Jährlech passende Ufuerderunge fir nei IRA Steierkrediter kéinte wirtschaftlech kompetitiv gréng Waasserstoffproduktioun starten

_{Auteur: Melany Vargas, Kara McNutt, Chris Seiple}

Wasserstoff kann eng kritesch Roll an der Rees vun den USA op Net-Null als Kuelestoff Brennstoff spillen fir d'Dekarboniséierung vu schwéier ze elektrifizéiert Energiebedarfsektoren z'ënnerstëtzen. D'Inflatiounsreduktiounsgesetz's 45V Produktiounssteierkredit ass geduecht fir den Ofbau vu Kuelestoffwasserstoff z'incentivéieren, d'Léierkurve ze beschleunegen an d'Käschten erofzesetzen.

Déi héchste Steierkreditter fir déi ënnescht Kuelestoffwasserstoff erreechen bis zu $3 / kg. Wéi och ëmmer, d'Regele ronderëm d'Art a Weis wéi d'Kuelestoffintensitéit (CI) vu Waasserstoff gemooss gëtt, an d'potenziell Erlaabnes vu Mechanismen fir Emissiounen ze kompenséieren, sou wéi Erneierbar Energie Credits (RECs), sinn nach ëmmer ënner Entwécklung. Dës Regelen, déi am Moment vum Treasury Department definéiert ginn, kéinte bedeitend Implikatioune fir d'wirtschaftlech Kompetitivitéit vun elektrolytesche oder grénge Waasserstoffprojeten an den CI an absolute Emissioune vu Stroumnetz hunn.

Als Resultat, huet Wasserstoff CI temporäre passenden e ganz waarmt Thema an de leschte Méint an der Industrie a politesche Kreesser ginn. D'Debatt zentréiert haaptsächlech ëm Elektrolysatoren, déi op Netzstroum vertrauen fir all oder en Deel vun hiren Energiebedürfnisser. E puer Organisatioune wëllen gréng Waasserstoff Entwéckler beweisen datt se 100% erneierbar Kraaft verbrauchen andeems se dem Stroumverbrauch vun hirem Elektrolyzer mat erneierbaren Energieproduktioun op Stonnebasis passen. Anerer plädéieren, datt dës Ufuerderunge d'Wirtschaft limitéieren an Détachement vun gréng Wasserstoff Projeten.

Kritt der breet Formatioun vun Perspektiven op d'Thema, Wood Mackenzie huet sech d'Auswierkunge vun Netz verbonne gréng Waasserstoff Produktioun ze Test. Mir hunn op d'Auswierkunge op der CI vun Stroumnetz an Wasserstoff Produktioun gekuckt, souwéi electrolyzer Kapazitéit Faktoren ënnert engem Szenario erlaabt RECs vs eng Stonneplang passende Politik wou eng electrolyzer d'Laascht géif entspriechend erneierbar Energie Generatioun Profiler Match.

Mir hunn eise propriétaire Kraaftmaart geliwwert an d'Käschte vum Waasserstoff (LCOH) Modeller ausgeglach fir dës Auswierkungen an zwee eenzegaartege Kraaftmäert ze analyséieren, ERCOT South a WECC Arizona. An all Maart hu mir den Impakt vun der Zousatz vun 250 MW vun der Elektrolyzerkapazitéit an d'Gitter bewäert an ugeholl datt d'Waasserstoffverdeelung mat entspriechenden erneierbaren Ausbau geschitt ass fir d'Laascht vum Elektrolyzer an d'Generatioun vu lokalen RECs z'ënnerstëtzen. Dës Analyse gouf dann benchmarkéiert géint eis baséiert Fall Stonne Generatioun, Präisser an Emissiounsdaten fir all Maart.

Wirtschaftlech Implikatioune si kloer

Eis Analyse fonnt dass en alljährlechen passende Szenario datt RECs als Offsetmechanismus erlaabt, kann zu Net-Null CI a wirtschaftlech kompetitiv gréng Wasserstoff Produktioun Resultat. Ëmgedréit, Stonneplang passende Ufuerderunge, je hir Ëmsetzung, kéint zu ongënschteg Wirtschaft fir gréng Wasserstoff Adoptioun Resultat, vun Operatioun Stonnen limitéiert op déi wann erneierbar Ressourcen sinn, schlussendlech reduzéieren electrolyzer Kapazitéit Faktor. D'Resultat ass datt d'Bedreiwer hir Käschten iwwer e méi klengt Volumen vun der Waasserstoffproduktioun verdeelen mussen, e méi héije Präis erfuerderen fir hir Kapital fir all Kilogramm Waasserstoff verkaf ze kréien.

Mat enger direkter Stonnepassung vun erneierbaren Generatiounsquellen, weist eis Analyse datt en Elektrolyzer Kapazitéitsfaktor rangéiert vun 46-72% zu LCOH Erhéijunge vun 68% -175% par rapport zu engem jährleche passende Szenario féiert, deen d'Betreiber erlaabt e Kapazitéitsfaktor vun 100 z'erreechen. %.

Am WECC Arizona Maart sinn d'Resultater e LCOH (mat engem $ 3 / kg Steierkredit ugewandt) eropgaang vun ongeféier $ 2 / kg am Joer 2025 an $ 1.50 / kg am Joer 2030, an engem jährleche passende Szenario, op ongeféier $ 4-5 / kg an engem Stonneplang passende Szenario. Dëse Grad vun der Käschteerhéijung kéint d'Fähigkeit verspéiten fir gréng Waasserstoff mat Käschteparitéit zu méi niddrege Käschten, bloen oder groe Waasserstoff ze produzéieren, schlussendlech d'wirtschaftlech Kompetitivitéit an d'Adoptioun vu béide Netzverbonnen an 100% erneierbaren grénge Waasserstoff als niddereg Kuelestoff Brennstoff behënneren.

Ëmgekéiert weist d'Modellerung vun engem jährleche passende Szenario datt en Elektrolyzer, deen mat engem 100% Kapazitéitsfaktor leeft, ënner engem jährleche passende Regime deen REC Offsets erlaabt, Wirtschaft ënner $ 2 / kg bis 2025 erreechen kann, an ënner $ 1.50 / kg am 2030 an béid Mäert. Dës Gamme vu Wirtschaft ass am Aklang mat der bloer Waasserstoffparitéit an ënnerstëtzt d'DOE Ziler fir gréng Waasserstoff LCOH vun $2/kg bis 2025 an $1/kg bis 2030.

CI Implikatioune si méi komplex

Wärend d'Wirtschaft méi gënschteg ass am alljährlechen passenden Szenario, et ginn eng Serie vun Emissiounen a Kuelestoffintensitéit Trade-offs ze berücksichtegen. Am alljährlechen passende Fall hänkt den Elektrolyzer op Netzstroum fir 19 - 35% vun Elektrizitéitsufuerderungen. Obwuel während bestëmmte Stonnen d'Netz muss méi aus thermesch Energiequellen zéien, déi inkrementell erneierbar Generatioun verdrängt och thermesch Energie während de Spëtzten erneierbaren Ressource Stonnen, wat zu engem Réckgang am CI vum Netz resultéiert. Am Joer 2025 gi Raster CI Reduktiounen vun 0.2 an 0.5% iwwer d'ERCOT an WECC Regiounen respektiv observéiert.

Wéi och ëmmer, et gëtt en Austausch tëscht CI an absoluten Emissiounen. D'Analyse weist datt trotz engem nidderegen CI eng marginal Erhéijung vun den absoluten Emissiounen souwuel am ERCOT wéi och am WECC Mäert ass wéinst der zousätzlecher Nofroquell an enger verstäerkter Ofbau vun thermesche Eenheeten während nidderegen erneierbaren Ressourcestonne. Zousätzlech, wéi Stroumnetz méi gréng ginn, ginn d'Virdeeler vun inkrementellen erneierbaren Ergänzunge fir CI méi kleng, an eng Erhéijung vun der Belaaschtung fiert en nach méi groussen Zuch op thermesch Eenheeten wärend Stonnen mat wéineg erneierbaren Ressourcen. Als Resultat vun dësem Phänomen sinn d'CI-Virdeeler, déi am Joer 2025 gesi ginn, méi kleng am Joer 2030 an d'absolut Emissiounen klammen op béide Mäert marginell.

Wéinst dësen Erkenntnisser hu mir Sensibilitéiten exploréiert fir e puer Mechanismen ze testen fir d'Erhéijung vun den absolute Rasteremissiounen an / oder CI ënner engem jährleche passende Szenario ze reduzéieren. D'Analyse huet festgestallt datt e klengen Iwwerbau vun erneierbaren Energien, oder strategesch Ofgrenzung vun der Waasserstoffproduktioun während thermesche Spëtzestonnen, effektiv Tools kéinte sinn fir dës ongewollt Emissiounseffekter an den 2020er ze minimiséieren.

Desweideren, verlaangt alljährlechen passende REC offsets engem Netz-Null CI fir Wasserstoff Produktioun ze fueren. Am ERCOT Süden ass den CI, virum Offset, vum produzéierte grénge Waasserstoff 4.3 kgCO₂/kg H₂ an 2025, an 3.4 kg CO₂/kg H₂ am Joer 2030. An WECC Arizona ass de CI, virum Offset, 7.9 kgCO₂/kg H₂ an 2025, an 4.7 kg CO₂/kg H₂ an 2030. A béide Fäll sinn dës Kuelestoffintensitéiten manner wéi déi geschate 10 kgCO₂/kg H₂ CI geschate fir gro Wasserstoff Produktioun, déi bedeitendst decarbonization an der Zil- Secteuren fir Wasserstoff Adoptioun fueren kéint; allerdéngs sinn dës Kuelestoffintensitéiten och däitlech méi héich wéi den null CI vun enger 100% erneierbarer grénger Wasserstoffoperatioun.

Eng aner Schlëssel Iwwerleeung ass datt dës Analyse sech op Texas an Arizona fokusséiert wou erneierbar Ressourcepotenzial héich ass. Et gëtt méi Enquête erfuerderlech an dësen an anere Mäert fir d'Wirtschaft an d'Emissiounsaustausch komplett ze bewäerten, déi hei berücksichtegt ginn. Et gëtt erwaart datt d'Resultater wesentlech op regionaler Basis variéiere kënnen a kënnen och variéieren well Waasserstoffproduktioun wäit laanscht d'Zousatz vun engem 250 MW Elektrolyzer an enger Regioun schalt.

Gestioun vun Tradeoffs

D'Politiker a Reguléierer sinn an der schwéierer Positioun fir den Austausch tëscht Kuelestoffemissiounen a gréng Waasserstoffwirtschaft am Kontext vu séier verännerende US Kraaftmäert ze navigéieren. Dës fréi Analyse weist datt op wirtschaftlecher Basis alljährlechen Matching de Katalysator kéint sinn déi gréng Waasserstoffindustrie brauch fir déi fréi Adoptioun an de Wuesstum vun der nascent Low-Carbon Wasserstoffindustrie z'ënnerstëtzen. Wann et ëm d'Klimaziler geet, da muss gréng Waasserstoff niewent anere Léisungen agesat ginn, dofir wat méi séier d'Adoptioun geschitt, desto méi séier kënne Virdeeler realiséiert ginn. Iwwert 2030, wéi d'Ausbau vu Wand-, Solar- a Späichergeneratiounsaktivitéite méi niddereg Kuelestoffgitter uechter d'USA ënnerstëtzen, an d'Elektrolyzerkäschte erofkommen, kéint d'Stonnmatching e méi passenden Mechanismus ginn fir 100% erneierbar gréng Waasserstoffproduktioun a Stroumnetzdekarboniséierung z'ënnerstëtzen. tandem.