Дослідницька група з Утрехтського університету в Нідерландах порівняла дві найбільш багатообіцяючі технології виробництва водню за допомогою сонячної енергії: фотоелектрохімічні (PEC) системи, які безпосередньо перетворюють сонячне випромінювання в водень, і PEM електролізери, які використовують електроенергію автономних фотоелектричних установок (PV-E).
Результати опубліковані в науковому «Міжнародному журналі водневої енергетики» (International Journal of Hydrogen Energy) в статті «Виробництво поновлюваного водню: техніко-економічне порівняння фотоелектрохімічних елементів і фотоелектричного електролізу».
Вчені розрахували наведену вартість водню (LCOH) для обох технологій, розглядаючи стандартні конфігурації PV-E і концептуальні конструкції PEC, екстрапольовані до майбутнього комерційного масштабу.
LCOH для автономної електролізної системи (PV-E) склала 6,22 долара США за кілограм H2, з ефективністю перетворення сонячної енергії в водень 10,9%. Для системи PEC з аналогічною ефективністю 10% розрахунковий LCOH був набагато вище, а саме 8,43 $ / кг.
При подальшому зниженні вартості електролізерів і сонячних панелей, LCOH «електролізного водню» може скоротитися до 3,76 долара США за кілограм водню, підрахували автори.
Аналіз чутливості показав велику невизначеність в LCOH передбачуваної системи PEC. Це означає, що для того, щоб ця технологія стала конкурентоспроможною на ринку, будуть потрібні великі зусилля.
Тому автори роблять висновок, що потенційні техніко-економічні переваги, які системи PEC пропонують в порівнянні з PV-E, невизначені і обмежені навіть в найсприятливішому сценарії. Малоймовірно, що система PEC зможе забезпечити більш низькі витрати на виробництво водню в порівнянні з системами фотоелектричного електролізу. Навіть при дуже сильних припущеннях пристрої PEC дорожче і менш гнучкі в застосуванні. Система PV-E може бути більш ефективно вбудована в майбутню енергетичну систему, ніж пристрій PEC, тому що «PV» (сонячна установка) і «E» (електролізер) можуть бути окремо оптимізовані за розміром, щоб відповідати потребам майбутньої енергетичної системи і електромережі.
Хоча дослідження фотоелектрохімічних осередків як і раніше представляють інтерес, перспективи успішної комерціалізації фактично відсутні. Поки немає достатніх аргументів на користь цілеспрямованих інвестицій в розвиток і розширення цієї технології, роблять висновок автори.
Джерело:
https://renen.ru/zelyonyj-vodorod-iz-solnechnoj-energii-tehnologicheskie-vozmozhnosti-i-ekonomika/
