توصلت دراسة بحثية جديدة من النرويج إلى أن نشر نحو 140 جيجاوات من قدرة توليد الهيدروجين الأخضر بحلول عام 2050 قد يجعل الهيدروجين الأخضر مجديًا اقتصاديًا في أوروبا. ووفقًا للعلماء، فإن الوصول إلى هذا النطاق قد يساعد في موازنة تكاليف النظام بشكل فعال مع زيادة التكامل المتجدد، مما يجعل الهيدروجين الأخضر تقنية مكتفية ذاتيًا دون إعانات.
الصورة: الجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا، الطاقة التطبيقية، رخصة مشتركة CC BY 4.0
قام باحثون في الجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا (NTNU) بالتحقيق في آثار دمج الهيدروجين الأخضر في نظام الطاقة الأوروبي ووجدوا أن نشر حوالي 140 جيجاوات من قدرة توليد الهيدروجين الأخضر بحلول عام 2050 قد يساعد تقنيات الهيدروجين على أن تصبح قابلة للتطبيق من الناحية الفنية والاقتصادية.
وقال محمد رضا آهانج، مؤلف البحث المشارك: "تشير دراستنا إلى أن الوصول إلى ما يقرب من 140 جيجاوات من قدرة الهيدروجين الأخضر بحلول عام 2050 من شأنه أن يجعل الهيدروجين الأخضر قابلاً للتطبيق اقتصاديًا في أوروبا، لكنها لا تنص بشكل قاطع على أن القدرات المنخفضة ستجعله غير قابل للتطبيق تمامًا". مجلة الكهروضوئية"وبدلاً من ذلك، يؤكد التقرير أن الوصول إلى هذا النطاق يساعد في موازنة تكاليف النظام بشكل فعال ويزيد من تكامل الطاقة المتجددة، مما يجعل الهيدروجين الأخضر تقنية مكتفية ذاتيًا دون إعانات."
في الدراسة التي نشرت في مجلة "نيوزويك" تحت عنوان "الاستثمارات في الهيدروجين الأخضر كمصدر مرن لنظام الطاقة الأوروبي بحلول عام 2050: هل تؤتي ثمارها؟" الطاقة التطبيقيةوأوضح أهانج وزملاؤه أن حداثة عملهم تكمن في نهجه الشامل لتقييم الجدوى الاقتصادية والقيمة الاستراتيجية للهيدروجين الأخضر كمصدر مرن داخل نظام الطاقة الأوروبي بحلول عام 2050.
وقال أهانج: "تستخدم هذه الدراسة النموذج الأوروبي لاستثمار نظام الطاقة باستخدام الطاقة المتجددة (EMPIRE)، وهو نموذج عشوائي لتوسيع القدرة يدمج كل من عدم اليقين قصير الأجل والتخطيط طويل الأجل". "من خلال تضمين تقنية الهيدروجين كجزء من النموذج، فإنه يلتقط الجوانب الديناميكية وغير المؤكدة لأسعار الطاقة، والتي تؤثر بشكل كبير على جدوى الهيدروجين الأخضر".
EMPIRE هو نموذج مفتوح المصدر لتوسيع القدرة صممه NTNUT نفسه لتقييم الاستثمارات المثلى في القدرة وتشغيل النظام في أوروبا على مدى أفق تخطيطي متوسط إلى طويل الأجل، يتراوح عادة من 40 إلى 50 عامًا. ويشمل توسيع القدرة على التوليد والتخزين والنقل، ويهدف إلى تقليل إجمالي تكاليف النظام.
الصورة: الجامعة النرويجية للعلوم والتكنولوجيا، الطاقة التطبيقية، رخصة مشتركة CC BY 4.0
وأوضح أهانج قائلاً: "على عكس الدراسات السابقة التي ركزت في المقام الأول على تكلفة الهيدروجين وكفاءة التحويل، فإن هذا البحث يدرس دور الهيدروجين الأخضر في تعزيز مرونة نظام الطاقة الأوروبي. وتبحث دراستنا في كيفية قدرة الهيدروجين الأخضر على الحد من تقليص الطاقة المتجددة وزيادة المرونة الزمنية لقطاع الطاقة، وخاصة في سياق مصادر الطاقة المتجددة عالية التغير مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية".
قام المؤلفون بتحليل حالات مختلفة من تكامل الهيدروجين، مع أو بدون الطلب الخارجي على الهيدروجين، والتي قالوا إنها سمحت بفهم متعمق لكيفية تأثير الطلب على الهيدروجين من الأسواق الأخرى على جدواه الاقتصادية داخل نظام الطاقة.
في نمذجتهم، افترض العلماء أن أوروبا ستحقق نظام طاقة محايد للمناخ بحلول الفترة 2050-2060 ودرسوا سيناريوهين للهيدروجين: حالة عدم وجود الهيدروجين، حيث لا يتمكن الهيدروجين من التنافس مع التقنيات الأخرى لتوفير المرونة للنظام؛ وحالة الهيدروجين، حيث يتم توسيع سعة الهيدروجين مع تقليل إجمالي تكاليف النظام. تم تقييم النفقات الرأسمالية والنفقات التشغيلية ومنحنيات التعلم والطلب من خلال المدخل المفتوح منصة النمذجة.
كما أجرى العلماء تقييمًا لمسار أسعار الهيدروجين على المدى الطويل وقدر متوسط سعر الهيدروجين الأخضر على المدى الطويل بنحو 30 يورو (32 دولارًا) لكل ميجاوات ساعة. وأوضحوا أيضًا أن هذا السعر من المتوقع أن يبدأ عند 30 يورو لكل ميجاوات ساعة خلال الفترة 2025-2030 ويرتفع تدريجيًا إلى 70 يورو لكل ميجاوات ساعة بحلول الفترة 2050-2055.
وتشير الورقة البحثية إلى أن "نقطة السعر هذه بالغة الأهمية، لأنها تمثل نقطة التعادل لبدء الاستثمارات في تكنولوجيا التحليل الكهربائي، وهو عنصر أساسي في إنتاج الهيدروجين الأخضر". "ويبرر الطلب من أسواق الهيدروجين الاستثمارات في إنتاج الهيدروجين الأخضر بعد عام 2040".
وحددت الدراسة ألمانيا وفرنسا والمملكة المتحدة وإيطاليا وإسبانيا والنرويج كدول ذات إمكانات قوية لتطوير الهيدروجين الأخضر. وخلص أهانج إلى أن "عملنا يتوقع أن العديد من القطاعات الرئيسية، بما في ذلك النقل والصناعة والسكن والطاقة، ستزيد من الطلب على الهيدروجين بحلول عام 2050. وفي سيناريو العمل المعتاد، قد يصل الطلب على الهيدروجين في قطاع الطاقة إلى 43 تيراواط/ساعة بحلول عام 2050".
هذا المحتوى محمي بموجب حقوق الطبع والنشر ولا يجوز إعادة استخدامه. إذا كنت ترغب في التعاون معنا وترغب في إعادة استخدام بعض المحتوى الخاص بنا، فيرجى الاتصال بـ: Editors@pv-magazine.com.
مصدر من مجلة الكهروضوئية
إخلاء المسؤولية: يتم توفير المعلومات المذكورة أعلاه بواسطة pv-magazine.com بشكل مستقل عن Chovm.com. لا تقدم Chovm.com أي تعهدات أو ضمانات فيما يتعلق بجودة وموثوقية البائع والمنتجات. ينكر موقع Chovm.com صراحةً أي مسؤولية عن الانتهاكات المتعلقة بحقوق الطبع والنشر للمحتوى.
