Τα προβλήματα του μεγαλύτερου έργου πράσινου υδρογόνου στον κόσμο

Το μεγαλύτερο έργο πράσινου υδρογόνου στον κόσμο (η εγκατάσταση Kuqa της Sinopec 260 MW στο Xinjiang της βορειοδυτικής Κίνας) λειτουργεί με λιγότερο από το 1/3 της εγκατεστημένης ισχύος του λόγω διαφόρων αιτιών, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων χαρακτηριστικών ασφαλείας που λείπουν στο σχεδιασμό του συστήματος και χαμηλότερης από την υποσχεθείσα απόδοση , όπως υποστηρίζει ο ερευνητικός οίκος BloombergNEF (BNEF) στο Hydrogen Insight.

Οι αλκαλικές συσκευές ηλεκτρόλυσης  που παρέχονται από 3 διαφορετικούς Κινέζους κατασκευαστές οι οποίοι είναι οι: Cockerill Jingli (120MW), Longi (80MW) και Peric (60MW), έχουν ο καθένας τα δικά του τεχνικά προβλήματα, αλλά όλα έχουν ένα κοινό πρόβλημα που σχετίζεται με την ευελιξία τους, σύμφωνα με τον Wang (αναλυτής της BNEF Xiaoting).

Λέει στην Hydrogen Insight ότι και οι 3 κατασκευαστές υποσχέθηκαν εύρος λειτουργίας 30-100% της απόδοσης της πινακίδας των συστημάτων ηλεκτρόλυσης τους. Με άλλα λόγια, εάν η ποσότητα ανανεώσιμης ενέργειας που εισέρχεται στα συστήματα έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή λιγότερο από το 30% της μέγιστης παραγωγής της, τα μηχανήματα θα σταματήσουν να απελευθερώνουν υδρογόνο.

Στην πραγματικότητα, η μεμβράνη δεν είναι τέλεια και η ανάμιξη αερίων εξακολουθεί να συμβαίνει, ειδικά στην πλευρά της ανόδου, επειδή τα μόρια υδρογόνου είναι πολύ μικρά και μπορούν να διασχίσουν τη μεμβράνη πιο εύκολα. Αλλά αυτό δεν είναι πρόβλημα μόνο εάν η συγκέντρωση του υδρογόνου στο οξυγόνο μπορεί να ελεγχθεί κάτω από 1,8%, κάτι που μπορεί να επιτευχθεί όταν οι ηλεκτρολύτες τροφοδοτούνται με την πινακίδα ηλεκτρικής ενέργειας.

 Η αρχή του προβλήματος

Το πρόβλημα εμφανίζεται όταν η ηλεκτρική ενέργεια εισόδου είναι μικρότερη από την τιμή της πινακίδας. Σε αυτή την περίπτωση ο όγκος παραγωγής οξυγόνου μειώνεται με τρόπο σχεδόν γραμμικό, ενώ η ποσότητα υδρογόνου που μπορεί να διασχίσει τη μεμβράνη επηρεάζεται πιο ήπια και παραμένει σχετικά υψηλή. Το καθαρό αποτέλεσμα είναι η συγκέντρωση του υδρογόνου στο οξυγόνο αυξάνεται, με αποτέλεσμα μια έκρηξη.

Οι 3 προαναφερόμενοι κατασκευαστές χρησιμοποιούν «σχεδόν τις ίδιες πρώτες ύλες και έχουν την ίδια εσωτερική δομή, επομένως αυτό είναι ένα θεμελιώδες ζήτημα. Έτσι το αποτέλεσμα είναι ένα πρόβλημα ασφάλειας που θα περιορίσει το εύρος λειτουργίας. Τα ήδη φτωχά οικονομικά του έργου Kuqa πιθανότατα θα γίνουν χειρότερα», εξηγεί ο Wang.

Ο αναλυτής με έδρα το Σαν Φρανσίσκο, ανέφερε σε ένα πρόσφατο σημείωμα προς τους συνδρομητές της BNEF ότι «Η BNEF αναμένει ότι το έργο Kuqa θα ανησυχήσει πολλούς πιθανούς επενδυτές στο πράσινο υδρογόνο, ειδικά τους διεθνείς προγραμματιστές που εξετάζουν το ενδεχόμενο εισαγωγής φθηνότερων ηλεκτρολυτών που κατασκευάζονται στην Κίνα».

Ο Wang προσθέτει ότι «η κρατική Sinopec βρίσκεται τώρα στη διαδικασία προσαρμογής ολόκληρου του αλγόριθμου λειτουργίας».

Αυτό σημαίνει ότι αντί να λειτουργούν όλες οι συσκευές ηλεκτρόλυσης στην ίδια κατάσταση, όπως είχε προγραμματιστεί, η μονάδα ελέγχου θα υπαγόρευε σε ορισμένες συσκευές ηλεκτρόλυσης να λειτουργήσουν ενώ άλλες θα ρυθμίσει στο ρελαντί, προκειμένου να αποφευχθεί η λειτουργία των συσκευών ηλεκτρολύτη κάτω από το 50% της απόδοσης της πινακίδας τους.

Ενώ η μετάβαση από τη «διαχείριση εντός ηλεκτρολύτη» στη «διαχείριση μεταξύ ηλεκτρολύτη» ακούγεται εφικτή, η συχνότερη ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των στοιβών θα αυξήσει την υποβάθμισή τους, συντομεύοντας έτσι τη διάρκεια ζωής τους, εξηγεί.

Διαμάχη μεταξύ των 2 θυγατρικών στην εγκατάσταση Kuqa

Ο Wang λέει ότι τα προβλήματα στο Kuqa προκαλούν τριβές στον όμιλο Sinopec.

«Υπάρχουν δύο θυγατρικές της Sinopec. Η μία είναι υπεύθυνη για την κατασκευή και τη λειτουργία της πράσινης εγκατάστασης υδρογόνου και η άλλη λειτουργεί το υπάρχον διυλιστήριο πετρελαίου (όπου θα καταναλώνονται οι αναμενόμενοι 20.000 τόνοι ανανεώσιμων πηγών H2 ετησίως).

Έτσι η δεύτερη έκλεισε την παραδοσιακή της εγκατάσταση παραγωγής γκρίζου υδρογόνου που βασίζεται στη μεταρρύθμιση φυσικού αερίου και αναμένεται να λάβει σταθερή παροχή υδρογόνου από την πρώτη.

Αυτή τη στιγμή, η δεύτερη θυγατρική είναι πραγματικά ενοχλημένη επειδή δεν μπορούν να πάρουν το υδρογόνο στον αναμενόμενο όγκο», εξηγεί ο Wang.

Σύμφωνα με την BNEF, το έργο προμηθεύεται από 361 MW ειδικά κατασκευασμένα ηλιακά πάνελ, με περαιτέρω αιολική ενέργεια να προέρχεται από το τοπικό δίκτυο.

Αλλά ο Wang διευκρινίζει το σημείο, λέγοντας: «Προσπαθούν να μειώσουν την εξάρτηση από το δίκτυο όταν η δέσμια ηλιακή τους μονάδα παράγει λιγότερη ενέργεια από τη ζήτηση της πινακίδας του ηλεκτρολύτη, επειδή το κόστος ηλεκτρικής ενέργειας του δικτύου θα είναι υψηλότερο. Επομένως αυξάνει το κόστος το πράσινο H2».

Ένα πρόβλημα για την κινέζικη αγορά ηλεκτρολύτη

Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία που ανέφερε το BNEF τον Αύγουστο, οι 3 μεγαλύτεροι κατασκευαστές ηλεκτρολύσεων (βάσει ετήσιας χωρητικότητας συναρμολόγησης στοίβας που θα τεθούν σε λειτουργία μέχρι το τέλος του 2023), θα είναι όλοι Κινέζοι.

Η παλαιότερη κινέζικη μάρκα ηλεκτρόλυσης, η Peric, προσθέτει άλλα 2GW στην υπάρχουσα εγκατάσταση 1,5GW, συνολικής ισχύος 3,5GW.

Η Sungrow που είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος προμηθευτής ηλιακών μετατροπέων στον κόσμο (μετά τη Huawei), προσθέτει επίσης 2GW στην εγκατάσταση 1GW.

Η Longi (ευρύτερα γνωστή ως κορυφαίος κατασκευαστής ηλιακών πάνελ) στην τρίτη θέση με 2,5 GW, συμπεριλαμβανομένου του ήδη λειτουργούντος εργοστασίου 1,5 GW και άλλο 1 GW που επρόκειτο να προστεθεί φέτος.

Ωστόσο, με βάση τις πρόσφατες συνομιλίες που είχε ο Wang με αυτές τις εταιρείες, όλες αναβάλλουν την επίσημη θέση σε λειτουργία των νέων γραμμών για το 2024, λόγω της έλλειψης αρκετών παραγγελιών που να δικαιολογούν τις άμεσες επεκτάσεις.

Έχει προβλεφθεί ευρέως (συμπεριλαμβανομένης της BNEF) ότι οι φθηνές κινεζικές συσκευές ηλεκτρόλυσης θα χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε έργα δυτικού πράσινου υδρογόνου λόγω του χαμηλότερου αρχικού τους κόστους σε σύγκριση με τις μη κινεζικές μάρκες, ακόμη και αν είναι λιγότερο αποδοτικές.

Η BNEF έμαθε ότι οι Κινέζοι κατασκευαστές θα αναθεωρούσαν τα σχέδια των προϊόντων και θα χρησιμοποιούσαν διαφορετικά εξαρτήματα για να καλύψουν τις απαιτήσεις των διεθνών πελατών.

Αυτός ο φόβος έχει προκαλέσει ακόμη και πολλαπλές εκκλήσεις προς την ΕΕ να αποτρέψει την είσοδο κινεζικών ηλεκτρόλυσης στην ευρωπαϊκή αγορά, συμπεριλαμβανομένου του Διευθύνοντος Συμβούλου John Cockerill Hydrogen, Raphael Tilot.

Ωστόσο, το γεγονός ότι τρεις μεγαλύτεροι Κινέζοι κατασκευαστές ηλεκτρόλυσης έχουν τα ίδια προβλήματα ευελιξίας με τον εξοπλισμό τους μπορεί να κάνει τους διεθνείς προγραμματιστές πιο προσεκτικούς όσον αφορά την αγορά κινεζικών μοντέλων.

Στην Κίνα κατασκευάζεται μεγαλύτερο έργο

Το Kuqa δεν πρόκειται να είναι για πολύ ακόμα το μεγαλύτερο επιχειρησιακό έργο στον κόσμο.

Ένα άλλο έργο της Sinopec που είναι περίπου κατά 1/3 μεγαλύτερο βρίσκεται ήδη υπό κατασκευή στο Ordos, στην Εσωτερική Μογγολία, στην Κίνα, αλλά δεν είναι γνωστό πότε θα ολοκληρωθεί και η εταιρεία έχει επίσης ανακοινώσει ένα έργο πράσινου υδρογόνου ύψους 20 δισ. ¥ (2,8 δισ. $) στο Inner

Η Μογγολία θα αντλεί 100.000 τόνους H2 ετησίως μέσω ενός νέου αγωγού μήκους 400 χιλιομέτρων στο Πεκίνο.

www.worldenergynews.gr