A produção de hidrogênio verde nos EUA pode ser lucrativa

Da pv magazine Global

Apenas alguns meses após a aprovação da Lei Federal de Redução da Inflação (IRA), a AES Corporation, proprietária e operadora de usinas, e a empresa de gases industriais Air Products anunciaram uma joint venture de US$ 4 bilhões para construir, possuir e operar uma instalação de produção de hidrogênio verde no Texas com 1,4 GW de capacidade solar e eólica, que poderia se qualificar para o crédito fiscal de produção de hidrogênio limpo sob a seção 45V do IRA.

O projeto, para produzir 200 toneladas métricas de hidrogênio verde por dia, é “financeiramente viável” mesmo sem conexão à rede, disse a consultoria de políticas Energy Innovation em um relatório.

Para identificar outros locais onde a produção de hidrogênio verde pode ser lucrativa, a Energy Innovation modelou a economia do projeto e descobriu que em áreas com recursos eólicos “fortes” e recursos solares “decentes”, esses projetos são “financeiramente viáveis desde o início”.

O foco mais amplo do relatório é um argumento para o “design inteligente” da seção de crédito fiscal de produção de 45V para hidrogênio limpo, para garantir que ele promova baixas emissões e crescimento da indústria de hidrogênio limpo.

O relatório discute três tipos de projetos de hidrogênio limpo que os autores sugerem que se qualificarão para o crédito fiscal, combinando a geração renovável de hora em hora com o consumo de eletricidade por eletrolisadores.

Os eletrolisadores usam eletricidade para dividir as moléculas de água em hidrogênio e oxigênio. O Tesouro dos EUA está desenvolvendo regulamentos para especificar os requisitos para se qualificar para o crédito fiscal da seção 45V.

O projeto de projeto mais simples discutido no relatório usaria apenas energia renovável no local, conforme mostrado à esquerda na imagem ao lado. O relatório também descreve projetos “somente para exportação” que poderiam vender o excesso de energia renovável para a rede e, em momentos de altos preços de energia no mercado, desligar a usina eletrolisadora e vender toda a energia para a rede. A terceira configuração do projeto, “separada”, usaria a energia da rede e poderia combinar seu uso de energia por hora com a contabilidade horária da taxa de emissões da energia da rede.

Para sua análise financeira, a Energy Innovation modelou projetos apenas de exportação com capacidade eólica e solar “superdimensionada” em relação à capacidade da usina de eletrolisador. O superdimensionamento da geração renovável pode aumentar a utilização da planta eletrolisadora, conforme indicado na imagem ao lado. A imagem também mostra as vendas de eletricidade exportada tanto em momentos de excesso de geração quanto quando os preços de mercado da energia estão em um “prêmio”.

“Grandes faixas dos EUA” podem apoiar a produção lucrativa de hidrogênio verde, diz o relatório, onde o custo da energia da nova capacidade eólica e solar é em média inferior a US$ 25/MWh, conforme mostrado no mapa próximo.

Para os três locais mostrados com estrelas no mapa, a Energy Innovation modelou o financiamento do projeto para uma usina de hidrogênio verde apenas para exportação. O local mais lucrativo foi o oeste do Texas, alcançando lucros de $ 143 por kW de capacidade de eletrolisador por ano, alimentando uma usina de eletrolisador de 1 MW com 3 MW de energia solar e 2 MW de vento. Em seguida, a localização mais lucrativa foi perto de Houston, com lucros de US$ 85 por kW/ano usando níveis mais altos de capacidade solar e eólica, seguida pela localização no sudoeste de Minnesota com lucros de US$ 61 por kW/ano usando 2 MW de energia solar e 4 MW de vento.

A Energy Innovation assumiu custos de capital do eletrolisador de US$ 1.400 por kW. As receitas incluiriam a receita de hidrogênio de US$ 1/kg, mais o crédito fiscal de produção do IRA e as vendas de eletricidade. O custo da água não foi um fator na análise. Em cada local, cerca de metade da eletricidade gerada seria vendida à rede. A necessidade de uma usina de hidrogênio exclusivamente para exportação para se interconectar à rede elétrica, diz o relatório, é “um processo que pode incorrer em altos custos, atrasos e incerteza geral”.

Como os custos de capital do eletrolisador continuam diminuindo, os projetos de hidrogênio verde se tornarão econômicos em mais locais ao longo do tempo, diz o relatório. Quando esses custos caírem a ponto de os eletrolisadores precisarem funcionar apenas 20% a 30% do tempo para serem lucrativos, “projetos exclusivamente solares se tornarão viáveis”. O relatório diz que “este é um resultado desejável a longo prazo”, porque os eletrolisadores que funcionam apenas em “horas com preços muito baixos podem ajudar a integrar parcelas maiores de energia renovável na rede”.

Para permitir o uso de hidrogênio para armazenamento sazonal de energia renovável, a Mitsubishi Power Americas e a Magnum Development LLC estão adicionando 300 GWh de capacidade de armazenamento de hidrogênio em domos de sal perto do Intermountain Power Project em Utah, que vende eletricidade para a concessionária municipal de Los Angeles.

Os usos industriais atuais do hidrogênio incluem a produção de amônia, principalmente para fertilizantes, e refino de petróleo. A amônia também pode ser usada como combustível para navios. A Green Hydrogen Coalition diz que o hidrogênio verde também pode descarbonizar a produção de aço e cimento.