La infraestructura de hidrógeno en los lugares correctos es clave para una limpieza, futuro energético más barato. Crédito:ARENA
Las posibilidades que presenta el hidrógeno son objeto de apasionantes debates en todo el mundo y en la división política de Australia. notoriamente en guerra por la política energética.
El viernes, el científico jefe de Australia, Alan Finkel, presentará una estrategia nacional sobre el hidrógeno al estado, ministros de energía del territorio y federal. Se espera que Finkel describa un plan que priorice las exportaciones de hidrógeno como una forma rentable de reducir las emisiones.
Es de esperar que la estrategia sea agresiva, más que tímido. La ambición es clave para reducir el costo de la energía. A Australia le iría mejor apuntando a un 200% de energía renovable o más.
Es probable que la estrategia nacional incluya proyectos de demostración para probar la viabilidad de la nueva tecnología, reducir costos, y encontrar formas de compartir el riesgo de la inversión en infraestructura entre el gobierno y la industria.
Sigue habiendo una serie de barreras. Los gasoductos existentes podrían usarse para transportar hidrógeno a los usuarios finales, pero las leyes actuales son prohibitivas. se requieren mecanismos como "certificados de origen", y todavía existen problemas tecnológicos clave, particularmente el costo de la electrólisis.
Estos problemas plantean preguntas sobre cómo es realmente una gran economía del hidrógeno. Puede generar sospechas de que este es solo el último sueño de energía. Pero nuestra investigación en el Centro de transición energética australiano-alemán sostiene que un enfoque ambicioso es mejor que uno cauteloso.
La búsqueda agresiva de las exportaciones de hidrógeno reducirá los costos del suministro de energía nacional y proporcionará una base para nuevas industrias de exportación, como el acero verde, en un mundo con limitaciones de carbono.
Los sistemas óptimos cuestan menos
Usamos modelos de optimización para examinar cómo podría desarrollarse una importante industria del hidrógeno en Australia. Queríamos identificar dónde se podrían construir las principales plantas de electrólisis, preguntó si el mercado nacional de electricidad existente debería suministrar energía, y analizó el efecto en el costo del sistema y, por último, asequibilidad energética.
Nuestros resultados muestran que las ubicaciones para futuras inversiones en infraestructura de hidrógeno estarán determinadas principalmente por sus costos de capital, la participación de la generación eólica y solar y la capacidad de los electrolizadores para proporcionar energía al sistema de manera sensible, y la magnitud de la producción de hidrógeno.
También identificamos posibles proyectos de demostración en Australia, tal como:
Ubicaciones de exportación de hidrógeno de Australia.
Una economía orientada a la exportación
Si asumimos que los electrolizadores siguen siendo caros, alrededor de A $ 1, 800 por kilovatio, y necesita funcionar casi a plena capacidad todo el tiempo, el resultado son grandes centros de exportación de hidrógeno en todo el país, construido cerca de recursos de energía solar y eólica de alta calidad. Las ubicaciones ideales tienden a estar alejadas de la red energética nacional, como en Australia Occidental y el Territorio del Norte, o en una escala relativamente pequeña en Australia Meridional o Tasmania.
Existe un gran debate sobre el costo actual de la electrólisis, pero el consenso sostiene que las economías de escala reducirán sustancialmente estos costos, hasta en un orden de magnitud. Esto es similar a las reducciones de costos que hemos visto en energía solar y baterías.
Esta infraestructura requiere una inversión importante. Sin embargo, Nuestro modelo muestra que si Australia produce el 200% de nuestras necesidades energéticas para 2050, exportando el excedente, Vemos caídas importantes en los costos del sistema y menores costos de energía para toda Australia. Si Australia puede producir 400 Terravatios-hora de energía de hidrógeno para exportar, Los resultados del modelado muestran que el costo promedio de energía podría reducirse en más del 30%.
Escenario de energías renovables del 200%
La ambición del hidrógeno reduce los costos de suministro eléctrico.
Economía de exportación de hidrógeno versus verdadera economía de energía renovable
El factor determinante es nuestro nivel de ambición. Cuanto más nos inclinamos por descarbonizar nuestra economía con energía verde, cuanto más caen los costos. Los ahorros del uso integrado y optimizado de electrolizadores en un mercado nacional de electricidad con gran cantidad de energías renovables superan el costo de construir grandes recursos renovables en ubicaciones remotas.
Una gran industria de exportación de hidrógeno podría generar ingresos de exportación sustanciales y beneficios sustanciales para la economía nacional.
Para resumir, la imagen de arriba muestra dos posibles futuros de hidrógeno para Australia.
En el primero, Australia carece de acciones climáticas y los costos de los electrolizadores siguen siendo altos con economías de escala limitadas. y exportamos desde centros remotos clave como Pilbara.
En el otro, la ambición aumenta y los costos bajan, y la industria de exportación de hidrógeno se conecta a la red nacional, proporcionando tanto exportaciones renovables como beneficios a la red. Esto también promueve el uso de hidrógeno en el mercado nacional. Australia abraza una verdadera economía renovable y comienza un nuevo capítulo de las principales exportaciones de energía.
Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original. 
