Зелений водень з сонячної енергії: Багатообіцяючі технології виробництва екологічного палива, - вчені

"Исследовательская группа из Утрехтского университета в Нидерландах сравнила две наиболее многообещающие технологии производства водорода с помощью солнечной энергии: фотоэлектрохимические (PEC) системы, которые напрямую преобразуют солнечное излучение в водород, и PEM электролизеры, использующие электроэнергию автономных фотоэлектрических установок (PV-E)", пишуть Електровісті, передають Патріоти України. Далі - мовою оригіналу.

Результаты опубликованы в научном «Международном журнале водородной энергетики» (International Journal of Hydrogen Energy) в статье «Производство возобновляемого водорода: технико-экономическое сравнение фотоэлектрохимических элементов и фотоэлектрического электролиза».

Ученые рассчитали приведённую стоимость водорода (LCOH) для обеих технологий, рассматривая стандартные конфигурации PV-E и концептуальные конструкции PEC, экстраполированные до будущего коммерческого масштаба.

LCOH для автономной электролизной системы (PV-E) составила 6,22 доллара США за килограмм H2, с эффективностью преобразования солнечной энергии в водород 10,9%. Для системы PEC с аналогичной эффективностью 10% расчетный LCOH был намного выше, а именно 8,43 $ / кг.

При дальнейшем снижении стоимости электролизёров и солнечных панелей, LCOH «электролизного водорода» может сократиться до 3,76 доллара США за килограмм водорода, подсчитали авторы.

Анализ чувствительности показал большую неопределенность в LCOH предполагаемой системы PEC. Это означает, что для того, чтобы эта технология стала конкурентоспособной на рынке, потребуются большие усилия.

Поэтому авторы делают вывод, что потенциальные технико-экономические преимущества, которые системы PEC предлагают по сравнению с PV-E, неопределенны и ограничены даже в самом благоприятном сценарии. Маловероятно, что система PEC сможет обеспечить более низкие затраты на производство водорода по сравнению с системами фотоэлектрического электролиза. Даже при очень сильных допущениях устройства PEC дороже и менее гибки в применении. Система PV-E может быть более эффективно встроена в будущую энергетическую систему, чем устройство PEC, потому что «PV» (солнечная установка) и «E» (электролизёр) могут быть отдельно оптимизированы по размеру, чтобы соответствовать потребностям будущей энергетической системы и электросети.

Хотя исследования фотоэлектрохимических ячеек по-прежнему представляют интерес, перспективы успешной коммерциализации фактически отсутствуют. Пока нет достаточных аргументов в пользу целенаправленных инвестиций в развитие и расширение этой технологии, заключают авторы.