วิธีแก้ปัญหาเศรษฐกิจของการผลิตไฮโดรเจนด้วยกระแสไฟฟ้าของน้ำ
ในปัจจุบัน การพัฒนาการผลิตไฮโดรเจนด้วยกระแสไฟฟ้าของน้ำได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก เนื่องจากลักษณะของ"คัปปลิ้งข้ามพรมแดน"ได้รับการยอมรับว่าเป็นผู้สนับสนุนในการสร้างระบบพลังงานสะอาด วิธีการผลิตไฮโดรเจนแบบดั้งเดิมนั้นรวมถึงก๊าซธรรมชาติและถ่านหิน แต่ก็ยังยากที่จะกำจัดการพึ่งพาพลังงานฟอสซิล ในช่วงสองปีที่ผ่านมา กระแสไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนของน้ำสำหรับเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนได้พัฒนาขึ้นอย่างมาก อิเล็กโทรลิซิสของน้ำสำหรับการผลิตไฮโดรเจนนั้นเรียบง่ายและปราศจากมลภาวะ และถือเป็นเส้นทางการผลิตไฮโดรเจนที่ดี
เนื่องจากต้นทุนไฟฟ้าคิดเป็นประมาณ 80% ของต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนทั้งหมดจากการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า หัวใจสำคัญของต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนจากการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าคือการใช้พลังงาน มีสองวิธีในการลดต้นทุน: วิธีหนึ่งคือการลดการใช้พลังงานในกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส ซึ่งสามารถทำได้โดยการพัฒนา PEM (อิเล็กโทรไลซิสเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน) และเทคโนโลยี SOEC (อิเล็กโทรไลต์ออกไซด์ที่เป็นของแข็ง); อีกประการหนึ่งคือการใช้ไฟฟ้าต้นทุนต่ำเป็นแหล่งผลิตไฮโดรเจน วัตถุดิบ หัวใจสำคัญในการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม"ปัจจุบัน กำลังการผลิตติดตั้งของพลังงานใหม่ในประเทศของฉันเพิ่มขึ้นทุกปี ซึ่งเกินขีดความสามารถในการรองรับของโครงข่ายไฟฟ้า และความขัดแย้งระหว่างการใช้พลังงานใหม่กับการบริโภคมีให้เห็นชัดเจน ไฮโดรเจนให้สภาวะที่เอื้ออำนวย"
ตามข้อมูลที่เผยแพร่โดยหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ในปี 2018 พลังงานลมและไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ถูกทิ้งร้างในประเทศของฉันมีจำนวน 55.4 พันล้านกิโลวัตต์ต่อชั่วโมง จากการคำนวณไฟฟ้า 5 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมงต่อลูกบาศก์เมตรของไฮโดรเจน พลังงานลมเสียในประเทศของฉันสามารถผลิตไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงได้ 11.08 พันล้านลูกบาศก์เมตร ในแง่ของพลังน้ำในปี 2018 ปริมาณน้ำเสียประจำปีของประเทศของฉันอยู่ที่ 69.1 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง โดยมีไฟฟ้าพลังน้ำส่วนเกินจำนวนมาก"การใช้น้ำอิเล็กโทรไลต์เพื่อผลิตไฮโดรเจนสามารถบรรเทาปัญหาน้ำเสียจากไฟฟ้าพลังน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ การใช้พลังน้ำส่วนเกินเพื่อผลิตไฮโดรเจน น้ำเสีย"เปลี่ยนขยะให้เป็นสมบัติ"ซึ่งไม่เพียงแต่ผลิตไฮโดรเจนเท่านั้น แต่ยังช่วยปรับปรุงผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ครอบคลุมของโครงการไฟฟ้าพลังน้ำอีกด้วย"ระบบไฟฟ้าพลังน้ำ เซลล์แสงอาทิตย์ และพลังงานลมที่เหลือ ไฮโดรเจนมีความเป็นไปได้ในทางเทคนิค แต่ปมหลักของความล้มเหลวในการพัฒนาขนาดใหญ่คือต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนที่สูง
ค่าใช้จ่ายสำหรับเส้นทางเทคโนโลยีถ่านหินสู่ไฮโดรเจนในประเทศของฉันอยู่ระหว่าง 0.8 ถึง 1.2 หยวนต่อมาตรฐาน ต้นทุนการผลิตก๊าซธรรมชาติเป็นไฮโดรเจนได้รับผลกระทบอย่างมากจากราคาของวัตถุดิบ และต้นทุนโดยรวมสูงกว่าต้นทุนการผลิตถ่านหินเป็นไฮโดรเจนเล็กน้อย สำหรับการผลิตไฮโดรเจนด้วยกระแสไฟฟ้าของน้ำ ตามปริมาณการใช้ไฟฟ้าในปัจจุบันประมาณ 5-5.5 กิโลวัตต์ชั่วโมงต่อลูกบาศก์เมตรของไฮโดรเจน การผลิตไฮโดรเจนสามารถทำได้แม้ในการผลิตไฟฟ้าในหุบเขาต่ำและการลงทุนคงที่นอกเหนือจากค่าไฟฟ้า"สำหรับอุปกรณ์อิเล็กโทรลิซิสในน้ำ ต้นทุนจะสูงกว่าวิธีการผลิตไฮโดรเจนอื่นๆ"ในระบบการผลิตไฮโดรเจนในระดับเดียวกัน ต้นทุนการผลิตไฮโดรเจนจากการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าจะอยู่ที่ 1.5 เท่าของการผลิตก๊าซไฮโดรเจนธรรมชาติและ 3 เท่าของการผลิตถ่านหิน อิเล็กโทรลิซิสของพลังงานหมุนเวียนของน้ำไม่มีข้อได้เปรียบด้านราคาเมื่อเทียบกับวิธีการผลิตไฮโดรเจนอื่นๆ"ปริมาณและปริมาตรของการผลิตไฮโดรเจนจากการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าเพื่อพลังงานหมุนเวียนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความกระตือรือร้นกำลังร้อนแรงในทุกอุตสาหกรรม แต่ขนาดและการสำรวจยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น"