IRA Zerga Kreditu berrietarako urteko bat datozen eskakizunek hidrogeno berdearen ekoizpen ekonomikoki lehiakorra abiarazi dezakete

_{Melany Vargas, Kara McNutt eta Chris Seipleren egileak}

Hidrogenoak paper garrantzitsua izan dezake AEBek zero-zerorako bidaian karbono gutxiko erregai gisa elektrifikatzeko zaila den energia-eskariaren sektoreen deskarbonizazioa laguntzeko. Inflazioa Murrizteko Legearen 45 V-ko ekoizpenaren gaineko zerga-kreditua karbono gutxiko hidrogenoaren hedapena bultzatzea da, ikaskuntza kurba bizkortuz eta kostuak murriztea ahalbidetuz.

Karbono-hidrogeno gutxienaren zerga-krediturik handienak $ 3/kg-raino iristen dira. Hala ere, hidrogenoaren karbono-intentsitatea (CI) neurtzeko moduaren inguruko arauak eta emisioak konpentsatzeko mekanismoen balizko baimena, hala nola Energia Berriztagarrien Kredituak (REC), garatzen ari dira. Ogasun Departamentua zehazten ari den arau hauek ondorio garrantzitsuak izan ditzakete hidrogeno elektrolitiko edo berdearen proiektuen lehiakortasun ekonomikoan eta sare elektrikoen CI eta isuri absolutuetan.

Ondorioz, hidrogenoaren CI denborazko parekatzea oso gaia bihurtu da azken hilabeteotan industria eta zirkulu politikoetan. Eztabaida, neurri handi batean, sareko elektrizitatean oinarritzen diren elektrolizatzaileen inguruan oinarritzen da energia-behar guztietarako edo zati batetarako. Zenbait erakundek gustatuko litzaieke hidrogeno berdearen garatzaileei % 100 energia berriztagarria kontsumitzen ari direla frogatzea, elektrolizagailuaren elektrizitate-kontsumoa energia berriztagarrien sorkuntzarekin orduro lotuz. Beste batzuk, eskakizun horiek hidrogeno berdearen proiektuen ekonomia eta hedapena mugatuko dituztela diote.

Gaiari buruzko ikuspegi zabala ikusita, Wood Mackenzie-k sarean konektatutako hidrogeno berdearen ekoizpenaren eragina probatzeari ekin zion. Sare elektrikoen eta hidrogenoaren ekoizpenaren CIren gaineko inpaktuak aztertu ditugu, baita elektrolizatzaileen ahalmen-faktoreak ere RECak ahalbidetzen dituen eszenatoki baten aurrean, elektrolizatzaile baten karga energia berriztagarrien sorreraren profilekin bat etorriko litzatekeen orduko parekatze-politikaren arabera.

Gure jabedun elektrizitate-merkatua eta hidrogenoaren kostu berdindua (LCOH) ereduak aprobetxatu ditugu eragin horiek aztertzeko bi energia-merkatu berezitan, ERCOT South eta WECC Arizona. Merkatu bakoitzean elektrolizagailuaren 250 MW-ko potentzia sarera gehitzearen eragina ebaluatu genuen eta hidrogenoaren hedapena neurriko energia berriztagarrien eraikuntzarekin gertatu zela suposatu genuen elektrolizatzailearen kargari eta tokiko REC sortzeari eusteko. Ondoren, azterketa hori gure kasuan oinarritutako orduko sorkuntza, prezio eta isurien datuekin alderatu zen merkatu bakoitzeko.

Inplikazio ekonomikoak argiak dira

Gure analisiak aurkitu du RECak konpentsatzeko mekanismo gisa onartzen dituen urteko bat-etortze eszenatoki batek zero CI garbia eta hidrogeno berdearen ekoizpen ekonomikoki lehiakorra eragin dezakeela. Aldiz, orduko bat etortze-eskakizunak, haien ezarpenaren arabera, hidrogeno berdea hartzeko ekonomia desegokia eragin lezake, funtzionamendu-orduak baliabide berriztagarriak daudenetara mugatuz, azken finean elektrolizagailuaren ahalmen faktorea murriztuz. Ondorioz, operadoreek beren kostuak hidrogeno-ekoizpen bolumen txikiago batean banatu behar dituzte, saldutako hidrogeno kilogramo bakoitzeko kapitala berreskuratzeko prezio handiagoa eskatuz.

Sorkuntza iturri berriztagarrien orduko zuzeneko parekatzearekin, gure analisiak erakusten du % 46-72 bitarteko elektrolizatzaileen ahalmen-faktoreak LCOH % 68-175eko igoerak eragiten dituela, operadoreei 100eko ahalmen-faktorera iristeko aukera ematen dien urteko parekatze-egoera baten aldean. %.

WECC Arizonako merkatuan, emaitzak LCOH (3 $/kg zerga-kreditua aplikatuta) 2ean $ 2025/kg ingurutik eta 1.50ean $ 2030/kg inguru izatetik, urteko bat datorren eszenatoki batean, 4-5 $/kg ingurura igotzen dira. orduko bat datorren eszenatoki bat. Kostuen igoera horrek hidrogeno berdea kostuen parekotasunean ekoizteko gaitasuna atzeratu dezake, kostu baxuagoko hidrogeno urdin edo grisarekin, azken finean, lehiakortasun ekonomikoa eta sarera konektatutako hidrogeno berdea eta % 100 berriztagarria karbono gutxiko erregai gisa hartzea oztopatzen du.

Alderantziz, urteko parekatze-eszenatoki baten modelizazioak erakusten du % 100eko ahalmen-faktorean ibiltzen den elektrolizagailu batek, REC konpentsazioak ahalbidetzen dituen urteko parekatze-erregimenean, 2ean $ 2025/kg-tik beherako ekonomia lor dezakeela, eta 1.50 $/kg-tik behera 2030ean. bi merkatuak. Ekonomia sorta hau hidrogeno urdinaren parekotasunarekin bat dator eta DOE hidrogeno berdearen LCOH 2 $/kg 2025erako eta $1/kg 2030erako DOE helburuekin onartzen du.

CI inplikazioak konplexuagoak dira

Urteko uztartze-egoeran ekonomia aldekoagoa den arren, kontuan hartu beharreko emisioen eta karbono-intentsitatearen truke-konbinazio batzuk daude. Urteko bat datozen kasuetan, elektrolizatzaileak sareko elektrizitatean oinarritzen da elektrizitate-beharren % 19-35erako. Ordu jakin batzuetan sareak energia-iturri termikoetatik gehiago hartu behar duen arren, gehikuntza berriztagarrien sorkuntzak energia termikoa desplazatzen du baliabide berriztagarrien goi-orduetan, eta ondorioz sarearen CIaren beherakada dakar. 2025ean, sareko CI murrizketak % 0.2 eta 0.5eko murrizketa ikusi dira ERCOT eta WECC eskualdeetan, hurrenez hurren.

Hala ere, CIren eta isuri absolutuen arteko truke-off bat dago. Azterketak erakusten du CI txikiagoa izan arren, isurpen absolutuen igoera marjinala dagoela ERCOT zein WECC merkatuetan, eskari-iturri gehigarriaren ondorioz eta baliabide berriztagarri gutxiko orduetan unitate termikoen hedapen handiagoa dela eta. Gainera, sare elektrikoak berdeagoak diren heinean, CI-rako gehikuntza berriztagarri gehigarrien onurak txikiagoak dira, eta karga areagotzeak unitate termikoek are handiagoa eragiten dute baliabide berriztagarri gutxiko orduetan. Fenomeno horren ondorioz, 2025ean ikusitako CI onurak txikiagoak dira 2030ean eta isuri absolutuak gutxi gora behera bi merkatuetan.

Aurkikuntza hauek direla eta, sentsibilitateak aztertu ditugu sareko isuri absolutuen eta/edo CIren igoerak arintzeko mekanismo pare bat probatzeko urteko bat datorren eszenatoki batean. Analisiaren arabera, berriztagarrien gehiegizko eraikuntza edo hidrogenoaren ekoizpenaren murrizketa estrategikoa 2020ko hamarkadan nahi gabeko isurien eragin horiek minimizatzeko tresna eraginkorrak izan daitezke puntako ordu termikoetan.

Gainera, urteko parekatzeak REC konpentsazioak behar ditu hidrogenoa ekoizteko zero CI garbia bultzatzeko. ERCOT Hegoaldean, ekoitzitako hidrogeno berdearen CI, desplazamenduen aurretik, 4.3 kgCO da.₂/kgH₂ 2025ean, eta 3.4 kgCO₂/kgH₂ 2030ean. WECC Arizonan, CI, desplazamenduen aurretik, 7.9 kgCO da.₂/kgH₂ 2025ean, eta 4.7 kgCO₂/kgH₂ 2030ean. Bi kasuetan, karbono-intentsitate horiek estimatutako 10 kgCO baino txikiagoak dira₂/kgH₂ Hidrogeno grisaren ekoizpenerako estimatutako CI, eta horrek hidrogenoa hartzeko xede-sektoreetan deskarbonizazio garrantzitsua eragin dezake; hala ere, karbono-intentsitate horiek % 100 berriztagarria den hidrogeno berdearen eragiketa baten zero CIa baino nabarmen handiagoak dira.

Funtsezko beste kontu bat da analisi hau baliabide berriztagarrien potentziala handia den Texas eta Arizonan zentratu zela. Merkatu hauetan eta beste batzuetan ikerketa gehiago behar dira hemen aztertzen ari diren konpentsazio ekonomikoak eta isurketak guztiz ebaluatzeko. Espero da emaitzak eskualde mailan nabarmen aldatuko direla eta hidrogenoaren ekoizpena eskualde batean 250 MW-ko elektrolizagailu bat gehitzea baino askoz ere handiagoa den heinean ere alda daitezke.

Konpromisoak kudeatzea

Arduradun politikoak eta erregulatzaileak posizio gogorrean daude karbono isurien eta hidrogeno berdearen ekonomiaren arteko trukean nabigatzeko, azkar aldatzen ari diren AEBetako elektrizitate-merkatuen testuinguruan. Azterketa goiztiar honek frogatzen du oinarri ekonomikoan, urteko bat etortzea hidrogeno berdearen industriak karbono gutxiko hidrogenoaren industria jaioberriaren harrera eta hazkuntza goiztiarrari laguntzeko behar duen katalizatzailea izan daitekeela. Klima-helburuak betetzeko orduan, hidrogeno berdea beste irtenbide batzuekin batera zabaldu beharko da; beraz, zenbat eta lehenago hartu, orduan eta lehenago lortu ahal izango dira onurak. 2030etik haratago, haize-, eguzki- eta biltegiratze-aktiboen sorrerak AEBetan karbono txikiagoa duten sareak onartzen dituztenez eta elektrolizatzaileen kostuak jaisten direnez, orduko bat etortzea mekanismo egokiagoa bihur daiteke hidrogeno berdearen % 100 berriztagarriaren ekoizpena eta sare elektrikoaren deskarbonizazioa laguntzeko. tandem.