Se prevé que el coste del hidrógeno generado por energía fotovoltaica se reduzca a 0,7 € y 1,8 € / kg para 2030

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Fuente: https://www.pv-magazine.com/

El coste del hidrógeno verde puede alcanzar entre 0,7 y 1,8 € / kg para 2030 y entre 0,3 y 0,9 € / kg para 2050, según un equipo de investigación europeo liderado por la Plataforma Europea de Tecnología e Innovación para la Energía Fotovoltaica. Los científicos descubrieron que el costo nivelado del hidrógeno (LCOH) podría caer de alrededor de € 0.031-0.081 / kWh actualmente a € 0.02-0.05 para 2030 y € 0.01-0.027 para 2050.

Un sistema de suministro de hidrógeno en Colonia, Alemania. Imagen: DLR, wikimedia commons, https://bit.ly/3nOn47s

Un grupo de investigadores europeos liderado por la Plataforma Europea de Tecnología e Innovación para la Energía Fotovoltaica (ETIP-PV) ha buscado evaluar el capital (CAPEX) y el gasto operativo (OPEX) de la electrólisis de hidrógeno alimentada por energía solar a gran escala durante las próximas tres décadas y han pronosticado que el costo del combustible verde puede caer de alrededor de € 0.031- € 0.081 / kWh actualmente a € 0.02- € 0.05 para 2030 y € 0.01- € 0.027 para 2050.

«Somos testigos de un crecimiento sin precedentes del hidrógeno verde debido al enorme tirón de la demanda para optar por soluciones reales y una disminución masiva en el costo del hidrógeno verde a escala de servicios públicos, impulsado por la energía solar fotovoltaica y los electrolizadores de muy bajo costo», dijo el profesor de economía solar en la Universidad de Tecnología de Lappeenranta (LUT) en Finlandia, Christian Breyer , dijo a pv magazine . “En este momento surgen enormes oportunidades comerciales para empresas y países, pero solo se beneficiarán los responsables de la toma de decisiones inteligentes en la industria y las políticas”.

La disminución de costos proyectada será el resultado de una caída de precios simultánea tanto para la electrólisis alimentada por energía fotovoltaica a gran escala como para el CAPEX de la energía solar en sí, según su análisis, que se basó en tasas históricas de aprendizaje (LR) para ambas tecnologías y una serie. de diferentes escenarios de crecimiento. “El costo nivelado del hidrógeno (LCOH) se calcula para cinco ubicaciones europeas y cinco no europeas con diferentes niveles de irradiación solar y con varias tasas de costo de capital promedio ponderado (WACC)”, especificaron.

El conjunto de ubicaciones incluye Helsinki, Finlandia; Munich, Alemania; Toulouse, Francia; Roma, Italia; Málaga, España; Rajasthan, India; El Paso, Texas, Estados Unidos; El oeste de Australia; Sudáfrica; y el desierto de Atacama en Chile.

Solar

El CAPEX medio para la energía solar a gran escala se calculó en tres escenarios diferentes: un escenario de rápido crecimiento en el que se prevé que caiga de alrededor de 0,047 € / kWh actualmente a 0,027 € / kWh en 2030 y 0,013 € / kWh en 2050; un escenario base de crecimiento en el que este valor debería bajar a 0,031 € / kWh en 2030 y 0,019 € / kWh en 2050; y un escenario de crecimiento lento en el que alcanza solo 0,036 € / kWh en 2030 y 0,025 € / kWh en 2050.

Los científicos asumieron que cada año el precio promedio de los módulos puede disminuir en un conservador 25% y que la eficiencia promedio de los módulos mejora en un 0.4%. El OPEX en 2020 se estimó en 9,4 € / kW por año y se supone que disminuirá con un 10% LR anual.

Electrólisis

En cuanto a los electrolizadores a gran escala, los investigadores encontraron que el CAPEX en el escenario de rápido crecimiento puede caer de 400 € / kW en 2020 a 230 € / kW en 2030 y 60 € / kW en 2050. Además, esperan que esta caída de precios alcance 260 € / kW en 2030 y 80 € / kW en 2050 en un escenario de crecimiento base y 280 € / kW en 2030 y 130 € / kW en 2050 en un escenario de crecimiento lento.

“La eficiencia de vanguardia para los electrolizadores alcalinos se informa como 67%, que se supone que aumentará en 0.3% puntos por año a 76% para 2050”, explicó el grupo. «Los costos de los catalizadores no se consideran críticos porque el níquel es el electrocatalizador más común en la electrólisis de agua alcalina».

LCOH

Al calcular el LCOH, el equipo de investigación asumió que una planta fotovoltaica está sobredimensionada en relación con la potencia de entrada del electrolizador en una proporción de 1,33. Bajo esta configuración, los electrolizadores tienen un 33% más de horas de carga completa (FLH) en comparación con el rendimiento fotovoltaico en cada ubicación. Se estima una degradación del 2% en el primer año y una degradación anual del 0,5% para el rendimiento de la planta fotovoltaica y se supone una degradación de la eficiencia anual de entre el 0,10 y el 1,50% para el electrolizador.

Los académicos precisaron que el LCOH actual de hidrógeno solar alcanza actualmente su nivel más bajo de 0,031 € / kWh en el Desierto de Atacama en Chile, que es la región con mayor nivel de radiación solar del mundo, y el valor más alto de € 0,081 / kWh en Helsinki, que es la región con menor radiación entre las ubicaciones elegidas. “Para 2030, el LCOH disminuirá en aproximadamente un 33% y en un 67% para 2050”, enfatizaron. «Es notable que el costo de la electricidad generada por energía fotovoltaica ya es aproximadamente el 63% del LCOH, aumentando a aproximadamente el 74% para 2050. Esto sugiere que el CAPEX del electrolizador no jugará un papel importante en el futuro desarrollo del LCOH».

Según los investigadores, el LCOH se reducirá entre 0,020 € y 0,054 € / kWh o 0,7 y 1,8 € / kg para 2030 y 0,010 € y 0,027 € / kWh o 0,3 y 0,9 € / kg para 2050. “Ya durante esta década, el hidrógeno solar será globalmente un combustible menos costoso en comparación con el hidrógeno producido a partir del gas natural con almacenamiento de captura de carbono ”, concluyeron. “Los mejores sitios de recursos solares del mundo alcanzan la plena competitividad del hidrógeno verde frente al hidrógeno fósil basado en metano, incluso sin captura de carbono fósil, hoy ”, agregó Breyer. “Se acabó el tiempo de la decoración y el lavado verde y las principales industrias, como la siderurgia, la industria química, el transporte marítimo y la aviación, tienen que ofrecer estrategias de transición reales para reaccionar ante las políticas masivas y la presión de los inversores”.

Sus hallazgos y la metodología asociada se describen en el artículo «El verdadero costo del hidrógeno solar», publicado en RRL Solar . El equipo de investigación está compuesto por científicos de la Universidad Tecnológica de Lappeenranta (LUT) en Finlandia , la Alianza Vasca de Investigación y Tecnología (BRTA) en España, el instituto de investigación italiano Eurac , el Centro Común de Investigación (JRC) de la Comisión Europea y el Instituto Becquerel en Bélgica.

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