Cómo solucionar el problema económico de la producción de hidrógeno por electrólisis del agua
En la actualidad, el desarrollo de la producción de hidrógeno por electrólisis del agua ha llamado mucho la atención. Debido a las características de"acoplamiento transfronterizo", es reconocido como un impulsor para la construcción de un sistema de energía limpia. Los métodos tradicionales de producción de hidrógeno incluyen gas natural y carbón, pero aún es difícil deshacerse de la dependencia de la energía fósil. En los últimos dos años, la electrólisis de energía renovable del agua para la tecnología de producción de hidrógeno se ha desarrollado fuertemente. La electrólisis del agua para la producción de hidrógeno es simple y libre de contaminación, y se considera una buena ruta de producción de hidrógeno.
Dado que el costo de la electricidad representa aproximadamente el 80% del costo total de producción de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua, la clave del costo de la producción de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua es el consumo de energía. Hay dos formas de reducir costos: una es reducir el consumo de energía en el proceso de electrólisis, lo que se puede lograr mediante el desarrollo de tecnologías PEM (electrólisis de membrana de intercambio de protones) y SOEC (electrólisis de óxido sólido); el otro es utilizar electricidad de bajo costo como fuente de producción de hidrógeno. Materias primas, la clave está en el desarrollo de la energía fotovoltaica y eólica."En la actualidad, la capacidad instalada de nueva energía en mi país está aumentando año tras año, superando con creces la capacidad de carga de la red eléctrica, y la contradicción entre el consumo de nueva energía y el consumo es prominente. El hidrógeno proporciona condiciones favorables."
Según los datos publicados por los departamentos pertinentes, en 2018, la generación de energía eólica y fotovoltaica abandonada de mi país ascendió a 55.400 millones de kWh. Según el cálculo de 5 kWh de electricidad por metro cúbico de hidrógeno, la energía eólica residual de mi país puede producir 11 080 millones de metros cúbicos de hidrógeno de alta pureza. En términos de energía hidroeléctrica, en 2018, el volumen anual de aguas residuales de mi país alcanzó los 69 100 millones de kWh, con un gran excedente de energía hidroeléctrica."El uso de agua electrolizada para producir hidrógeno puede aliviar eficazmente el problema de las aguas residuales de la energía hidroeléctrica. Uso de energía hidroeléctrica excedente para producir hidrógeno, aguas residuales"convierte los desechos en tesoros", que no solo produce hidrógeno, sino que también mejora los beneficios económicos integrales de los proyectos hidroeléctricos."El resto de los sistemas de energía hidroeléctrica, fotovoltaica y eólica El hidrógeno es técnicamente factible, pero el quid principal de su fracaso para formar un desarrollo a gran escala es el alto costo de la producción de hidrógeno.
El costo de la ruta de tecnología de carbón a hidrógeno de mi país es de entre 0,8 y 1,2 yuanes por estándar. El costo de la producción de gas natural a hidrógeno se ve muy afectado por el precio de las materias primas, y el costo integral es ligeramente más alto que el de la producción de carbón a hidrógeno. En cuanto a la producción de hidrógeno por electrólisis del agua, de acuerdo con el consumo actual de alrededor de 5-5,5 kWh de electricidad por metro cúbico de hidrógeno, la producción de hidrógeno se puede lograr incluso con la producción de electricidad de valle bajo e inversiones fijas distintas de las facturas de electricidad."En cuanto a los equipos de electrólisis de agua, el coste es superior al de otros métodos de producción de hidrógeno."En un sistema de producción de hidrógeno de la misma escala, el costo de la producción de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua es aproximadamente 1,5 veces mayor que la producción de hidrógeno con gas natural y 3 veces mayor que la producción de carbón. La electrólisis del agua con energía renovable no tiene una ventaja de precio en comparación con otros métodos de producción de hidrógeno."La cantidad y el volumen de producción de hidrógeno a partir de la electrólisis del agua para energía renovable ha aumentado rápidamente en los últimos años. El entusiasmo se está calentando en todas las industrias, pero la escala y la exploración aún están en pañales."