Два года назад, когда пандемия охватила мир и задушила многие отрасли, электролиз воды начал экспоненциальный рост.

Электролизные мощности по производству водорода выросли на 22% в 2020 году и на 69% в 2021 году. Если эти цифры роста кажутся вам впечатляющими, задержите дыхание, потому что они ничто по сравнению с цифрами роста, которые мы будем наблюдать в течение текущего и последующих лет и многих лет. приходить.

Давайте посмотрим на траекторию роста и выясним, что здесь происходит. И что это может изменить в будущем.

Рост мощности электролиза

Электролизная установка отделяет воду ( H₂O) в водород (H₂) и кислород ( O₂) с помощью электричества. По сути, он производит водород, используя воду и электричество в качестве входных данных. Процесс является чистым с нулевым выбросом ПГ (парниковых газов). Произведенный водород, однако, не является полностью свободным от выбросов, поскольку входная электроэнергия имеет некоторые выбросы, когда она поступает из невозобновляемых источников, таких как угольные или газовые электростанции.

Весь процесс можно сделать без выбросов, получая необходимую электроэнергию из возобновляемых источников, таких как ветер и солнечная энергия. Таким образом, произведенный водород называется зеленым водородом и отвечает за рост, который мы здесь обсудим.

На приведенном выше рисунке представлена ​​установленная мощность электролизера на конец каждого года. Это явно указывает на фазу быстрого роста, которая начнется где-то между 2020 и 2021 годами. К концу 2019 года у нас было 248 МВт установленных электролизных мощностей. Через два года мощность удвоилась, достигнув 513 МВт (к концу 2021 года). И к концу этого года он увеличится более чем вдвое всего за один год. С учетом всех незавершенных и планируемых на данный момент проектов можно ожидать, что к 2030 году она достигнет 134-240 ГВт. Это, по сути, статистически больше, чем экспоненциальный рост. Итак, что же произошло внезапно, что привело к такому феноменальному росту?

Почему такой большой рост

Удобный способ приблизиться к чистому нулевому уровню выбросов

Во многих отраслях промышленности требуется водород, и 80% необходимого водорода (в 2020 году) производится из ископаемого топлива. Водород, если он производится из возобновляемых источников, может не только сократить выбросы углерода от его существующих применений, но также может быть произведен в избытке для использования в качестве топлива для приложений на топливных элементах, таких как транспортные средства, космические корабли и многое другое.

Среди отраслей, где он используется, но в основном нефтеперерабатывающая, химическая и металлургическая, для стран крайне важно достичь своих целей по нулевым выбросам. С помощью электролизной установки и электроэнергии из возобновляемых источников это может быть осуществимым и удобным решением для обезуглероживания производства водорода в этих отраслях. Единственным препятствием является стоимость, поскольку произведенный зеленый водород дороже, чем водород из ископаемых источников, таких как природный газ.

Снижение цены

Зеленый водород имеет две основные составляющие затрат — электроэнергию и капитальные затраты. Электричество, доля которого составляет более 50%, является основным источником затрат. В последнее время снижение затрат на возобновляемую энергию сыграло здесь решающую роль. Это сократило ценовой разрыв между зеленым водородом, полученным электролизом, и водородом, полученным из ископаемых источников.

Другая составляющая затрат, т.е. капитальные затраты, в основном представляет собой стоимость электролизера. Ожидается, что в конечном итоге этот показатель сократится, поскольку увеличение количества проектов приведет к увеличению производства электролизеров.

Зеленый водород по-прежнему дороже, чем его ископаемые аналоги. Но снижение стоимости возобновляемой энергии и будущее снижение капитальных затрат вселили уверенность в отрасли и политиков, которые затем помогли восполнить пробел. В ответ на то, что только пять стран объявили о своих водородных стратегиях к 2019 году, более 20 присоединились к клубу в следующие два года (IRNEA). Они подготовили свои дорожные карты по водороду и внедрили политику, благоприятствующую проектам зеленого электролиза водорода.

Согласно базе данных водородных проектов, из всех недавно завершенных и предстоящих проектов по электролизу воды в 2020 и 2030 годах около 95% получают электроэнергию либо из специальных возобновляемых источников, либо из избытка возобновляемых источников из сети.

Влияние на будущее

Зеленый водород может стать дорожной картой для приложений на топливных элементах, таких как автомобили и самолеты. Топливные элементы противоположны электролизу, потребляют водород в качестве топлива и вырабатывают электроэнергию с нулевым выбросом парниковых газов.

Сегодня у нас есть небольшой парк коммерческих автомобилей на топливных элементах, но большая часть водорода из ископаемых источников не соответствует цели нулевого уровня выбросов. Как только у нас появятся экономические источники зеленого водорода, это может проложить путь к быстрой коммерциализации автомобилей на топливных элементах.

Транспортные средства на водородных топливных элементах имеют некоторые преимущества по сравнению с их экологически чистой альтернативой, электрическими транспортными средствами. Оба не содержат выбросов и обеспечивают способ достижения чистого нулевого уровня выбросов. Первый предлагает большую дальность полета и значительно меньшее время дозаправки. Это делает топливные элементы предпочтительным выбором для коммерческого транспорта, где дальность полета и время дозаправки имеют решающее значение для успеха эксплуатации.

В будущем ожидаются две вещи: масштабные проекты по электролизу и снижение цен на экологически чистый водород. Это может способствовать производству зеленого водорода в качестве топлива. Но это невозможно без участия водородной инфраструктуры, в основном хранения и транспортировки, а также топливных элементов. Если зеленый водород найдет способ транспортировки, мы также увидим быстрый рост водородной инфраструктуры и рынков топливных элементов.

Отчеты об исследованиях рынка

Если вы хотите изучить эту тему более подробно, обратитесь к следующим ресурсам:

Об исследовании BCC

Исследования БЦК предоставляет маркетинговые исследования с эксклюзивным подходом и глубоким опытом работы на различных рынках. Стремясь служить академическому сообществу, корпоративным профессионалам и инновационным командам, мы предоставляем рыночную информацию, охватывающую 25 отраслей по вертикали в области наук о жизни, окружающей среды / устойчивого развития, материалов, датчиков и коммерции.

---

об авторе : Ананд Дубей является заместителем директора BCC Research, где он занимается стратегией и идеями, передовым опытом, исследованиями рынка и анализом данных. Прежде чем перейти на руководящую должность, он получил степень магистра делового администрирования, более десяти лет работал отраслевым аналитиком и написал множество отчетов об исследованиях рынка.