64 Millionen US-Dollar machen es offiziell: Erneuerbare Wasserstoffeinspeisung, Erdgasausspeisung (möglicherweise)
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1. Februar 2020 von Tina Casey
Noch vor ein paar Jahren würde ein Refrain erwartet, wenn sich das Thema der Wasserstoffwirtschaft der funkelnden grünen Zukunft zuwandte. Nun, Geldgespräche. Das US-Energieministerium hat Forschungsgelder für die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie investiert, und die neueste Entwicklung befasst sich mit der Nutzung von Wind- und Solarenergie, um die Kosten für erneuerbaren Wasserstoff sinken zu lassen.
erneuerbarer Wasserstoff H2
Das US-Energieministerium erhöht sein Engagement für erneuerbaren Wasserstoff (über US DOE ).
Senkung der Kosten für erneuerbaren Wasserstoff
Die Hauptquelle für Wasserstoff ist heute Erdgas, und der Markt ist riesig. Die USA produzieren nach dem derzeitigen Schema jährlich 10 Millionen Tonnen Wasserstoff. Neue Anwendungen - unter anderem für Transport und Energiespeicherung - könnten die Nachfrage in den kommenden Jahren noch weiter ansteigen lassen.
Schauen Sie sich vor diesem Hintergrund die neue Finanzierungsrunde der Energieabteilung in Höhe von 64 Mio. USD für Projekte im Zusammenhang mit der H2 @ Scale-Initiative des Fuel Cell Technologies Office an .
Die Mittel sind für Suppe-zu-Nuss-Versuche bestimmt, die Kosten für Wasserstoff in der gesamten Lieferkette zu senken. Es geht auch darum, das Wasserstofffeld aus seiner nahezu vollständigen Abhängigkeit von Erdgas heraus zu verlagern.
"Während ein Großteil des in den USA heute verwendeten Wasserstoffs aus kostengünstigem Erdgas stammt, kann das Hinzufügen anderer Produktionsquellen die Industrie widerstandsfähiger gegen potenzielle Preisschwankungen machen", erklärt FCTO.
Gas Stakeholder, Vorsicht
Diese Aussage klingt vielleicht etwas mild, ist aber ein Stich ins Herz der US-amerikanischen Erdgasindustrie.
Die Interessengruppen im Bereich Gas sind bereits von der Elektrifizierung der Gebäude bedroht, und es gibt Anzeichen dafür, dass sie den Stromerzeugungssektor nicht mehr im Griff haben . Unter dem Markt für fossile Kunststoffe und andere Chemikalien beginnt der Boden zu beben .
Vor diesem Hintergrund wird in der neuen Finanzierungsrunde der Schwerpunkt auf die Senkung der Kosten für Elektrolyseure gelegt, die Geräte, die mit elektrischem Strom Wasserstoff aus Wasser „spalten“.
Die Verwendung von Wasser als Quelle führt nicht unbedingt zu erneuerbarem Wasserstoff. Elektrolyseure sind quellenneutral, sodass der Strom aus fossilen Brennstoffen oder Kernenergie stammen kann.
Nachdem die Kosten für erneuerbare Energien von einer Klippe gefallen sind, gibt FCTO Wind und Sonne den Vorteil gegenüber anderen Brennstoffen - aber nur, wenn auch die Kosten für Elektrolyseure sinken können.
Wie niedrig kann der erneuerbare Wasserstoff sein?
So wie es die FCTO sieht, könnten die Hersteller von Elektrolyseuren von den Brennstoffzellenherstellern ein oder zwei Dinge über Kostensenkungen lernen.
Die Strategie für die neue Finanzierungsrunde beinhaltet den Einbau von Skaleneffekten in die Lieferkette des Elektrolyseurs und die Übernahme einiger der Techniken mit hohem Volumen und hohem Durchsatz, die für das Tätigen von Kraftstoffanrufen verwendet werden.
Die Integration der Brennstoffzellentechnologie, die Standardisierung von Systemen und Komponenten sowie die Reduzierung der Komplexität von Elektrolyseuren auf Membranbasis können ebenfalls zur Kostensenkung beitragen.
Also, wie tief kann Wasserstoff gehen? FCTO scheut sich nicht, diesbezüglich eine Erfolgsbilanz aufzustellen. Sie erhalten Anerkennung für die Unterstützung von FuE-Programmen, mit denen die Kosten für Elektrolyseure seit 2002 um 80% gesenkt wurden.
Es gibt noch eine lange Reihe zu hacken. Die heutigen Elektrolyseure sind Geräte mit geringem Volumen (weniger als 5 Megawatt), die mehr als 1000 US-Dollar pro Kilowatt kosten können.
Im Gegensatz dazu sieht die FCTO ein Szenario vor, in dem die Kosten für Elektrolyseure im Großmaßstab auf 400 USD / kW oder weniger sinken und die angestrebten Kosten für Wasserstoff auf weniger als 2 USD / kg gesenkt werden können.
Erneuerbare Energie Herzen Erneuerbare Wasserstoff
Diese angestrebten Kosten von 2,00 USD pro Kilogramm passen perfekt zur Revolution der erneuerbaren Energien, und FCTO macht deutlich, dass Wind und Sonne die Motoren für kostengünstigen, erneuerbaren Wasserstoff sind:
„Eine aktuelle Analyse unter Verwendung des H2A-Modells16 von DOE zeigt, dass H2-Produktionskosten von <2 USD / kg potenziell bei Strompreisen von 3 ¢ / kWh (was bei Wind- und Solaranlagen immer häufiger vorkommt) erzielt werden können, wenn die Kapitalkosten des Elektrolyseursystems gleich sind weniger als 400 USD / kW. “
Kombinieren Sie jetzt die Auswirkungen von kostengünstigem Wind- und Solarbetrieb mit Effizienzsteigerungen bei der Herstellung und Systemverbesserungen, und das Bild des erneuerbaren Wasserstoffs wird schärfer (Hervorhebung hinzugefügt):
„Die Analyse der Herstellungskosten stützt das Konzept, dass diese Kapitalkosten durch die Erhöhung des Herstellungsvolumens erreicht werden können. Eine Studie, die technologische Fortschritte voraussetzt, die über die derzeitigen kommerziellen Elektrolyseure hinausgehen, zeigt beispielsweise, dass eine Erhöhung des jährlichen Produktionsvolumens von 10 MW auf 1.000 MW die Kosten des PEM-Elektrolyseursystems möglicherweise auf 250 USD / kW senken könnte . “
Zur Unterstützung dieser Bemühungen wird ein Teil der neuen Finanzierungsrunde in Höhe von 15 Mio. USD für Elektrolyseurprojekte verwendet, bei denen die Herstellungstechniken verbessert und die Komplexität des Systems verringert werden, um die Folgekosten für Wartung und Instandhaltung zu senken.
Die Wind-, Solar-, Wasserstoff-Frage
Warum also nicht einfach den Strom aus Wind- und Solarparks nutzen, um Batterien aufzuladen und was auch immer zu tun?
Das ist soweit in Ordnung, aber Übertragungsleitungen und andere Engpässe hemmen bereits das Wachstum im Wind- und Solarbereich. Erneuerbarer Wasserstoff bietet zusätzliche Möglichkeiten zur Bereitstellung von Energiespeichern und bestehender Infrastruktur - insbesondere Straßen und Pipelines -, um mehr erneuerbare Energie in die Hände der Energieverbraucher zu legen.
„Die Gesamtvision von H2 @ Scale erkennt die Vielseitigkeit von Wasserstoff als flexiblen Energieträger“, erklären die Büros. „H2 @ Scale ermöglicht Energiepfade in vielen Industriebereichen, anstatt mit diesen zu konkurrieren. Wasserstoff kann aus einer Vielzahl von Haushaltsquellen hergestellt und in zahlreichen Industrie- und Verbraucheranwendungen verwendet werden. “
In einer anderen Entwicklung in dieser Richtung haben im vergangenen Herbst mehrere Bundesstaaten des Mittleren Westens ein neues Konsortium zur Unterstützung von Wasserstoff ins Leben gerufen . Dies ist ein bedeutender Schritt, wenn man bedenkt, dass die regionalen Kooperationen bisher an der Ost- und Westküste konzentriert waren. CleanTechnica bittet das neue Konsortium um Einblicke in den Bereich der erneuerbaren Energien. Bleiben Sie also auf dem Laufenden. |
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