ราคาเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ – สิ่งที่คาดหวัง

นอกเหนือจากต้นทุนค่าไฟฟ้าแล้ว ราคาของไฮโดรเจนยังขึ้นอยู่กับต้นทุนการลงทุนเบื้องต้นของเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์อีกด้วย ยิ่งชั่วโมงการทำงานเต็มกำลังต่ำเท่าไร ผลกระทบก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น นักวิเคราะห์ BloombergNEF (BNEF) มองเห็นเส้นทางที่เป็นไปได้หลายทางสำหรับการพัฒนาตลาด

เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ทุกเครื่องมีเทคโนโลยีเฉพาะที่ศูนย์กลาง โดยน้ำจะถูกแยกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน ซึ่งประกอบด้วยแผ่นไบโพลาร์เชื่อมและเมมเบรนพลาสติกที่ป้องกันแก๊สและเรียงชั้นอย่างระมัดระวัง ซึ่งเป็นปัจจัยด้านต้นทุนหลักในโรงงานอิเล็กโทรไลซิสทุกแห่ง เซียวติง หวัง นักวิเคราะห์จาก BloombergNEF ได้พูดคุยกับบริษัท 20 แห่งทั่วโลก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาวิจัยของบริษัทที่มีชื่อว่า “Electrolysis System Capex [ค่าใช้จ่ายด้านทุน] อาจลดลง 30% ภายในปี 2025” ซึ่งทำให้เธอเข้าใจโครงสร้างต้นทุนของโครงการ 30 โครงการอย่างลึกซึ้ง และทำให้สามารถกำหนดส่วนประกอบของราคาสำหรับโรงงานอิเล็กโทรไลซิสอัลคาไลน์ขนาด 10 เมกะวัตต์ในประเทศจีนในปี 2021 ได้ เป็นตัวอย่าง

Wang กล่าวว่ากองขยะคิดเป็นประมาณ 33% ของต้นทุนทั้งหมด โดย 40% ของต้นทุนมาจากอุปกรณ์ทางเทคนิคอื่นๆ รวมถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง การแยกก๊าซและของเหลว และการฟอกก๊าซ (ดูแผนภูมิด้านล่าง) ต้นทุนอีก 27% มาจากค่าใช้จ่ายโครงการอื่นๆ เช่น วิศวกรรมโยธา การติดตั้งอุปกรณ์ และที่อยู่อาศัย

ด่างจีน

รายงานของ BNEF ระบุว่าระบบอัลคาไลน์ขนาด 10 เมกะวัตต์มักประกอบด้วยชุดแบตเตอรี่ขนาด 5 เมกะวัตต์ 16 ชุดที่ส่งไฮโดรเจนที่แรงดัน 2021 บาร์ โดยปกติแล้วผู้ผลิตจะเสนอโซลูชันแบบครบชุดพร้อมอุปกรณ์เสริมและการติดตั้งทั้งหมด นักพัฒนาชาวจีนได้รับข้อเสนอดังกล่าวในปี 303 ด้วยราคาเพียง 3 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ นั่นคือรวมแล้วประมาณ 3.2 ล้านยูโร (XNUMX ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ) ซึ่งไม่รวมค่าธรรมเนียมการเชื่อมต่อกริด หม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูง หรือค่าใช้จ่าย "อ่อน" อื่นๆ เช่น ค่าใช้จ่ายในการพัฒนา การอนุมัติ และข้อตกลงทางการเงิน

หวางกล่าวว่าต้นทุนโครงการในตลาดตะวันตกที่ใช้เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ที่ผลิตในประเทศนั้นสูงกว่าประมาณสี่เท่า ต้นทุนการลงทุนโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 1,200 ยูโรต่อกิโลวัตต์สำหรับเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์แบบอัลคาไลน์ และ 1,400 ยูโรต่อกิโลวัตต์สำหรับเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์แบบเมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน (PEM)

ข้อเสนอราคาถูกกว่า เช่น 180 ยูโรต่อกิโลวัตต์จาก Peric สำหรับโรงไฟฟ้าขนาด 80 เมกะวัตต์ในจีน หรือ 521 ยูโรต่อกิโลวัตต์จาก Thyssenkrupp สำหรับโรงไฟฟ้าขนาด 2 กิกะวัตต์ในซาอุดีอาระเบีย ไม่ได้รวมค่าใช้จ่ายโครงการทั้งหมดและไม่สามารถเปรียบเทียบได้ แต่รวมถึงสแต็กอิเล็กโทรไลซิส การแยกและฟอกก๊าซเหลว และการจ่ายน้ำ อย่างไรก็ตาม ไม่รวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและตู้ควบคุม

หวางระบุว่าความแตกต่างของราคาที่มากนี้เป็นผลมาจากต้นทุนแรงงานที่ต่ำและห่วงโซ่อุปทานที่มีอยู่ในประเทศจีน ซึ่งผู้ผลิตเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์สามารถจัดหาวัตถุดิบและส่วนประกอบได้ในราคาที่ถูกกว่ามากเมื่อเทียบกับประเทศตะวันตก จนถึงขณะนี้ การผลิตเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ส่วนใหญ่ยังไม่ได้ถูกควบคุมด้วยระบบอัตโนมัติ ผู้ผลิตในจีนผลิตเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ขนาดเมกะวัตต์สำหรับอุตสาหกรรมอื่นๆ ก่อนที่จะมีความต้องการจากผู้ผลิตไฮโดรเจนสีเขียว ซึ่งหมายความว่าพวกเขาได้รับประโยชน์จากการผลิตในระดับที่มากขึ้น ลูกค้าปัจจุบันได้แก่ผู้ผลิตโพลีซิลิคอนสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์

การวิเคราะห์ของ Bloomberg เมื่อเดือนกันยายน 2022 อ้างว่าผู้ผลิตในตะวันตกสามารถบรรลุต้นทุนที่ต่ำในลักษณะเดียวกันได้ หากต้องการทำเช่นนั้น พวกเขาต้องใช้การผลิตแบบอัตโนมัติสูง Wang กล่าวว่าเธอคาดการณ์ว่าราคาจะลดลงอย่างมากภายในต้นปี 2025 (ดูแผนภูมิหลักด้านบน) ราคาในปี 2021 ยังคงรวมถึงอัตรากำไรที่เพียงพอสำหรับบริษัทวิศวกรรม จัดซื้อจัดจ้าง และก่อสร้าง (EPC) การพัฒนาในระยะยาวแสดงให้เห็นว่าราคาสำหรับโครงการอิเล็กโทรไลซิสจะมาบรรจบกันทั่วโลกตั้งแต่ปี 2035

นักลงทุนในตะวันตกมักจะมอบหมายให้บริษัท EPC จัดการโครงการทั้งหมดด้วยเงินก้อนเดียว และพึ่งพาบริษัทขนาดใหญ่ที่มีชื่อเสียง โดยทั่วไปแล้ว บริษัทดังกล่าวมีประสบการณ์ในการก่อสร้างโรงงานอิเล็กโทรไลซิสไม่มากนัก ดังนั้นเบี้ยประกันความปลอดภัยในราคาของข้อเสนอโดยรวมจึงค่อนข้างสูง เมื่อมีประสบการณ์เพิ่มขึ้นและมีผู้วางแผนโครงการเฉพาะทางเข้ามา ซึ่งนำไปสู่การแข่งขันที่มากขึ้น ค่าธรรมเนียมเพิ่มเติมเหล่านี้น่าจะลดลง

ตู้คอนเทนเนอร์สำเร็จรูป

ซัพพลายเออร์อุปกรณ์ยังพยายามเสนอผลิตภัณฑ์ที่ช่วยลดภาระงานในไซต์ก่อสร้างและลดต้นทุน แนวโน้มหนึ่งที่สนับสนุนแนวทางนี้คือการพัฒนาระบบบรรจุในตู้คอนเทนเนอร์ ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องประกอบส่วนประกอบของระบบต่างๆ ในสถานที่ แต่ผลิตขึ้นล่วงหน้าในโรงงาน ทดสอบ และจัดส่งไปยังสถานที่ที่ต้องการ วิธีนี้ช่วยลดแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดและลดเวลาในการปรับใช้บุคลากรผู้เชี่ยวชาญในสถานที่

ในการอัปเดตการวิเคราะห์ตลาด Bloomberg รายงานข้อเสนอสำหรับโซลูชันคอนเทนเนอร์ดังกล่าวในราคา 1,000 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมรายงานข้อเสนอที่ต่ำถึง 700 ดอลลาร์ต่อกิโลวัตต์ Wang กล่าว หนึ่งในโซลูชันคอนเทนเนอร์ดังกล่าวได้รับการนำเสนอใน นิตยสาร pv เว็บสัมมนาเกี่ยวกับประเทศเยอรมนีในเดือนกุมภาพันธ์ 2023 เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ PEM จากซัพพลายเออร์ H-Tec ของเยอรมนีมีกำลังการผลิต 1 เมกะวัตต์และผลิตไฮโดรเจนได้ 450 กิโลกรัมต่อวัน การบันทึกข้อมูล นิตยสาร pv สามารถเข้าชมเว็บสัมมนาได้ที่ pv-magazine.com/webinars

ผู้ที่ต้องการลดต้นทุนด้วยการซื้อเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์จากจีนต้องคำนึงว่าผลิตภัณฑ์ส่งออกมักขายในราคาสูงกว่าราคาในตลาดภายในประเทศประมาณ 20% ถึง 30% ซึ่งหมายความว่าต้นทุนการพัฒนาและการวางแผนโครงการจะยังคงสูงกว่า สิ่งสำคัญคือต้องคำนึงว่าการเลือกแบรนด์จีนเพื่อจัดหาอุปกรณ์หลักอาจลดโอกาสที่โครงการจะได้รับเงินอุดหนุนจากท้องถิ่นและอาจส่งผลต่อการจัดหาเงินทุน

โครงการไฮโดรเจนสีเขียวแรกๆ ได้รับการออกแบบมาเพื่อดึงไฟฟ้าจากโครงข่ายไฟฟ้าเป็นหลัก โดยการใช้ไฟฟ้าของเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์จะสมดุลกับการผลิตไฟฟ้าหมุนเวียนของซัพพลายเออร์ทุกเดือนหรือทุกปี ในกรณีนี้ ข้อเสียทางเทคนิคของอิเล็กโทรไลซิสแบบอัลคาไลน์ในแง่ของความยืดหยุ่นจะไม่รบกวนผู้ประกอบการ

อย่างไรก็ตาม หลังจากปี 2030 โครงการไฮโดรเจนสีเขียวใหม่ส่วนใหญ่จะต้องให้แน่ใจว่าการผลิตไฟฟ้าและการใช้พลังงานนั้นตรงกันทุกชั่วโมงสำหรับระบบอิเล็กโทรไลซิสที่เชื่อมต่อกับกริด ซึ่งจะนำไปสู่การพัฒนาโครงการนอกกริดมากขึ้น Wang กล่าว แนวโน้มนี้ไม่ได้เกิดจากความจำเป็นในการให้คำจำกัดความของไฮโดรเจนสีเขียวที่ชัดเจนขึ้นเท่านั้น การเชื่อมต่อโดยตรงกับโรงไฟฟ้าพลังงานหมุนเวียนยังควรปรับปรุงความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในอนาคตอีกด้วย ท้ายที่สุดแล้ว การใช้กริดเพื่อเปลี่ยนปริมาณไฟฟ้าจำนวนมหาศาลจะมีค่าใช้จ่ายที่มากขึ้นในอนาคต ดังนั้น การแยกด้วยไฟฟ้าด้วยไฟฟ้าจากกริดที่เสถียรจึงไม่สามารถผลิตไฮโดรเจนได้ถูกกว่าในอนาคตเมื่อเทียบกับพลังงานแสงอาทิตย์และลมซึ่งมีต้นทุนการผลิตไฟฟ้าต่ำ

ลดต้นทุน

นี่คือจุดที่เครื่องแยกอิเล็กโทรไลเซอร์ PEM เข้ามามีบทบาท เครื่องเหล่านี้สามารถปฏิบัติตามแหล่งจ่ายไฟฟ้าที่ผันผวนได้ดีขึ้น และยังทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในการทำงานแบบโหลดบางส่วนหรือแบบออฟกริด อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ยังคงต้องลดการพึ่งพาโลหะกลุ่มแพลตตินัมที่มีราคาแพงลงอย่างมาก โดยเฉพาะอิริเดียม เพื่อที่จะครองส่วนแบ่งการตลาดได้ Wang กล่าว Plug Power จากสหรัฐอเมริกาและ ITM Power จากสหราชอาณาจักรใช้อิริเดียม 200 กรัมถึง 300 กรัมต่อกำลังการผลิต XNUMX เมกะวัตต์

ปัจจุบัน ปริมาณการผลิตอิริเดียมทั่วโลกอยู่ที่ประมาณ 35 เมตริกตันต่อปี ถึงแม้ว่าจะใช้ปริมาณทั้งหมดเพื่อผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับอิเล็กโทรไลซิส PEM แต่ห่วงโซ่อุปทานนี้สามารถรองรับได้สูงสุดเพียง XNUMX กิกะวัตต์ต่อปี PEM สามารถครองตลาดไฮโดรเจนสีเขียวได้ก็ต่อเมื่อผู้ผลิตสามารถลดการใช้อิริเดียมต่อหน่วยได้อย่างมีนัยสำคัญในทศวรรษนี้ หรือบรรลุผลที่เท่าเทียมกันควบคู่ไปกับการปรับปรุงการรีไซเคิลโลหะ Wang กล่าวว่า Electric Hydrogen ซึ่งเป็นผู้ผลิตอิเล็กโทรไลซิส PEM รายใหม่ในสหรัฐอเมริกา ได้รายงานไปแล้วว่าใช้อิริเดียมน้อยกว่าคู่แข่งอย่างมาก

นอกจากนี้ ยังมีโอกาสที่อิเล็กโทรไลซิสเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออน (AEM) อาจเข้ามาแทนที่ PEM ได้หลังปี 2030 เนื่องจากไม่ได้ใช้โลหะที่มีราคาแพง ซึ่งหมายความว่าผู้ผลิตจะต้องประสบความสำเร็จในการพัฒนาชุดวงจรที่เหมาะสำหรับโครงการขนาดใหญ่ Enapter เป็นผู้บุกเบิกด้าน AEM โดยสร้างชุดวงจรขนาดเล็กและประกอบเข้าด้วยกันเป็นหน่วยที่ใหญ่กว่าขนาด 1 เมกะวัตต์ ซึ่งยังคงมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์อื่นๆ บริษัท Verdagy ซึ่งตั้งอยู่ในแคลิฟอร์เนียเพิ่งเริ่มจำหน่ายโมดูลขนาด 20 เมกะวัตต์ โดยแต่ละชุดประกอบด้วยชุดวงจรขนาด 10 เมกะวัตต์ XNUMX ชุด

กองที่ใหญ่กว่า

การผลิตไฮโดรเจนจากแผงโซลาร์เซลล์เพียงแผงเดียวเป็นอีกวิธีหนึ่งในการลดต้นทุน วิธีหนึ่งในการบรรลุเป้าหมายนี้คือการเพิ่มขนาดของแผงโซลาร์เซลล์ แผงโซลาร์เซลล์เชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ที่สุดซึ่งมีกำลังการผลิต 15 เมกะวัตต์ ซึ่งเข้าสู่ตลาดในเดือนกันยายน 2023 ผลิตโดย Longi ตามที่ Wang กล่าว แม้ว่าการเพิ่มขนาดของแผงโซลาร์เซลล์จะฟังดูตรงไปตรงมา แต่ก็มีข้อเสียหลายประการ ประการแรก การเคลื่อนย้ายหน่วยขนาดใหญ่ทำได้ยากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการขายระหว่างประเทศ ประการที่สอง เมื่อหน่วยมีขนาดใหญ่ขึ้น แรงทางกลและความเครียดจะไม่สม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งส่งผลต่อความปลอดภัยและเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพที่ลดลง

สามารถเพิ่มผลผลิตได้มากขึ้นโดยการเพิ่มความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้า พูดง่ายๆ ก็คือ ยิ่งอิเล็กตรอนผ่านสแต็กมากขึ้นเท่าไร ก็จะผลิตไฮโดรเจนได้มากขึ้นเท่านั้น การใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นเพียงอย่างเดียวก็สามารถเพิ่มความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าได้ แต่ส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพ กลยุทธ์ในการรักษาหรือเพิ่มประสิทธิภาพคือการแก้ไขโครงสร้างภายในและนำตัวเร่งปฏิกิริยาและเมมเบรนขั้นสูงมาใช้

หวังกล่าวว่าในระยะยาว ควรเพิ่มความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้า Plug Power และ ITM Power เป็นผู้นำในด้านนี้ โดยมีความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้ามากกว่า 3A/cm² (แอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร) ตามด้วยผู้ผลิต AEM Verdagy ที่มี 2 แอมแปร์ต่อตารางเซนติเมตร². เครื่องวิเคราะห์อิเล็กโทรไลเซอร์อัลคาไลน์ของจีนส่วนใหญ่มีประจุไฟฟ้าเพียง 0.3A/cm²หวังได้เรียนรู้จาก Electric Hydrogen ว่าผลิตภัณฑ์ของพวกเขาจะมีความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าสูงกว่า Plug Power และ ITM Power เสียอีก เธอประมาณการว่าภายในปี 2030 ความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้าจะใกล้เคียงกับ 10A/cm² จะถือเป็นเรื่องปกติสำหรับผู้ผลิตเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ PEM ที่เหลือ

การแข่งขันที่มากขึ้น

ต้นทุนของผลิตภัณฑ์จากตะวันตกอาจลดลงประมาณ 30% ในช่วงแรกภายในปี 2025 นอกเหนือจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีแล้ว การแข่งขันยังมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นอีกด้วย ตามการคาดการณ์ของ BloombergNEF ผู้ผลิตทั่วโลกได้ประกาศกำลังการผลิตที่ 52.6 กิกะวัตต์ในปีนี้ ในขณะที่การส่งมอบนั้นมีแนวโน้มว่าจะมีเพียงแค่ 5 กิกะวัตต์เท่านั้น ในประเทศจีน ซึ่งมีการแข่งขันกันอย่างดุเดือดในการรับคำสั่งซื้อจากผู้พัฒนาโครงการ อัตรากำไรของผู้ผลิตนั้นค่อนข้างต่ำ นอกจากนี้ ผู้พัฒนายังป้องกันความเสี่ยงจากผู้ผลิตโดยจ่ายเพียง 85% ของราคาที่ตกลงกันไว้เมื่อส่งมอบ และจ่ายส่วนที่เหลือเมื่อการทดสอบระบบเสร็จสิ้นและประสิทธิภาพยังคงดีอยู่หลังจากผ่านไป 18 เดือน

ตลาดตะวันตกยังคงเผชิญกับแรงกดดันไม่มากนัก เนื่องจากนักลงทุนและผู้พัฒนาโครงการในยุโรปและสหรัฐอเมริกาคาดว่าจะได้รับเงินอุดหนุนค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม กำลังการผลิตยังเพิ่มขึ้นและโรงงานต่างๆ จำเป็นต้องได้รับการใช้ประโยชน์อย่างเต็มที่ หากผู้ผลิตในจีนแสวงหาทางออกในการส่งออก คาดว่าสงครามราคาจะทวีความรุนแรงขึ้นในทุกตลาด

ความคิดเห็นและความคิดเห็นที่แสดงในบทความนี้เป็นความเห็นของผู้เขียนเอง และไม่จำเป็นต้องสะท้อนถึงความคิดเห็นที่ถือโดย นิตยสาร pv.

เนื้อหานี้ได้รับการคุ้มครองลิขสิทธิ์และไม่อาจนำไปใช้ซ้ำได้ หากคุณต้องการร่วมมือกับเราและต้องการนำเนื้อหาบางส่วนของเราไปใช้ซ้ำ โปรดติดต่อ: editors@pv-magazine.com

ที่มาจาก นิตยสาร pv

ข้อสงวนสิทธิ์: ข้อมูลที่ระบุไว้ข้างต้นจัดทำโดย pv-magazine.com โดยเป็นอิสระจาก Chovm.com Chovm.com ไม่รับรองหรือรับประกันคุณภาพและความน่าเชื่อถือของผู้ขายและผลิตภัณฑ์