Прогнозируется, что к 2050 году спрос на водород в США вырастет в несколько раз, поскольку его производство станет более конкурентоспособным. Хотя водород является одним из самых распространенных элементов на Земле, молекулярный водород в природе не встречается, и его необходимо производить из сырья, такого как вода, биомасса или ископаемое топливо, и все эти процессы требуют затрат энергии.
Способность анализировать экономические показатели различных способов производства водорода имеет решающее значение, поскольку отрасли стремятся перейти на возобновляемые источники энергии. Эта способность — технико-экономический анализ — оценивает капитальные затраты , эксплуатационные расходы и доходы на основе технических и финансовых переменных. Результаты помогают определить препятствия на пути к успеху технологий, основные факторы затрат и остающиеся проблемы исследований и разработок.
Новая модель Hydrogen Analysis Lite Production ( H2A-Lite ) обеспечивает высокоуровневое технико-экономическое представление о некоторых технологиях производства водорода. Модель, созданная Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL), является частью набора инструментов анализа водорода , которые активно разрабатываются.
«Модель H2A является строгой, с технологической информацией о каждой из производственных технологий, которая помогает вам фактически рассчитать нюансы производственных сценариев», — сказал Майкл (Мишо) Пенев, старший аналитик по анализу инфраструктуры и хранения энергии в NREL, в настоящее время находящийся в США. Министерство энергетики (DOE). «В модели Lite мы сосредоточены на том, чтобы сделать эту структуру более доступной для более широкой аудитории».
Текущие пути производства водорода включают термохимические, электролитические, прямое солнечное расщепление воды и биологические процессы. Эти технологии находятся на разных стадиях зрелости, и в настоящее время ведутся исследования по снижению затрат и минимизации воздействия на окружающую среду многих из этих способов производства.
Упрощение анализа производства водорода
H2A-Lite был разработан как расширение производственных моделей анализа водорода (H2A) и тематических исследований. Модель производства H2A является официальным инструментом Министерства энергетики США для проведения углубленного технико-экономического анализа путей производства водорода и используется для публикации официальных тематических исследований Министерства энергетики, в которых NREL является ключевым сотрудником.
Однако, в отличие от H2A, H2A-Lite предлагает высокоуровневый технико-экономический анализ с минимальным количеством входных данных. Это может выглядеть как ввод только выбранной технологии производства водорода и адаптация значений технологии по умолчанию к конкретным масштабам или региональным ценам на энергию. H2A-Lite использует эти минимальные входные данные для получения оценок масштаба, капитала и операций, а также характеристик парниковых газов и критериев выбросов загрязняющих веществ. Прогнозы цен на энергию и сырье основаны на текущих данных, опубликованных в последнем Ежегодном энергетическом прогнозе Управления энергетической информации.
Встроенные предположения H2A-Lite о комплексных аспектах технологий производства водорода можно полностью настроить. Первый раздел модели позволяет выбирать технологии производства и цепочки поставок, а также манипулировать ключевыми параметрами затрат и производительности для изучения прогнозируемых затрат и влияния выбросов. Другой раздел позволяет пользователям предоставлять ежегодные данные о стоимости водородного сырья, использовании и использовании оборудования. В последнем разделе приводится сводка прогнозируемых годовых отчетов о прибылях и убытках, отчетов о движении денежных средств и балансовых отчетов по выбранной технологии производства водорода.
И H2A-Lite, и H2FAST основаны на предыдущих моделях NREL, которые использовались тысячами заинтересованных сторон по всему миру. В совокупности инструменты NREL могут поддерживать широкий спектр возможностей технико-экономического анализа, связанных с системами производства водорода и интеграцией возобновляемых источников энергии. От оценки воздействия на окружающую среду использования земли и воды для производства водорода до воздействия строительства завода по производству водорода, инструменты NREL могут предоставить рекомендации высокого уровня по характеристикам материалов и выявить пробелы в исследованиях, которые помогут решить некоторые из ключевых проблем перехода к возобновляемым источникам энергии.
Теги: энергия
