Можеме да ја подобриме економијата на новата Cleantech - како што направивме со обновливите извори на енергија

Од Mitsubishi Power Americas

Денес се формира глобален консензус околу потребата од декарбонизација. Но, има една точка на запирање: цена.

За да се исполнат климатските цели ќе бидат потребни одржливи решенија, што значи дека тие мора да обезбедат здрава економија заедно со ниски или никакви емисии. За да се обезбеди широко и навремено усвојување, опциите како чист водород мора да бидат достапни, сигурни и достапни.

Енергетската индустрија ги има на располагање алатките за да се случи ова.

Секторот има подолг и поуспешен досие за развој и комерцијализација на чисти технологии отколку што добива заслуги за него, вели Мајкл Дакер, виш потпретседател за водородна инфраструктура за Mitsubishi Power Americas и претседател на Advanced Clean Energy Storage I, центар за водород кој е во тек во Делта, Јута. Тој истакнува дека историјата на денешниот сектор за обновливи извори на енергија ја раскажува приказната за индустриите кои работат заедно за да ги решат прашањата од обем, ефикасност и цена, што овозможило растечки пазар за многу потребните иновации.

Тоа е историја што вреди да се повтори.

Намалување на трошоците

Помеѓу 2005 и 2020 година, годишната стапка на емисии во електроенергетскиот сектор во САД драстично се намали - 40% подобрување. Технологиите кои ги поттикнаа намалувањата следеа слична шема: штом цената на новата технологија ќе стане доволно ниска за да го оправда усвојувањето, побарувачката започнува и технологијата полетува.

„Ако треба да дојдеме до нето нула во временската рамка од 2050 година во енергетскиот сектор, тоа е остварливо. Но, не можеме да бидеме самозадоволни на кој било начин“. – Драми Бат, потпретседател за пазарна интелигенција и стратегија, Mitsubishi Power Americas

Размислете за соларната енергија. Од 2010 година, цената на фотоволтаичните системи во комунални размери има паднати 82%, придвижувајќи го глобалниот инсталиран соларен капацитет од приближно 40 гигавати таа година на повеќе од 700 гигавати во 2020.

Цената и усвојувањето на литиум-јонските батерии покажуваат a слична инверзна врска. Цените на батериите паднаа за 85% помеѓу 2010 и 2018 година, додека глобалното производство на електрични автомобили драстично се зголеми, од занемарливи бројки до вкупно повеќе од седум милиони автомобили на патиштата во 2019 година.

Оваа динамика се случи и кај постројките за комбиниран циклус на гасна турбина бидејќи цената на природниот гас се намали. Помеѓу 2005 и 2020 година, цената падна за 80%.

Лекцијата за денес е оваа: „Ако треба да дојдеме до нето нула во временската рамка од 2050 година во енергетскиот сектор, тоа е остварливо“, вели Драми Бат, потпретседател за пазарно разузнавање и стратегија во Mitsubishi Power Americas. „Но, не можеме да бидеме задоволни на кој било начин - мораме да продолжиме да ја зголемуваме ефикасноста со вистинско чувство на итност за да останеме на вистинскиот пат“.

Алатки што ја поттикнуваат достапноста

Во споредба со другите технологии за складирање, зелениот водород, произведен со обновлива енергија, веќе е исплатлив за долгорочно складирање на енергија. На пример, анализата покажува дека литиум-јонските батерии се најекономични за времетраење од осум часа или помалку, додека зелениот водород е исплатлив за подолго времетраење, од 12 часа до денови, недели, месеци или дури и сезони.

Како гориво, водородот достигна слична точка на флексија на кривата на трошоците како што имаат ветерните, соларните и литиум-јонските батерии, вели Дакер. Трошоците за производство, складирање и транспорт на зелен водород беа главна пречка за широко распространето прифаќање како гориво без јаглерод. Како што се намалува цената, водородот станува уште поефикасен како решение за складирање енергија. Индустријата располага со различни алатки за да ја поттикне достапноста.

Дакер верува дека сме на работ да го постигнеме потребниот напредок, забележувајќи неколку клучни двигатели кои ќе ги намалат трошоците за производство и ќе го изградат пазарот:

Зголемување на капацитетот

Примарната технологија за генерирање зелен водород е електролиза, која користи обновлива енергија за претворање на водата во водород и кислород. Процесот е скап бидејќи обемот на производство останува релативно мал - дури и најголемите капацитети кои моментално доаѓаат на интернет очекуваат да произведат помалку од 25 мегавати.

Исто како што побарувачката за енергија од ветер ги поттикна производителите на турбини на ветер да напредуваат од помали турбини од 1 мегават до модели од 5 и 10 мегавати, растечката потреба за зелен водород за да помогне во исполнувањето на нето нула цели ќе ги поттикне производителите на електролизатори да градат поголеми единици и да ги зголемат своите производство.

„На светот никогаш порано не му бил потребен електролизатор од 200 мегавати“, вели Дакер. Но, тоа го прави сега. Како што расте производствениот капацитет, трошоците ќе опаѓаат.

До тој момент, во 2021 година, Коалицијата Зелена Хидроген во врска со Одделот за вода и енергија во Лос Анџелес (LADWP) и други клучни партнери го лансираше HyDeal LA да се постигне набавка на зелен водород на ниво од 1.50 долари/килограм во басенот на Лос Анџелес до 2030 година.

Подобрување на производната ефикасност

Индустриите на ветер, сончева енергија и батерии освоија економии од обем бидејќи го зголемија производството. Особено, автоматизирањето на производството значително ги намали трошоците за производство.

Дакер очекува дека нешто слично ќе се случи и за водородот. Напредокот во автоматизацијата и методите на производство со ниска цена ќе создаде циклус во кој овие ефикасности ги намалуваат трошоците, што ќе доведе до поголеми инвестиции и производство, ќе ја зголеми понудата и ќе создаде дополнителна ефикасност - сето тоа дополнително ги намалува трошоците, помагајќи да се зголеми усвојувањето.

Прифаќање на технолошкиот напредок

Обновливите извори на енергија се клучни за производство на зелен водород. Како резултат на тоа, сè што ги намалува трошоците на обновливите извори на енергија, а истовремено ја зголемува нивната достапност - на пример, подобрување на обемот и ефикасноста на сончевата енергија и ветерот - може да помогне во економијата на зелениот водород.

Згора на тоа, новите технологии кои ги претвораат гасните турбини да работат на зелен водород ќе создадат побарувачка за тоа од производителите на енергија посветени на намалување на нивните емисии, што ќе доведе до зголемено производство. Зголемената понуда, пак, може да направи големи количини складиран зелен водород достапни за енергетски интензивни индустрии кои тешко се декарбонизираат, како што се транспортот, челикот и бетонот. Исто така, подобрувањата на системот во еден сектор може да се преведат и во други сектори.

Други лостови кои можат да го поттикнат производството

Постојат и други фактори кои исто така можат да придонесат за пониски трошоци, од политички стимулации за производителите на водород до даночни олеснувања за користење на обновлива енергија. Развивањето на политиката за обновлива енергија на регионална основа може да доведе до намалување на трошоците, исто така, со зголемување на базата на клиенти и искористување на дополнителните предности на економиите од обем.

Како што се зајакнува равенката на трошоците и придобивките околу зелениот водород, овие типови на стимулации и договори дополнително ќе ја забрзаат неговата еволуција. „Повеќето од технологиите за чиста енергија со кои работиме се спуштија на кривата на трошоците побрзо отколку што некој мислеше дека би го направиле“, вели Бат.

ПОВРЗАНИ СОДРИНА

Може ли нуклеарната фузија да ни даде енергија без неограничени емисии?

Совет за млади инженери: Прифатете ја денешната зелена технолошка можност

Од научна фантастика до фабрички под: овие 3 роботи ја прават логистиката побезбедна

Елементите кои се под контрола на индустријата, како што се технолошкиот напредок и економиите на обем, полесно се предвидуваат отколку владините субвенции. Но, светската нето иднина без јаглерод зависи од сите овие придонесувачи, и за да се решат техничките предизвици на пробивната иновација и за да се подобри економијата доволно за да се поттикне употребата на нови технологии. За среќа, сите овие елементи се во тек, а напредокот на секој фронт нуди причина за оптимизам.

За авторот

Mitsubishi Power Americas е бренд за енергетски решенија на Mitsubishi Heavy Industries.