Una nuova ricerca norvegese ha scoperto che l'implementazione di circa 140 GW di capacità di generazione di idrogeno verde entro il 2050 potrebbe rendere l'idrogeno verde economicamente sostenibile in Europa. Raggiungere questa scala potrebbe aiutare a bilanciare efficacemente i costi di sistema, aumentando al contempo l'integrazione delle energie rinnovabili, rendendo l'idrogeno verde una tecnologia autosufficiente senza sussidi, secondo gli scienziati.
Immagine: Università norvegese di scienza e tecnologia, energia applicata, licenza comune CC BY 4.0
I ricercatori della Norwegian University of Science and Technology (NTNU) hanno studiato gli effetti dell'integrazione dell'idrogeno verde nel sistema energetico europeo e hanno scoperto che l'implementazione di circa 140 GW di capacità di generazione di idrogeno verde entro il 2050 potrebbe contribuire a rendere le tecnologie dell'idrogeno tecnicamente ed economicamente sostenibili.
"Il nostro studio indica che raggiungere circa 140 GW di capacità di idrogeno verde entro il 2050 renderebbe l'idrogeno verde economicamente sostenibile in Europa, ma non afferma in modo definitivo che capacità inferiori lo renderebbero del tutto non sostenibile", ha detto l'autore corrispondente della ricerca, Mohammadreza Ahang. rivista pv“Invece, sottolinea che raggiungere questa scala aiuta a bilanciare efficacemente i costi del sistema e aumenta l’integrazione delle energie rinnovabili, rendendo l’idrogeno verde una tecnologia autosufficiente senza sussidi”.
Nello studio “Investimenti nell’idrogeno verde come fonte di flessibilità per il sistema elettrico europeo entro il 2050: conviene?”, pubblicato in Energia applicataAhang e i suoi colleghi hanno spiegato che la novità del loro lavoro risiede nell'approccio globale alla valutazione della fattibilità economica e del valore strategico dell'idrogeno verde come fonte di flessibilità all'interno del sistema energetico europeo entro il 2050.
"Questo studio utilizza il modello europeo per gli investimenti nel sistema energetico con energia rinnovabile (EMPIRE), un modello di espansione della capacità stocastica che integra sia le incertezze a breve termine sia la pianificazione a lungo termine", ha affermato Ahang. "Includendo la tecnologia dell'idrogeno come parte del modello, cattura gli aspetti dinamici e incerti dei prezzi dell'energia, che influenzano significativamente la fattibilità dell'idrogeno verde".
EMPIRE è un modello di espansione della capacità open source progettato dalla stessa NTNUT per valutare gli investimenti di capacità ottimali e il funzionamento del sistema in Europa su orizzonti di pianificazione a medio e lungo termine, che in genere vanno da 40 a 50 anni. Include l'espansione della capacità di generazione, stoccaggio e trasmissione e mira a ridurre al minimo i costi totali del sistema.
Immagine: Università norvegese di scienza e tecnologia, energia applicata, licenza comune CC BY 4.0
"A differenza di studi precedenti che si concentrano principalmente sui costi dell'idrogeno e sulle efficienze di conversione, questa ricerca esamina il ruolo dell'idrogeno verde nel migliorare la flessibilità del sistema energetico europeo", ha spiegato ulteriormente Ahang. "Il nostro studio esamina come l'idrogeno verde può ridurre la riduzione delle energie rinnovabili e aumentare la flessibilità temporale del settore energetico, in particolare nel contesto di fonti di energia rinnovabile ad alta variabilità come l'energia eolica e solare".
Gli autori hanno analizzato vari casi di integrazione dell'idrogeno, con e senza domanda esterna di idrogeno, il che, a loro dire, ha consentito una comprensione approfondita di come la domanda di idrogeno da parte di altri mercati influisca sulla sua redditività economica all'interno del sistema energetico.
Nella loro modellazione, gli scienziati hanno ipotizzato che l'Europa raggiunga un sistema energetico a impatto climatico zero entro il periodo 2050-2060 e hanno preso in considerazione due scenari di idrogeno: un caso senza idrogeno, in cui l'idrogeno non è in grado di competere con altre tecnologie per fornire flessibilità al sistema; e un caso di idrogeno, in cui la capacità di idrogeno viene ampliata riducendo al minimo i costi totali del sistema. Capex, Opex, curve di apprendimento e domanda sono stati valutati tramite INGRESSO aperto piattaforma di modellazione.
Gli scienziati hanno anche condotto una valutazione della traiettoria del prezzo dell'idrogeno a lungo termine e hanno stimato il prezzo medio dell'idrogeno verde a lungo termine a 30 € (32 $)/MWh. Hanno anche spiegato che si prevede che questo prezzo partirà da 30 €/MWh nel periodo 2025-2030 e aumenterà gradualmente fino a 70 €/MWh entro il 2050-2055.
"Questo prezzo è critico, poiché rappresenta il punto di pareggio per avviare investimenti nella tecnologia degli elettrolizzatori, una componente chiave nella produzione di idrogeno verde", nota il documento. "La domanda dai mercati dell'idrogeno giustifica gli investimenti nella produzione di idrogeno verde dopo il 2040".
Lo studio ha identificato Germania, Francia, Regno Unito, Italia, Spagna e Norvegia come paesi con un forte potenziale per lo sviluppo dell'idrogeno verde. "Il nostro lavoro prevede che diversi settori chiave, tra cui trasporti, industria, residenziale ed energia, aumenteranno la domanda di idrogeno entro il 2050. Nello scenario Business-As-Usual (BAU), la domanda di idrogeno nel settore energetico potrebbe raggiungere i 43 TWh entro il 2050", ha concluso Ahang.
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Fonte da rivista pv
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