¿Cuál es el costo de la producción de hidrógeno a partir de agua electrolítica?
En aras de la protección del medio ambiente, la industria exige la producción de hidrógeno a partir de fuentes de energía renovables. Aunque la electrólisis del agua puede producir hidrógeno verde, es costosa. Entonces, ¿qué tan costosa es la producción de hidrógeno a partir de agua electrolítica?
Las tecnologías comunes de producción de hidrógeno incluyen carbón a hidrógeno, gas natural y petróleo a hidrógeno, e hidrógeno como subproducto industrial. La tecnología de agua electrolítica a hidrógeno también está más madura, y algunos casos ya han entrado en la etapa práctica. En la tecnología de agua electrolítica a hidrógeno, el precio de la electricidad es el factor decisivo.
Si el costo de la producción de hidrógeno a partir del agua de electrólisis se descompone de acuerdo con el precio normal de la electricidad de venta industrial y comercial, debe incluir específicamente la depreciación de los activos, el costo de operación y la electricidad, de los cuales el costo de la electricidad alcanzará el 70-80%, lo que representa un proporción relativamente alta.
Se puede ver que el costo de la electricidad representa una gran proporción del costo de producción de hidrógeno por electrólisis, e incluso se puede decir que el costo de la electricidad afecta directamente el costo del hidrógeno, por lo que el proceso de producción de hidrógeno por electrólisis necesita para reducir el costo de la electricidad tanto como sea posible.
Otros costos, como la depreciación y los gastos operativos, deben reducirse mediante el progreso tecnológico y la mejora de la gestión, y el porcentaje general es relativamente pequeño.
En términos generales, cada Nm3H2 producido consume alrededor de 3,5-5kWh de electricidad. Si se utiliza el precio de mercado actual de la electricidad como costo de producción de hidrógeno, la ruta de la tecnología de agua electrolítica no es competitiva.
Sin embargo, si es posible producir hidrógeno con electricidad de bajo costo, es decir, cuando el costo total de producción de hidrógeno a partir de agua electrolítica se reduce a alrededor de 1 yuan/Nm3, este método es económicamente competitivo.
Además, teniendo en cuenta el factor de reducción de emisiones de carbono, la producción de hidrógeno de agua electrolítica tiene algunos beneficios sociales en comparación con la producción de hidrógeno de combustibles fósiles.
Partiendo del supuesto de que la capacidad de producción de hidrógeno es de 600 Nm3/h y la producción anual de hidrógeno es de 1,2 millones de Nm3, realizamos cálculos estáticos para el proyecto de agua electrolítica a hidrógeno y obtenemos los siguientes resultados: el consumo anual de electricidad es de 6 millones de kWh, suponiendo que el precio de la electricidad es de 0,5 yuanes/kWh y el hidrógeno se vende a 4 yuanes/Nm3, y el margen bruto anual es de alrededor del 28 %.
Además, cuando bloqueamos diferentes márgenes brutos en 30 %, 40 % y 50 %, también podemos calcular el precio del hidrógeno en función del precio de la electricidad: para el mismo margen bruto, el precio de la electricidad está relacionado positivamente con el precio del hidrógeno.
Si la tarifa eléctrica se reduce a 0 Yuan/kWh, los precios del hidrógeno bajo las tres tarifas brutas son 0,57, 0,71 y 0,92 Yuan/Nm3, respectivamente.
El cálculo anterior muestra que cuanto menor sea el costo de la electricidad, menor será el precio del hidrógeno y más competitivo será el proyecto.
Esta electricidad de bajo costo suele ser difícil de obtener, pero se espera que se realice en el proceso de consumo de electricidad del viento y la luz abandonados, que es el núcleo de la ruta del proceso de agua electrolítica a hidrógeno.
En general, las ventajas de utilizar energías renovables para producir hidrógeno son: puede absorber eficazmente los residuos de energía eólica y lumínica al tiempo que reduce el coste de producción de hidrógeno; la eficiencia de conversión de energía relativamente alta de electricidad a hidrógeno (60% ~ 80%); y el uso de energías renovables para generar electricidad agua electrolítica para la producción de hidrógeno es un proceso bajo en carbono. La contradicción del desarrollo desequilibrado de la energía limpia es cada vez más prominente, especialmente el problema del consumo de energía limpia, que restringe seriamente el desarrollo saludable y sostenible de la industria energética.