Ocena kosztów produkcji zielonego wodoru w USA i Europie

Według nowego raportu Międzynarodowej Rady ds. Czystego Transportu (International Council on Clean Transportation), cena wodoru produkowanego z energii wytwarzanej z OZE może spaść prawie o połowę do 2050 r. w Europie i USA.

Autorzy raportu "Oceny kosztów produkcji wodoru z elektrolizy: Stany Zjednoczone i Europa" twierdzą, że wcześniejsze opracowania dotyczące cen zielonego wodoru uwzględniały jedynie koszty związane z nakładami inwestycyjnymi na elektrolizery i dostawami energii do ich eksploatacji.

"W tym badaniu zakładamy, że koszty producenta zielonego wodoru pochodzą z nakładów inwestycyjnych na elektrolizer, jego wymianę (w razie potrzeby), energię elektryczną, wodę, eksploatację gazociągów, nakładów na sprężarkę, krótkoterminowe magazynowanie na miejscu i inne stałe koszty operacyjne. Ostatecznie zakładamy, że instalacja byłaby podłączona do gazociągu dystrybucyjnego "- wyjaśniają.

W badaniu uwzględniono trzy technologie do wytwarzania energii elektrycznej do produkcji wodoru: fotowoltaiczną, wiatrową na lądzie i wiatrową na morzu. Do elektrolizy brane były pod uwagę elektrolizery alkaliczne (AE), elektrolizery z membraną do wymiany protonów (PEM) i elektrolizery stałotlenkowe (SOE).

Naukowcy wyjaśniają, że we wszystkich proponowanych scenariuszach cena "zielonego" wodoru została obliczona w zależności od położenia geograficznego. W korzystnych lokalizacjach identyfikowane są znacznie niższe ceny.

W jednym z trzech scenariuszy, który zakłada, że elektrolizery są podłączone do sieci i wytwarzają wodór przy 100 proc. współczynniku wykorzystania mocy produkcyjnych elektrolizerów, mediana cen zielonego wodoru w USA ma spaść z obecnych 8,81 dolarów/kg do 5,77 dolarów/kg do 2050 r. oraz z 13,11 dolarów/kg do 7,69 dolarów/kg w Europie. Natomiast minimalna cena w Europie spadnie 4,83 dolarów/kg obecnie do 3,21 dolarów/kg do 2050 r., a w Stanach Zjednoczonych spadek ten wyniesie 1,91 dolara (z 6,06 dolarów/kg obecnie do 4,15 dolarów/kg do 2050 r.).

"Jeśli elektrolizer jest podłączony do sieci, zakłada się, że firma zawarłaby długoterminowe umowy na zakup zielonej energii albo z zakładem użyteczności publicznej, albo bezpośrednio z wytwórcami. Szacujemy, że cena energii elektrycznej, którą firma zapłaci, jest sumą ceny produkcji oraz opłat za przesył i dystrybucję" - wyjaśniają autorzy raportu.

Drugi scenariusz zakłada, że elektrolizery są bezpośrednio połączone z elektrowniami wytwarzającymi energię z OZE. Oznacza to, że nie ma kosztów przesyłu i dystrybucji, ale istnieje ograniczenie produkcji związane z mocą źródła dostarczającego energię.

Dla tej opcji mediana cen zielonego wodoru w USA spadłaby z 10,61 dolarów/kg (obecnie) do 5,97 dolarów/kg (do 2050 r.), a cena minimalna zanotowałaby spadek z 4,56 dolarów/kg do 2,44 dolarów/kg. W Europie oczekuje się, że cena minimalna będzie jeszcze niższa i wyniesie 2,23 dolarów/kg do 2050 r., z obecnie 4,06 dolarów/kg, a median cen spadnie z 19,23 dolarów/kg do 10,02 dolarów/kg.

W trzecim scenariuszu elektrolizery są podłączone do sieci, ale zakłada się, że działają one jedynie jako aktywa równoważące obciążenie lub realizują funkcję magazynowania energii i ich czas pracy wynosi średnio 4 godziny na dobę.

"Zakładamy, że w czasach wysokiej produkcji energii ze źródeł odnawialnych jej część będzie musiała zostać ograniczona do zera. Zdajemy sobie sprawę, że liczba godzin dziennie, przez które byłaby dostępna, różniłaby się znacznie w zależności od lokalizacji i czasu. Wobec braku modelu, który mógłby uchwycić rynkowe zachowanie sieci przesyłowej, po prostu zakładamy stałe 4 godziny dziennie" - konkludują autorzy raportu.

Mediana cen zielonego wodoru spadłaby z 11,02 dolarów/kg w 2020 r. do 5,92 dolarów/kg do 2050 r. w Stanach Zjednoczonych oraz z 10,85 dolarów/kg w 2020 r. do 6,08 dolarów/kg w Europie. Przewiduje się, że minimalna cena spadnie z 6,10 dolarów/kg do 4,75 dolarów/kg w USA oraz z 5,97 dolarów/kg do 4,67 dolarów/kg w Europie.