Predviđeno je da će se potražnja za vodonikom u Sjedinjenim Državama nekoliko puta povećati do 2050. godine, jer njegova proizvodnja postaje sve konkurentnija. Iako je vodonik jedan od najzastupljenijih elemenata na Zemlji, molekularni vodonik se prirodno ne nalazi u prirodi i treba da se proizvodi iz sirovina kao što su voda, biomasa ili fosilna goriva, a svi ovi procesi zahtevaju unos energije.
Sposobnost analize ekonomskog učinka različitih puteva proizvodnje vodonika je kritična jer industrije teže da pređu na obnovljive izvore energije. Ova sposobnost — tehno-ekonomska analiza — procenjuje kapitalne troškove, operativne troškove i prihod na osnovu tehničkih i finansijskih varijabli. Rezultati pomažu u identifikaciji prepreka za uspeh tehnologija, primarnih pokretača troškova i preostalih izazova u istraživanju i razvoju.
Novi model Hidrogen Analisis Lite Production (H2A-Lite) pruža tehno-ekonomski pogled visokog nivoa na odabrane tehnologije proizvodnje vodonika. Model koji je kreirala Nacionalna laboratorija za obnovljivu energiju (NREL), model je deo skupa alata za analizu vodonika koji se aktivno razvijaju.
„Model H2A je rigorozan, sa procesnim informacijama o svakoj od proizvodnih tehnologija koje vam pomažu da stvarno izračunate nijansirane scenarije proizvodnje“, rekao je Majkl (Mišo) Penev, viši analitičar za infrastrukturu i analizu skladištenja energije u NREL-u, trenutno na detaljima u SAD. Ministarstvo energetike (DOE). „U Lite modelu, fokusiramo se na to da taj okvir učinimo dostupnijim širem skupu publike.“
Trenutni putevi proizvodnje vodonika uključuju termohemijske, elektrolitičke, direktno razdvajanje solarne vode i biološke procese. Ove tehnologije su u različitim fazama zrelosti, a istraživački napori su u toku kako bi se smanjili troškovi i minimizirali uticaji na životnu sredinu mnogih od ovih proizvodnih puteva.
H2A-Lite je razvijen kao proširenje proizvodnih modela i studija slučaja za analizu vodonika (H2A). Proizvodni model H2A je zvanični DOE alat za izvođenje dubinske tehno-ekonomske analize puteva proizvodnje vodonika i koristi se za objavljivanje zvaničnih studija slučaja DOE u kojima je NREL ključni saradnik.
Međutim, za razliku od H2A, H2A-Lite nudi tehno-ekonomsku analizu visokog nivoa sa samo minimalnim brojem ulaza. Ovo može izgledati kao ulazak samo u izabranu tehnologiju proizvodnje vodonika i prilagođavanje podrazumevanih vrednosti tehnologije određenim razmerama ili regionalnim cenama energije. H2A-Lite uzima ove minimalne ulazne podatke da bi proizveo procene o razmerama, kapitalu i operacijama, kao i o karakteristikama emisije gasova staklene bašte i kriterijuma za zagađivanje. Projekcije cena za energiju i sirovine zasnovane su na trenutnim podacima objavljenim u najnovijem Godišnjem pregledu energije od Uprave za energetske informacije.
H2A-Lite-ove ugrađene pretpostavke o sveobuhvatnim aspektima tehnologija proizvodnje vodonika mogu se u potpunosti prilagoditi. Prvi deo modela omogućava izbor tehnologije proizvodnje i lanca snabdevanja i manipulaciju ključnim parametrima troškova i performansi kako bi se ispitali projektovani troškovi i uticaj na emisije. Drugi odeljak omogućava korisnicima da obezbede godišnje podatke o troškovima sirovine vodonika, upotrebi i korišćenju opreme. Poslednji deo daje rezime godišnjih projektovanih bilansa uspeha, izveštaja o novčanim tokovima i bilansa stanja izabrane tehnologije proizvodnje vodonika.
I H2A-Lite i H2FAST su zasnovani na prethodnim NREL modelima koje su koristile hiljade zainteresovanih strana širom sveta. Uzeti zajedno, NREL-ovi alati mogu podržati širok spektar mogućnosti tehno-ekonomske analize u vezi sa sistemima proizvodnje vodonika i integracijom obnovljivih izvora energije. Od procene uticaja korišćenja zemljišta i vode na životnu sredinu za proizvodnju vodonika do uticaja izgradnje postrojenja za vodonik, NREL-ovi alati mogu da obezbede smernice za performanse materijala visokog nivoa i identifikuju nedostatke u istraživanju koje će pomoći u rešavanju nekih od ključnih izazova prelaska na obnovljive izvore energije. energija .
