Se espera que el coste del hidrógeno generado por la electricidad fotovoltaica caiga a 0,7 € y 1,8 € / kg para 2030 – International pv magazine

20 de septiembre de 2021Emiliano Bellini

Un grupo de investigadores europeos liderado por Finlandia Universidad de Tecnología de Lappeenranta (LUT) Buscó una evaluación de gastos de capital y operación (OPEX) de la electrólisis de hidrógeno alimentada por energía solar a escala de servicios públicos durante las próximas tres décadas y predijo que el costo de los combustibles ecológicos podría caer de aproximadamente € 0.031 (€ 0.081 actualmente a € 0.02) 0,05 € para el año 2030 y de 0,01 a 0,027 euros para 2050.

«Estamos viendo un crecimiento sin precedentes del hidrógeno verde debido a la enorme demanda del lado de la demanda para elegir soluciones reales y la dramática reducción en el costo del hidrógeno verde a escala de servicios públicos, impulsada por el muy bajo costo de la energía solar fotovoltaica y los electrolizadores», dijo el profesor. de Economía Solar en la Universidad de Tecnología de Londres, dijo Christian Breyer. Revista fotoeléctrica. «En este momento están surgiendo enormes oportunidades de negocios para empresas y países, pero solo la industria inteligente y los tomadores de decisiones de políticas se beneficiarán de ellas».

La reducción de costos esperada sería el resultado de un precio más bajo simultáneo de la electrólisis de energía fotovoltaica a gran escala y el gasto de capital de la energía solar en sí, según su análisis, que se basó en tasas históricas de aprendizaje (LR) para cada una de las tecnologías y una serie de diferentes escenarios de crecimiento. Determinaron «el costo estandarizado del hidrógeno (LCOH) para cinco sitios europeos y cinco no europeos con diferentes niveles de radiación solar y con varias tasas WACC».

El grupo de sitios incluye Helsinki, Finlandia; Munich, Alemania; Toulouse, Francia; Roma, Italia; Málaga, España; Rajasthan, India; El Paso, Texas, Estados Unidos; parte occidental de Australia; Sudáfrica; y el desierto de Atacama en Chile.

Solar

El gasto de capital solar medio a escala de servicios públicos se ha calculado en tres escenarios diferentes: el escenario de rápido crecimiento, que se prevé que caiga de alrededor de 0,047 € / kWh actualmente a 0,027 € / kWh en 2030 y 0,013 € / kWh hora en 2050; Escenario base de crecimiento en el que este valor debería caer a 0,031 € / kWh en 2030 y 0,019 € / kWh en 2050; y un escenario de crecimiento lento de solo 0,036 € / kWh en 2030 y 0,025 € / kWh en 2050.

Los científicos asumieron que cada año el precio unitario promedio podría disminuir en un moderado 25% y que la eficiencia promedio de la unidad mejoraría en un 0.4%. Los gastos operativos en 2020 se han estimado en 9,4 € / kW por año y se supone que disminuirán en un 10% LR por año.

electrólisis

Para el electrolizador a gran escala, los investigadores encontraron que los gastos de capital en un escenario de rápido crecimiento podrían caer de 400 € / kW en 2020 a 230 € / kW en 2030 y 60 € / kW en 2050. Además, esperan alcanzar este nivel. caída de precio. 260 € / kW en 2030, 80 € / kW en 2050 en el escenario de crecimiento base, 280 € / kW en 2030 y 130 € / kW en 2050 en el escenario de crecimiento lento.

El grupo explicó además: «Se informa que la última eficiencia del electrolizador alcalino es del 67%, y aquí se supone que un aumento del 0,3% anual será del 76% para 2050». «Los costos de los catalizadores no se consideran críticos porque el níquel es el electrocatalizador más común en la electrólisis de agua alcalina».

LCOH

Al calcular el LCOH, el equipo de investigación asumió que el terminal fotovoltaico es grande en relación con la potencia de entrada del electrolizador con una relación de 1,33. Bajo esta configuración, el electrolizador tiene un 33% más de horas de carga completa (FLH) que el rendimiento fotovoltaico en cada sitio. Se estima una degradación del 2% en el primer año, una degradación anual del 0,5% para el rendimiento de la planta fotovoltaica y una degradación de la eficiencia anual del 0,10% al 1,50% para el electrolizador.

Los académicos han determinado que el LCOH actual para el hidrógeno con energía solar es actualmente de tan solo 0,031 € / kWh en el desierto de Atacama de Chile, la región con el nivel más alto de radiación solar del mundo y el valor más alto en €. 0,081 / kWh en Helsinki, la región con menor radiación entre los sitios seleccionados. Destacaron que «para el 2030 el nivel de concentración de LCOH disminuirá en aproximadamente un 33% y en un 67% para el 2050». «Es de destacar que el costo de la electricidad generada por células fotovoltaicas ya es alrededor del 63% del LCOH, aumentando a alrededor del 74% para 2050. Esto indica que el electrolizador CAPEX no jugará un papel importante en el desarrollo del LCOH en el futuro. «

Según los investigadores, el LCOH se reducirá entre 0,020 € y 0,054 € / MWh o 0,7 € y 1,8 € / kg para 2030 y 0,010 € y 0,027 € / MWh o 0,3 y 0,9 € / kg para 2050 “Ya en este década, el hidrógeno solar será un combustible menos costoso a nivel mundial en comparación con el hidrógeno producido a partir de gas natural con almacenamiento de carbono ”. «Los mejores sitios de recursos solares del mundo alcanzan la plena competitividad del hidrógeno verde frente al hidrógeno fósil basado en metano incluso sin capturar carbono fósil, hoyAñadió Breyer. «El tiempo de la decoración de ventanas y el lavado ecológico ha terminado, y las principales industrias, como la siderurgia, las industrias químicas, el transporte marítimo y la aviación, tienen que ofrecer estrategias de transición reales para responder a las políticas masivas y la presión de los inversores «.

Sus hallazgos y metodología asociada se describen en el documento. «El verdadero costo del hidrógeno solar» Publicado en RRL Solar. El equipo de investigación está formado por científicos de LUT, la Alianza Vasca de Investigación y Tecnología (BRTA) en España, instituto de investigación italiano caderasEl Centro Común de Investigación de la Comisión Europea (JRC) y el Instituto Becquerel en Bélgica.