, họ sẽ phải trả mức giá công nghiệp địa phương cho khí đốt tự nhiên nếu đó là kế hoạch.

Báo cáo này cũng đặt ra câu hỏi là hydro và hydro, trái ngược với hydro và điện khí hóa. Đó là bản tóm tắt mà nhóm có và cũng chính là bản tóm tắt mà một trong những nhà nghiên cứu đã có vào năm 2020 khi họ xuất bản Chi phí phân phối và phân phối hydroPhần trên cùng của nghiên cứu đó là một nửa thể tích hydro như phần cuối của nghiên cứu này và kết quả gần giống với kịch bản có khối lượng thấp nhất, nhưng loại trừ hoàn toàn chi phí sản xuất hydro.

Nói cách khác, một nghiên cứu từ cùng một tổ chức từ bốn năm trước đã phát hiện ra rằng chỉ cung cấp hydro cũng đắt ngang với toàn bộ chi phí trong quá trình tính toán chi phí này. Có lẽ họ đã không sử dụng cùng một mô hình? Không. Mô hình này giống nhau, chỉ là một phiên bản khác, Mô hình phân tích kịch bản phân phối hydro (HDSAM), 3.1 so với 4.5.

Bất chấp bốn năm có bằng chứng cho thấy việc cung cấp và phân phối hydro đắt hơn so với ước tính và rất nhiều bằng chứng cho thấy chi phí sản xuất hydro cao hơn rất nhiều so với 1.50 đô la, báo cáo NREL mới này thực sự có chi phí sản xuất, phân phối và phân phối từ đầu đến cuối tăng lên. xuống.

Nó giống như việc xác nhận dựa trên thực tế thực nghiệm về việc sử dụng hydro để tạo năng lượng hoặc thậm chí thừa nhận rằng nó không còn là một yêu cầu trong NREL nữa. Nó giống như trải nghiệm hàng thập kỷ với các trạm tiếp nhiên liệu hydro ở nhiều cấp độ và việc cung cấp hydro sẽ bị hủy bỏ vào năm 2030. Điều đó thật đáng lo ngại.

Tất nhiên, không ai trong chuỗi giá trị trong các tình huống trong báo cáo này đang tạo ra lợi nhuận hoặc thậm chí áp dụng mức tăng giá để trang trải chi phí của họ. Báo cáo nêu rõ điều này, nhưng vì mọi người sẽ nhìn vào đồ họa chính, so sánh chi phí với chi phí bán lẻ của dầu diesel và thở phào nhẹ nhõm, đó cũng không phải là một lựa chọn tuyệt vời.

Nhưng họ cũng loại trừ một cách rõ ràng tất cả các khoản trợ cấp giảm chi phí có thể có đối với nhiên liệu có hàm lượng carbon thấp:

• Tín dụng tài sản tiếp nhiên liệu cho phương tiện sử dụng nhiên liệu thay thế (30C) cho tài sản cung cấp nhiên liệu cho phương tiện sử dụng nhiên liệu thay thế đủ điều kiện
• Tín dụng sản xuất hydro sạch (45V)
• Tín dụng Dự án Năng lượng Tiên tiến Đủ tiêu chuẩn (48C)
• Tín dụng cho xe sạch thương mại đủ tiêu chuẩn (45W)

Điều đó có liên quan không? Thực tế thì không, nhưng trong nhận thức thì có. Cơ sở sản xuất điện phân hydro công nghiệp tập trung ít nhất cũng có tiềm năng đạt được các hợp đồng mua bán điện đáp ứng yêu cầu 45V cho địa phương, tính tạm thời và tính bổ sung của việc sản xuất điện có hàm lượng carbon thấp. Điều đó có thể khiến giá mỗi kg giảm xuống khoảng 2-3 USD sau khi có trợ cấp. Như đã lưu ý trong đánh giá của tôi về báo cáo thiếu sót của ICCT, các trạm tiếp nhiên liệu ở địa phương sẽ không thể đạt được điều này. Và hydro xanh sẽ không đủ điều kiện cho 45V và sẽ chỉ nhận được tín dụng thu hồi carbon thấp hơn nhiều.

Nói cách khác, bất kỳ loại hydro được khử cacbon từ xa nào tại các trạm tiếp nhiên liệu, bất kể con đường nào, việc loại bỏ trợ cấp và thêm các giả định hợp lý về mức tăng chi phí và lợi nhuận đều dẫn đến lượng hydro cao hơn rất nhiều so với 1.50 USD. Nó không thể được coi là một sự lựa chọn vào năm 2024, ngay cả đối với các cơ sở tập trung. Tại các cơ sở nhỏ tại các trạm tiếp nhiên liệu, điều đó khó có thể bảo vệ được.

Tuy nhiên, báo cáo này và đặc biệt là các biểu đồ của nó sẽ để lại cho nhiều người ấn tượng sai lầm rằng hydro tại các trạm tiếp nhiên liệu sẽ rất rẻ. Nếu họ nhận thấy 1.50 đô la và cảm thấy khó chịu với nó, họ sẽ thấy tất cả các khoản giảm giá và nghĩ rằng chúng sẽ được áp dụng và mọi thứ sẽ ổn.

Một điều rút ra rõ ràng là NREL nên đánh giá lại mô hình HDSAM của mình. Nó đang tạo ra những kết quả không phù hợp với thực tế thực nghiệm và các nhà nghiên cứu dường như không sẵn lòng hoặc không thể giơ tay nói như vậy. Sự tôn kính mẫu mực là điều tôi đã chỉ ra trong thẩm định, lượng định, đánh giá của Viện Nghiên cứu Tác động Khí hậu PIK Potsdam liên quan đến các mô hình LIME-EU và REMIND của họ, cả hai đều có chi phí hydro chi phí rất thấp, điều mà các nhà nghiên cứu trong một báo cáo lớn rõ ràng đã bỏ qua. Các nhà nghiên cứu NREL nên đọc tài liệu của Thompson Thoát khỏi đất mẫu và có can đảm để áp dụng phán đoán chuyên môn.

Báo cáo NREL đưa ra cuộc thảo luận xung quanh chi phí thực tế của hydro cho vận tải đường bộ so với các giải pháp thay thế là một sự bất lợi đáng kể. Giống như nhiều báo cáo khác, nó đang hạ thấp giá thành của hydro một cách giả tạo. Tại sao? Khó mà nói ra được. Có lẽ bởi vì thực tế chi phí rõ ràng là không khả thi về mặt kinh tế từ xa và họ thực sự không muốn trở thành người đứng lên và được tính đến.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://cleantechnica.com/2024/03/06/nrels-cost-study-on-hydrogen-for-heavy-vehicles-fuel-does-not-withstand-scrutiny/