Czy magazynowanie wodoru na własne potrzeby jest opłacalne?
Grupa naukowców z Niemiec i Finlandii sprawdziła, czy opłaca się sezonowe magazynowanie i zużywanie wodoru w domach. Uwzględniono perspektywę czasową do 2050 roku i wzięła pod uwagę aż 145 krajów z całego świata.
Badanie zostało przeprowadzone przez fińskich naukowców z Uniwersytetu LUT (Lappeenranta-Lahti University of Technology) oraz niemieckich badaczy z Uniwersytetu Nauk Stosowanych w Regensburgu. Miało ono na celu sprawdzenie ekonomicznego sensu sezonowego magazynowania wodoru w gospodarstwach domowych. Zakresem badania objęto 145 krajów z całego świata w perspektywie czasowej od 2020 do 2050 roku.
Podczas analizy badacze wzięli pod uwagę realne koszty zestawu do produkcji i magazynowania wodoru, obejmującego elektrolizer, sprężarkę wodoru, zbiornik magazynowy i ogniwo paliwowe. Nie uwzględniono kosztu instalacji fotowoltaicznej, która stanowiła integralną część referencyjnego systemu, lecz nie była bezpośrednim przedmiotem badania. Do wykonania prognozy wykorzystano oprogramowanie LUT-PROSUME, które w przyszłości ma zostać udostępnione w ramach licencji open source dla innych naukowców.
Osiem scenariuszy
Badacze za pomocą oprogramowania wykonali analizy w interwałach co pięć lat (z dokładnością godzinową), mierząc zdolność magazynowania energii i stopień jej wykorzystania. Zaaranżowali osiem różnych scenariuszy, np. taki, w którym zasilanie było doprowadzane w trybie on-grid i off-grid i zastosowane zostały pompa ciepła oraz magazyn energii elektrycznej. W innym scenariuszu jako dodatkowy magazyn energii elektrycznej wykorzystywany był samochód elektryczny.
Wyniki badania pokazały, że magazynowanie wodoru i zasilanie nim gospodarstw domowych może opłacać się w bardzo ograniczonych przypadkach – na niewielu szerokościach geograficznych i tylko wtedy, gdy domowe instalacje energetyczne muszą pracować w trybie off-grid, a więc pozostają bez dostępu do energii z centralnych systemów energetycznych. Naukowcy doszli do wniosku, że w przypadku, gdy dom jest podłączony do sieci (on-grid), magazynu wodoru nie można uznać za opłacalne ekonomicznie rozwiązanie.
Korzystniej z PV i EV
Jednocześnie badacze zauważyli, że zastosowanie fotowoltaiki w połączeniu z baterią litowo-jonową do magazynowania energii jest bardziej opłacalnym wyborem. Ponadto taki zestaw może zapewnić niższy koszt niż pełne zasilanie energią z zakładu energetycznego w perspektywie do 2050 roku.
Na korzyść zastosowania magazynów bazujących na bateriach litowo-jonowych mają przemawiać też samochody elektryczne, również zasilane z wykorzystaniem tej technologii. Dzięki temu mogą one stanowić dodatkowe, mobilne zasoby do gromadzenia energii.
Szczegółowe wyniki badania można znaleźć w artykule opublikowanym w międzynarodowym czasopiśmie naukowym „Applied Energy”.
Radosław Błoński
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
Przypomnijmy sobie co pisano o PV w czasach, gdy 1 W modułu kosztował 5-10 dolarów. Technologie wodorowe są na początku drogi i zdziwicie się, jak szybko zdobędą zastosowanie, również w gospodarstwach domowych.
No ale PV to stara technologia i od dziesięcioleci był widoczny spadek cen i wzrost potencjału produkcyjnego. PV staniała do poziomu trudnego do obniżania, bo robocizna, ceny szkła, aluminium, srebra, transportu morskiego, nie chcą się kierować tym, że jest moda na PV. Wodór ma długą historię rozwoju i akumulatorów i w obu dziedzinach nie dokonano postępu.Upowszechniono Li-Jon ze względu na telefonię komórkową.Wszyscy liczyli ze to samo się stanie z powodu aut EV ale okazuje się, że za mało surowców dla dużych akumulatorów. Tymczasem wodór jest stopowany przez wiele barier a skoro nikt go nie będzie kupował bo i po co jak jest ropa i gaz to trudno liczyć na postępy których nie ma na horyzoncie.
Jedyne co to można większe fabryki elektrolizerów zbudować ale nie ma pomysłu ani na przechowywanie ani na wykorzystanie . Motorem napędowym ma być nadmiar energii?
Przecież jak jest nadmiar to ona traci cenę czyli staje się bezwartościowa
Odejście od gazu Putina? To wejdziemy w produkty ropopochodne i uran z Rosji.
Jedyne co eis opłaca to zamiana nadwyżek z wiatraków morskich na wodór dodawany do kuchenek .
Czyli tani transport i szybkie spalenie a bilansuje się, bo energia jest za darmo.
Dystrybucja wodoru to jakby koniec ery pary i budowa ery prądu. Ogromne koszty i bardzo duże zatrudnienie a zysk prawie żaden poza klimatycznym.
Postęp napędza zysk a wodór zysku nie wskazuje i nie daje nowej jakości zycia,produkcji,transportu .
Do tego konkuruje z akumulatorami na których rozwój idą miliardy. Jest podana cena na 2050 (?) rok że wodór ma kosztować 8zł.
Może i dziś byliby na to chętni ale niewielu.Najpierw zacznie się sypać PV oraz auta EV i mało będzie chętnych na nowe kłopoty.Dużo prostsze będzie generowanie z PV w Afryce .Dojdzie do tego że prąd latem będzie prawie darmowy więc to spowolni prace nad odejściem od paliw zimą, bo one stanieją.Będzie się zmieniać struktura zużycia np. produkcja przejdzie na lato a urlopy na zimę.Nowoczesne technologie spowodują że zabranie podwórkowych fachowców i sprzęt będzie często złomowany.Często część warta kilka gr wyłączy drogie urządzenie. Lobby energetyczne tak jak petrochemiczne przed laty nie odda zysków a ludzie będą coraz bardziej uzależnieni i zniewoleni.
Kto potrzebuje wodoru?
Raczej OZE będzie rozwijane tak aby coś znaczyło zimą.Zużycie będzie sterowane a ceny godzinowe to dopiero początek.Energetyka kupi tanio a sprzeda drogo i monopolu nie odda.
może się rozwiną technologie bezemisyjnego spalania węgla i drewna np CO2 przerobią na paliwo.Czyli wodór za wolno się rozwija i każdy wynalazek może go wykoleić. Ale na wodór pójdą ogromne pieniądze.Różnorodność zabija. Czy ludzie potrzebują więcej energii? Chyba po to aby ją marnować intensywniej.Większość świata nie potrzebuje wodoru tylko np PV bo ma klimat z łagodnymi zimami oraz ma dużo nieużytków. Zbyt szybie zmiany są kosztowne.Jest sporo gór dla ESP i trzeba się nauczyć magazynować ciepło to wiatraki się rozwiną. Wodór nie ma na horyzoncie żadnych atutów ani nadziei na wdrożenie nowych technik.Akumulatory owszem zaraz wejdą na wyższy poziom.Małe reaktory i fuzja są za progiem
Ja się nie zgodzę z moim przedmówcą zastosowanie wodoru jest ogromny i również się nie zgodzę do problemów zmagazynowaniem obiecującą technologią są chemiczne zbiorniki wodoru oparte na tlenku tytanu gdzie wodór jest pochłaniany przez cząsteczki tytanu. I uwalniany poprzez podgrzanie ogromnym polem do rozwoju wodoru są elektrownie słoneczne magazynowanie wodoru na szeroką skalę oraz jego elektryfikacja czynią go surowcem przyszłości postęp w dziedzinie magazynowania wodoru nastąpi dopiero wtedy gdy wszystkie elektrownie fotowoltaiczne zaczną stosować magazyny mnie mam że zaczną wprowadzać te technologie najpierw podmioty państwowe być może będą jakieś dofinansowania aby zachęcić sektor prywatny ta technologia już jest dostępna i niewiele trzeba aby ją wdrożyć jedynie polityka poszczególnych państw blokuje rozwój auta elektryczne i magazyny energii oparty na Litwie są celową technologią przejściową która musi być wyeksploatowana dopiero wtedy zostanie wprowadzony na szeroką skalę wody niestety żyjemy w czasach w których mamy pseudoekologię a z drugiej strony choćby takie technologie przejściowe jak auta elektryczne na starej technologii
,,Podczas analizy badacze wzięli pod uwagę realne koszty zestawu do produkcji i magazynowania wodoru, obejmującego elektrolizer, sprężarkę wodoru, zbiornik magazynowy i ogniwo paliwowe. ” – nieefektywność koncepcji opartych na wytworzeniu wodoru z elektrolizy jest oczywista gdy bierzemy metody dziś stosowane i sprawności 48% (takie ekektrolizery są produkowane fabrycznie).Zbudowani elektrolizery o sprawności 89%, ale jeszcze nie są produkowane fabrycznie, a zatem nikt nie stworzył z właśnie tych i takich elektrolizeròw ,,gotowych zestawòw” ,a przecież tyłki gotowe zestawy brano pod uwagę w powołanym analizowaniu.To po pierwsze.Po drugie, są inne metody wytworzenia wodoru niż elektroliza wody,ale nie będą dostępne dla mocy poniżej.Po trzecie 60MW, zatem bezprzedmiotowe byłoby analizowanie (co do zasaady) tych metod wytworzenia wodoru jako elementów,,domowego zestawu”, a tak się składa,że analiza kosztowa zakładała domowe jego wytworzenie ( tutaj już tkwi błąd).Wytworzenie go metodami przemysłowymi, wielkoskalowymi udostępnia redukcję kosztu jego wytworzenia o znacznej skali niedostępnej dla mikro wytwarzania.Po trzecie wreszcie, by z wodoru skorzystać jako z zasobu mającego służyć magazynowaniu energii- zbędnym jest użycie procesu sprężania go- jakże energochłonnego procesu i kosztownego…..Badanie wygląda dobrze, ale przyjęcie z góry określonych chybionych założeń technicznych kładzie cień ma starania badaczy i każe zadać pytanie przez kogo te nadania były zamówione?Pamiętam podobne badania, gdzie w 1980 roku dowodzono, że PV opłacalne będzie wyłącznie w kosmosie…..Cóż dzisiaj z tego zostało?Wodór będzie służył do magazynowania, ale nie będzie w tym celu wytwarzany w instalacjach przydomowych.Do domu po prostu przywiezie go cysterna i bynajmniej nie będzie on niemal wcale sprężony……Natomiast gęstość energii (wysoka) spowoduje, że tankowanie przydomowego zbiornika raz na 4 lata będzie wystarczające- to zaś oznacza niemal 3,5 krotny spadek kosztu logistyki w relacji do Propanu.
Dla porównania i lepszego zrozumienia pewnych zasad- dzisiaj wiadomo,że opłaca się zbudować fabrykę akumulatorów o wydajności 100 lub więcej MEGAWATÓW rocznie,ale bez wątpienia produkowanie takiego samego wyrobu w domowej skali (10 kilowatogodzin rocznie) jest całkowicie nieopłacalne.
Umiemy już produkować energię latem. Teraz czas na magazyn zimowy. Proste. Reszta to malkontenci, potykacze, ale do celu kroczymy. Problem był do niedawna z utratą wodoru w magazynie po kilku miesiącach. Nawet to rozwiązano tworząc magazyn ze strata 1% dziennie. Może się niedługo okazać ze magazynując do października 10MWh. Odbierzemy od stycznia 4 MWh. Na dom wystarczy.