ما می‌توانیم اقتصاد کلین‌تک جدید را بهبود ببخشیم، مانند انرژی‌های تجدیدپذیر

توسط میتسوبیشی پاور آمریکا

امروز، یک اجماع جهانی در مورد نیاز به کربن زدایی در حال شکل گیری است. اما یک نکته مهم وجود دارد: هزینه.

دستیابی به اهداف آب و هوایی مستلزم راه حل های پایدار است، به این معنی که آنها باید اقتصاد مناسب را همراه با انتشار کم یا بدون انتشار ارائه دهند. برای اطمینان از پذیرش گسترده و به موقع، گزینه هایی مانند هیدروژن تمیز باید در دسترس، قابل اعتماد و مقرون به صرفه باشند.

صنعت برق ابزارهایی را برای تحقق این امر در اختیار دارد.

مایکل داکر، معاون ارشد زیرساخت هیدروژن برای میتسوبیشی پاور آمریکا و رئیس ذخیره‌سازی انرژی پاک پیشرفته I، یک مرکز هیدروژنی در حال راه‌اندازی، می‌گوید: این بخش سابقه طولانی‌تر و موفق‌تری در توسعه و تجاری‌سازی فناوری‌های پاک دارد. دلتا، یوتا او اشاره می‌کند که تاریخ بخش انرژی‌های تجدیدپذیر امروزی داستان صنایعی است که با یکدیگر همکاری می‌کنند تا مسائل مقیاس، کارایی و هزینه را حل کنند، که بازار رو به رشدی را برای نوآوری‌های بسیار مورد نیاز فراهم کرد.

این تاریخ ارزش تکرار دارد.

کاهش هزینه

بین سال‌های 2005 تا 2020، نرخ سالانه انتشار گازهای گلخانه‌ای در بخش برق ایالات متحده به طور چشمگیری کاهش یافت. بهبود 40٪. فن‌آوری‌هایی که منجر به کاهش قیمت‌ها شده‌اند، از الگوی مشابهی پیروی کرده‌اند: زمانی که قیمت یک فناوری جدید به اندازه‌ای پایین می‌آید که پذیرش آن را توجیه کند، تقاضا شروع می‌شود و فناوری بالا می‌رود.

"اگر در بازه زمانی 2050 در بخش برق مجبور باشیم به صفر خالص برسیم، این کار شدنی است. اما ما به هیچ وجه نمی توانیم راضی باشیم.» – درومی بات، معاون هوش بازار و استراتژی، میتسوبیشی پاور آمریکا

انرژی خورشیدی را در نظر بگیرید. از سال 2010، هزینه سیستم های فتوولتائیک در مقیاس ابزار افتاده 82٪، ظرفیت خورشیدی نصب شده جهانی را از تقریباً 40 گیگاوات در آن سال به بیش از بیش از گیگاوات 700 در 2020.

قیمت و پذیرش باتری‌های لیتیوم یونی نشان‌دهنده الف رابطه معکوس مشابه. قیمت باتری بین سال‌های 85 تا 2010 2018 درصد کاهش یافت، در حالی که تولید جهانی خودروهای الکتریکی به طرز چشمگیری افزایش یافت، از تعداد ناچیز به بیش از هفت میلیون خودرو در جاده ها در سال 2019.

این پویایی همچنین در مورد نیروگاه های سیکل ترکیبی توربین گاز به دلیل کاهش قیمت گاز طبیعی رخ داد. بین 2005 و 2020، قیمت افت 80٪.

درام بات، معاون هوش بازار و استراتژی در میتسوبیشی پاور آمریکا می‌گوید: درس امروز این است: «اگر باید در بازه زمانی 2050 در بخش برق به صفر خالص برسیم، این کار شدنی است. اما ما به هیچ وجه نمی‌توانیم راضی باشیم - باید با یک احساس فوری به افزایش کارآیی ادامه دهیم تا در مسیر باقی بمانیم.

ابزارهایی که مقرون به صرفه بودن را افزایش می دهند

در مقایسه با سایر فناوری‌های ذخیره‌سازی، هیدروژن سبز که با انرژی‌های تجدیدپذیر تولید می‌شود، برای ذخیره‌سازی طولانی مدت انرژی مقرون به صرفه است. به عنوان مثال، تجزیه و تحلیل نشان می دهد که باتری های لیتیوم یونی برای مدت زمان هشت ساعت یا کمتر مقرون به صرفه هستند، در حالی که هیدروژن سبز برای مدت زمان طولانی تر، از 12 ساعت تا روز، هفته، ماه یا حتی فصل مقرون به صرفه است.

داکر می گوید، هیدروژن به عنوان سوخت به نقطه عطف مشابهی در منحنی هزینه رسیده است که باتری های بادی، خورشیدی و لیتیوم یونی به آن رسیده اند. هزینه تولید، ذخیره و حمل و نقل هیدروژن سبز یک مانع بزرگ برای پذیرش گسترده به عنوان سوخت کربن زدایی شده است. با کاهش هزینه، هیدروژن به عنوان یک راه حل ذخیره انرژی حتی موثرتر می شود. این صنعت ابزارهای مختلفی در اختیار دارد تا مقرون به صرفه باشد.

داکر معتقد است که ما در آستانه پیشرفت لازم هستیم و به چندین عامل کلیدی اشاره می کند که هزینه های تولید را کاهش می دهد و بازار را ایجاد می کند:

افزایش ظرفیت

فناوری اولیه برای تولید هیدروژن سبز، الکترولیز است که از انرژی تجدیدپذیر برای تبدیل آب به هیدروژن و اکسیژن استفاده می کند. این فرآیند گران است زیرا مقیاس تولید نسبتاً کوچک است - حتی بزرگترین تأسیساتی که در حال حاضر آنلاین هستند انتظار دارند کمتر از 25 مگاوات تولید کنند.

همانطور که تقاضا برای انرژی بادی باعث شد سازندگان توربین های بادی از توربین های کوچکتر 1 مگاواتی به مدل های 5 و 10 مگاواتی پیشرفت کنند، نیاز روزافزون به هیدروژن سبز برای کمک به دستیابی به اهداف خالص صفر، سازندگان الکترولیز را به ساخت واحدهای بزرگتر و مقیاس بندی آنها ترغیب می کند. تولید

داکر می‌گوید: «جهان پیش از این هرگز به الکترولایزر 200 مگاواتی نیاز نداشته است. اما الان این کار را می کند. با افزایش ظرفیت تولید، هزینه ها کاهش می یابد.

تا آن مرحله، در سال 2021، ائتلاف هیدروژن سبز در ارتباط با وزارت آب و برق لس آنجلس (LADWP) و سایر شرکای کلیدی HyDeal LA را راه اندازی کرد برای دستیابی به خرید هیدروژن سبز در مقیاس 1.50 دلار در هر کیلوگرم در حوضه لس آنجلس تا سال 2030.

بهبود راندمان تولید

صنایع بادی، خورشیدی و باتری با افزایش تولید، صرفه جویی در مقیاس را به دست آوردند. به طور خاص، تولید خودکار به طور قابل توجهی هزینه تولید را کاهش داد.

داکر انتظار دارد اتفاقی مشابه برای هیدروژن بیفتد. پیشرفت در اتوماسیون و روش‌های تولید کم‌هزینه، چرخه‌ای ایجاد می‌کند که در آن این کارایی‌ها هزینه‌ها را کاهش می‌دهند، که منجر به سرمایه‌گذاری و تولید بیشتر، افزایش عرضه و ایجاد کارایی بیشتر می‌شود - که همه اینها هزینه‌ها را بیشتر کاهش می‌دهند و به افزایش پذیرش کمک می‌کنند.

استقبال از پیشرفت های تکنولوژیکی

انرژی تجدیدپذیر برای تولید هیدروژن سبز حیاتی است. در نتیجه، هر چیزی که هزینه‌های انرژی‌های تجدیدپذیر را کاهش می‌دهد و در عین حال دسترسی آن‌ها را افزایش می‌دهد - به عنوان مثال، بهبود مقیاس و کارایی انرژی خورشیدی و بادی - به اقتصاد هیدروژن سبز کمک می‌کند.

علاوه بر این، فن‌آوری‌های جدیدی که توربین‌های گازی را برای کار با هیدروژن سبز تبدیل می‌کنند، تقاضای آن را از سوی تولیدکنندگان برق متعهد به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای خود ایجاد می‌کند و در نتیجه منجر به افزایش تولید می‌شود. افزایش عرضه به نوبه خود می تواند مقادیر زیادی هیدروژن سبز ذخیره شده را برای صنایع انرژی بر که کربن زدایی آنها دشوار است، مانند حمل و نقل، فولاد و بتن در دسترس قرار دهد. به همین ترتیب، بهبود سیستم در یک بخش می تواند به بخش های دیگر نیز تبدیل شود.

اهرم های دیگری که می توانند تولید را تحریک کنند

عوامل دیگری نیز وجود دارند که می توانند به کاهش هزینه ها کمک کنند، از مشوق های سیاستی برای تولیدکنندگان هیدروژن گرفته تا معافیت های مالیاتی برای استفاده از انرژی های تجدیدپذیر. توسعه سیاست انرژی های تجدیدپذیر بر مبنای منطقه ای می تواند با افزایش مشتریان و استفاده بیشتر از صرفه جویی در مقیاس، هزینه ها را کاهش دهد.

با تقویت معادله هزینه و فایده پیرامون هیدروژن سبز، این نوع مشوق‌ها و توافق‌ها تکامل آن را تسریع خواهند کرد. بات می‌گوید: «بیشتر فناوری‌های انرژی پاک که ما با آن‌ها کار می‌کنیم، سریع‌تر از آن چیزی که هر کسی فکر می‌کرد، منحنی هزینه را کاهش داده است.

محتوای مرتبط

آیا همجوشی هسته ای می تواند انرژی بدون انتشار نامحدودی به ما بدهد؟

توصیه برای مهندسان جوان: فرصت فناوری سبز امروز را در آغوش بگیرید

از علمی تخیلی تا طبقه کارخانه: این 3 ربات لجستیک را ایمن تر می کنند

عناصری که تحت کنترل صنعت هستند، مانند پیشرفت های تکنولوژیکی و صرفه جویی در مقیاس، آسان تر از یارانه های دولتی قابل پیش بینی هستند. اما آینده خالص کربن صفر جهان به همه این مشارکت کنندگان بستگی دارد، هم برای حل چالش های فنی نوآوری های نوآورانه و هم برای بهبود اقتصاد به اندازه کافی برای تشویق استفاده از فناوری های جدید. خوشبختانه، همه این عناصر در حال انجام هستند و پیشرفت در هر جبهه دلیلی برای خوش بینی ارائه می دهد.

درباره نویسنده

میتسوبیشی پاور آمریکا یک برند راه حل های قدرت از صنایع سنگین میتسوبیشی است.