Model pro výpočet ceny vodíku

V rámci projektu OPTIH2: „Náklady na výrobu obnovitelného a nízkouhlíkového vodíku v podmínkách ČR – Model pro optimalizaci výroby vodíku využitím obnovitelných a jaderných zdrojů“, který byl spolufinancován Technologickou agenturou ČR v programu Théta 2 (TS01010066), připravila společnost LEEF Technologies s.r.o. komplexní výpočetní model v Excelu. Tento model byl prakticky otestován a umožňuje zadávat hodinová data výroby elektřiny ze solárních a větrných zdrojů. Model pracuje jak se zdroji přímo připojenými k elektrolyzérům, tak s dodávkami elektrické energie prostřednictvím distribuční sítě na základě smluv. Obnovitelnou elektřinu je navíc možné kombinovat s nízkouhlíkovou elektřinou z jaderných elektráren.

Model umožňuje nastavení široké škály parametrů. Na výstupu počítá se dvěma způsoby dodávky vodíku:

• s nízkotlakou dodávkou do potrubní soustavy nebo
• s vysokotlakou dodávkou do přepravních kontejnerů.

Součástí modelu jsou různé možnosti optimalizace a také vyhodnocení stability dodávky vodíku, která je pro průmyslové využití klíčová.

Vlastní výsledky projektu jsou zpracovány ve třech samostatných souborech:

• Soubor OPTIH2_Hlavní výstup 1 slouží jako popis výpočetního nástroje – interaktivního modelu pro simulaci a výpočet nákladové ceny vodíku vyráběného z obnovitelných či nízkouhlíkových zdrojů. Dokument představuje strukturu modelu, principy parametrizace a metodiku konstrukce výpočtů.
• V souboru OPTIH2_Hlavní výstup 2 je podrobně popsána struktura a funkcionalita výpočetního modelu. Cílem tohoto výstupu je demonstrovat praktické využití modelu při kvantitativním vyhodnocení scénářů výroby vodíku v podmínkách České republiky a prezentovat výsledky simulací nákladové ceny vodíku ve vybraných technicko-provozních konfiguracích.
• Soubor OPTIH2_Hlavní výstup 3 poskytuje přehledně zpracovanou zpětnou vazbu odborné veřejnosti, shromážděnou během dvou workshopů a průběžných konzultací s Ministerstvem průmyslu a obchodu.

Klíčové zjištění ze simulací

Jedním z nejzajímavějších výsledků je zjištění, že v podmínkách České republiky, při omezené dostupnosti obnovitelných zdrojů, je pro dosažení minimální ceny vodíku a současné zajištění požadované stability dodávky vhodné kombinovat na 1 kW instalovaného výkonu elektrolyzéru přibližně 2 kW instalovaného výkonu fotovoltaiky a 2 kW instalovaného výkonu větrné energie. Požadavek na stabilitu výroby vodíku znamená, že je potřeba přebytek obnovitelné energie, což vede k tomu, že ne veškeré odebrané množství obnovitelné elektřiny může být využito přímo v elektrolyzéru. Efektivní využití této nespotřebované energie může významně snížit celkové náklady na výrobu vodíku. Níže uvedený graf znázorňuje množství obnovitelné elektřiny, které je možné dále využít.

Další informace:

• Záznam z veřejného semináře je dostupný v článku: Seminář k určení ceny výroby obnovitelného a nízkouhlíkového vodíku v podmínkách ČR
• Pro nekomerční použití je model k dispozici ke stažení zdarma.
• Podrobné vysvětlení vstupních parametrů i návod k použití jsou součástí samotného modelu.

Projekt OPTIH2 (TS01010066) byl spolufinancován se státní podporou z programu Théta 2 Technologické agentury ČR.