Mae hydrogen gwyrdd wedi'i ddisgrifio fel tanwydd y dyfodol oherwydd ei fod yn lân, yn storio ac yn gludadwy. Pan fydd hydrogen yn cyfuno ag ocsigen, mae'n llosgi i gynhyrchu dŵr ac yn rhyddhau gwres heb allyrru carbon deuocsid (CO2). Oherwydd ei ddwysedd ynni màs uchel, mae hydrogen yn addas iawn ar gyfer prosesau diwydiannol ynni-ddwys sy'n anodd eu trydaneiddio a gellir eu defnyddio hefyd fel porthiant ar gyfer amrywiaeth o gymwysiadau diwydiannol. Yn ogystal, fel cludwr ynni glân, gellir storio hydrogen gwyrdd am amser hir heb fawr o golled. O'i gymharu â phŵer ynni adnewyddadwy sy'n gysylltiedig â grid, gellir ei gludo'n fwy hyblyg dros bellteroedd hir i feysydd cais ymhellach i ffwrdd o ynni adnewyddadwy, a gall hefyd gyflawni ailddosbarthu ynni adnewyddadwy yn fyd-eang.
Cyfarwyddiadau cymhwyso hydrogen gwyrdd
Gallai hydrogen glas a gynhyrchir gan ddefnyddio tanwydd ffosil a thechnoleg dal a storio carbon (CCS) fod yn gatalydd ar gyfer y farchnad hydrogen yng nghamau cynnar y trawsnewid ynni. Felly, gellir lleihau allyriadau nwyon tŷ gwydr (GHG) o gyfleusterau presennol wrth barhau i ddefnyddio’r seilwaith presennol. Fodd bynnag, mae gan hydrogen glas rai cyfyngiadau hefyd: mae'n dibynnu ar adnoddau cyfyngedig, mae'n agored i amrywiadau mewn prisiau tanwydd ffosil, mae'n gysylltiedig â chostau a rheoliadau cludo a storio CO2, ac nid yw'n gwella diogelwch ynni. Yn ogystal, nid yw dal a storio carbon deuocsid (CCS) yn ddelfrydol yn effeithlon gan ei fod yn dal i gynhyrchu rhywfaint o allyriadau CO2 gweddilliol, a gallai defnyddio methan yn CCS arwain at ollyngiadau i fyny'r afon, gan wneud hydrogen glas yn anghydnaws â thargedau allyriadau sero-net.
Mae'n werth egluro nad yw hydrogen gwyrdd yn bendant wedi'i fwriadu i ddisodli datgarboneiddio'r diwydiannau trydan, trafnidiaeth, gwresogi ac oeri trwy drydaneiddio ynni adnewyddadwy, ond i'w ategu. Mae’r ffigur isod yn cyflwyno’r meysydd cais (blaenoriaeth cymhwyso hydrogen gwyrdd) lle mae gan hydrogen gwyrdd a’i ddeilliadau fanteision cymharol amlwg, sef:
Meysydd diwydiannol sy'n anodd eu lleihau.
Ar hyn o bryd mae diwydiant trwm yn defnyddio hydrogen wedi'i dynnu o danwydd ffosil, yn enwedig mewn puro olew, synthesis amonia, cynhyrchu methanol a dur. Gall defnyddio GH2 fel tanwydd thermol datblygedig helpu i ddatgarboneiddio'r rhain a diwydiannau eraill sy'n anodd eu lleihau. Yn ogystal, gellir ei ddefnyddio fel deunydd crai ar gyfer llawer o gymwysiadau diwydiannol.
Meysydd hedfan a llongau.
Bydd sectorau trafnidiaeth anodd eu lleihau, megis llongau a hedfan, yn cael trafferth datgarboneiddio oherwydd dewisiadau tanwydd carbon isel cyfyngedig.
Maes ynni.
Mae hydrogen yn gludwr ynni effeithlon gyda galluoedd storio hirdymor heb golledion sylweddol a gallai chwarae rhan allweddol wrth sefydlogi gridiau ynni sy'n dibynnu ar ynni solar a gwynt. Trwy liniaru'r amrywiadau sy'n gynhenid yn y ffynonellau ynni adnewyddadwy hyn, gall hydrogen helpu i sicrhau cyflenwad sefydlog a dibynadwy o drydan.
Bydd cystadleurwydd cost ac argaeledd seilwaith yn benderfynyddion allweddol wrth gyflwyno mwy o gymwysiadau hydrogen. Er enghraifft, bydd y defnydd o geir celloedd tanwydd hydrogen a thryciau yn dibynnu ar gost celloedd tanwydd ac argaeledd gorsafoedd llenwi. Gellir integreiddio hydrogen i'r rhwydwaith nwy naturiol presennol a'i ddefnyddio mewn systemau gwresogi ardal neu mewn boeleri hydrogen a chelloedd tanwydd ar gyfer systemau gwresogi preswyl. Ar y llaw arall, mae gan amonia, pan gaiff ei ddefnyddio mewn tyrbinau nwy, y potensial i gynyddu hyblygrwydd y system bŵer neu helpu i leihau allyriadau o weithfeydd pŵer glo.
Er mwyn rhyddhau potensial hydrogen gwyrdd yn llawn, rhaid lleihau cost cynhyrchu hydrogen gwyrdd yn sylweddol. Ar hyn o bryd, mae ei gostau cynhyrchu 3 ~ 6 gwaith yn uwch na hydrogen llwyd (hydrogen gwyrdd: US$3~6/kg; hydrogen llwyd: US$1-2/kg), hyd yn oed yn y lleoliadau cynhyrchu mwyaf ffafriol. Ffactor cost mawr yw'r trydan adnewyddadwy sydd ei angen ar gyfer yr electrolyzers. Gall cynhyrchu hydrogen gwyrdd mewn lleoliadau sydd â digonedd o adnoddau adnewyddadwy wella ei gystadleurwydd cost. Bydd cywasgu cost mewn technolegau ynni solar ffotofoltäig (PV) ac ynni gwynt hefyd yn helpu i leihau'r costau sy'n gysylltiedig â chynhyrchu hydrogen gwyrdd. Blaenoriaeth arall yw lleihau cost electrolyzers, sydd â'r potensial i leihau costau buddsoddi 80% yn y tymor hir.
Felly, mae'n bwysig goresgyn heriau rhwystrau technegol a chostau cynhyrchu uchel. Mae gwledydd yn wynebu sawl rhwystr wrth harneisio potensial llawn hydrogen gwyrdd. Mae'r heriau mwyaf yn cynnwys y wybodaeth dechnegol sydd ei hangen i gynhyrchu hydrogen gwyrdd, cynyddu cynhyrchiant ynni adnewyddadwy a chynhwysedd electrolyzer, costau cynhyrchu uchel, diffyg marchnad ddomestig a seilwaith cyfyngedig. Mae angen polisïau a chydweithrediadau wedi'u targedu felly i fynd i'r afael yn llwyddiannus â'r rhwystrau hyn i gynhyrchu hydrogen gwyrdd. Yn ogystal, rhaid hyrwyddo'r galw a'r cyflenwad am hydrogen gwyrdd ar yr un pryd. Mae llunwyr polisi yn chwarae rhan hanfodol wrth yrru arloesedd, denu buddsoddiad diwydiant preifat, ac adeiladu partneriaethau i integreiddio hydrogen yn effeithiol i'r cymysgedd ynni.
cynhyrchion perthynol yn eisen
