الطاقة النووية للهيدروجين الوردي: موثوقة وفعالة من حيث التكلفة

في أكتوبر 2023، أعلنت الحكومة الأمريكية عن تمويل بقيمة 7 مليارات دولار لسبعة مراكز إقليمية تهدف إلى إنتاج الهيدروجين. تهدف المراكز إلى تقليل البصمة الكربونية عن طريق تحويل إنتاج الهيدروجين بعيدًا عن العملية التقليدية التي تتضمن طهي الميثان تحت ضغط عالٍ بالبخار. بدلاً من ذلك، ستنتج المراكز الهيدروجين بطريقة تنتج الماء كعادم عند الاحتراق. قامت وزارة الطاقة (DOE) بتمويل المراكز بما في ذلك المنتجين والعملاء وتهدف إلى العمل معًا لبناء خزانات التخزين وخطوط الأنابيب والبنية التحتية الأخرى. الهدف من هذه المراكز هو تعزيز تبني الهيدروجين من خلال جعله أكثر سهولة واستدامة.

الوصول إلى نموذج التقرير (بما في ذلك الرسوم البيانية والمخططات والأشكال)–https://univdatos.com/get-a-free-sample-form-php/?product_id=51207

بدأ العديد من اللاعبين الرئيسيين في إنتاج الهيدروجين من الطاقة النووية، وتقديم الإعانات الحكومية لخفض تكلفة إنتاجهم يؤدي إلى تصعيد الطلب على الهيدروجين الوردي. بدأت شركة كونستليشن (Constellation) الإنتاج في أول مرفق وطني للهيدروجين النظيف يعمل بالطاقة النووية على نطاق تجريبي بقدرة واحد ميغاواط في مايو 2023. يُظهر المرفق الحديث أهمية إنتاج الهيدروجين من خلال الطاقة النووية الخالية من الكربون للتخفيف من آثار أزمة المناخ. يعمل نظام توليد الهيدروجين النظيف في ناين مايل بوينت (Nine Mile Point) باستخدام 1.25 ميغاواط من الطاقة الخالية من الكربون في الساعة، مما ينتج 560 كيلوغرامًا من الهيدروجين النظيف يوميًا. هذا المبلغ يزيد عن كاف لتلبية احتياجات المصنع التشغيلية من الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك، سيكون بمثابة نموذج لعمليات نشر واسعة النطاق محتملة في مراكز الطاقة النظيفة الأخرى في أسطول شركة كونستليشن (Constellation) التي تجمع بين إنتاج الهيدروجين النظيف والتخزين والاستخدامات الأخرى في الموقع.

علاوة على ذلك، وفقًا لبنك لازارد الفرنسي، يمكن أن يؤدي استخدام المحللات الكهربائية التي تعمل بالطاقة النووية إلى إنتاج هيدروجين أرخص في الولايات المتحدة مقارنة باستخدام مرافق الهيدروجين الأخضر المتصلة بمصادر الطاقة المتجددة. ذكر التقرير المنتظم للبنك حول التكلفة المستوية للطاقة (levelized cost of energy) أن الهيدروجين المنتج باستخدام الكهرباء المولدة من محطات الطاقة النووية، والمعروف أيضًا باسم الهيدروجين الوردي، يمكن أن يقدم تكلفة مستوية للهيدروجين (LCOH) منخفضة تصل إلى 0.48 دولارًا أمريكيًا للكيلوغرام الواحد، مع الإعانات الممنوحة بموجب قانون خفض التضخم الأمريكي (IRA)، باستخدام محلل كهربائي قلوي بقدرة 100 ميغاواط.

من ناحية أخرى، يمكن للهيدروجين الأخضر، حتى مع الإعانات، أن ينتج فقط أفضل تكلفة مستوية للهيدروجين (LCOH) تبلغ 0.83 دولارًا أمريكيًا للكيلوغرام الواحد باستخدام محلل كهربائي قلوي، بناءً على متوسط التكلفة المستوية للطاقة لمحطة طاقة رياح برية. بدون إعانات، تتراوح التكلفة المستوية للهيدروجين (LCOH) للهيدروجين الوردي من 2.75 إلى 5.29 دولارًا أمريكيًا للكيلوغرام الواحد، اعتمادًا على حجم محطة الهيدروجين (ضمن نطاق 20-100 ميغاواط) وتقنية المحلل الكهربائي المستخدمة. النطاق بالنسبة للهيدروجين الأخضر هو 3.47-7.37 دولارًا أمريكيًا للكيلوغرام الواحد. تعد عوامل القدرة الأعلى التي يمكن أن تحققها محطات الطاقة النووية هي السبب الرئيسي للاختلاف في التكلفة المستوية للهيدروجين (LCOH).

لا يمكن لمحطات الهيدروجين الأخضر أن تحقق سوى عوامل قدرة تبلغ 55٪، في حين يمكن لمنشآت الهيدروجين الوردي أن تحقق ما يصل إلى 95٪ نظرًا لملف الطاقة الأساسية الثابتة للطاقة النووية، على عكس إمدادات الطاقة المتغيرة والمتقطعة من مصادر الطاقة المتجددة. وهذا يعني أن محطة الهيدروجين الوردي يمكن أن تنتج ما يقرب من 63٪ من الهيدروجين لكل كيلوواط ساعة مثبت من قدرة المحلل الكهربائي أكثر من مرفق الهيدروجين الأخضر.

لتحليل مفصل لسوق الهيدروجين الوردي العالميتصفح من خلال–https://univdatos.com/report/pink-hydrogen-market/

الخلاصة

الهيدروجين الوردي، وهو نوع من الهيدروجين يتم إنتاجه باستخدام الطاقة النووية، لديه القدرة على لعب دور مهم في مستقبل الطاقة النظيفة في الولايات المتحدة. أظهرت الحكومة الأمريكية دعمها للهيدروجين الوردي من خلال مبادرات وإعانات مختلفة لخفض تكلفة إنتاجه، مما يجعله أكثر قدرة على المنافسة مع أشكال الهيدروجين الأخرى والوقود الأحفوري في مختلف الصناعات، مثل توليد الطاقة والتدفئة. ومع ذلك، يواجه تطوير الهيدروجين الوردي تحديات مثل التصور العام للطاقة النووية وتكاليف رأس المال الأولية المرتفعة. علاوة على ذلك، فإن مستقبل إنتاج الهيدروجين الوردي في الولايات المتحدة غير مؤكد بسبب احتمال تقييد الإعفاءات الضريبية من قبل إدارة بايدن.

على الرغم من هذه التحديات، أعلنت وزارة الطاقة الأمريكية عن تمويل لمراكز الهيدروجين، والذي من المتوقع أن يسهل النمو لصناعة الهيدروجين النظيف. تُظهر إعانات الهيدروجين الوردي والإنتاج الأخير في الولايات المتحدة وعدًا بتطوير مصدر طاقة نظيفة مستدامة وتنافسية. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الدعم والاستثمار لتحقيق الإمكانات الكاملة للهيدروجين الوردي في قطاع الطاقة في الولايات المتحدة.

وفقًا لتحليل UnivDatos Market Insights، فإن الاستثمار المتزايد في الطاقة النظيفة مدفوع بالسيناريو العالمي لـسوق الهيدروجين الوردي. وفقًا لتقريرهم "سوق الهيدروجين الوردي"، فإن السوق العالمية في معدل نمو سنوي مركب قدره 31٪ خلال الفترة المتوقعة من 2023 إلى 2030 لتصل إلى 27.67 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2030.