Вчені Массачусетського технологічного інституту провели техніко-економічний аналіз водневих газових установок та великомасштабних літій-іонних акумуляторних сховищ. У США обидві ці системи розглядаються як потенційна заміна теплових електростанцій на газу. Результати аналізу показали, що літій-іонні батареї ефективніші з точки зору витрат, але водневі в деяких випадках більш життєздатні.
Стаття під назвою «Техніко-економічний аналіз балансування енергосистеми Каліфорнії в залежності від сезонів: водневі і літій-іонні батареї» опублікована в журналі Applied Energy. У цій статті йдеться про те, що «газові турбіни, що працюють на водні, які будуються в даний час, можуть розраховувати на ціну 1320 доларів за один кВт і можуть замінити електростанції, що працюють на природному газі, в процесі балансування енергосистеми в залежно від погоди». Передбачається, що витрати на технічне обслуговування HFGT будуть такими ж, як і на обслуговування газових електростанцій, тобто складуть 13 доларів США за 1 кВт на рік. Транспортні витрати на водень оцінюються від 0,60 доларів США / кг для трубопроводу довжиною 1000 км до 2 доларів США / кг для трубопроводу протяжністю 3000 км.
Також вчені Массачусетського технологічного інституту підрахували, що в даний час виробництво зеленого водню оцінюється (в залежності від умов експлуатації) від 3 до 10 доларів за кілограм, а вартість сірого або блакитного водню становить 1 або 1,5 долара за кілограм відповідно. За умови 40% -го використання електролізера з протонообмінною мембраною (PEM) і вартості споживаної енергії близько 10 доларів США / МВт-год, вартість виробництва зеленого водню складе 5 доларів США / кг. Сьогодні зелений водень дорожче сірого або блакитного водню, але, передбачається, що до 2050 року в міру зростання попиту витрати на його виробництво знизяться на 70%». Вартість же літій-іонних акумуляторів потужністю 100 МВт / 400 МВт-год складе 236,50 дол. США / МВт-год.
Американська група порівняла вирівняну вартість енергії (LCOE) високочастотних газових турбін і великомасштабних літій-іонних накопичувачів за умови, що ці два джерела енергії відповідають рівню, досягнутому газовими турбінами, які працюють на природному газі, в Каліфорнії в 2019 році. Одночасно передбачалося, що термін служби проекту становить 15 років, а ставка дисконту для проекту становить 10%. «Річна витрата палива для HFGT розраховується як загальні витрати, пов'язані із закупівлею водню для експлуатації установки; а річна витрата палива для літій-іонною [установки] дорівнює загальній вартості електроенергії, що зберігається в системі», - пояснюється далі.
Аналіз показав, що конкурентоспроможність HFGT залежить від теплової потужності газових електростанцій, які вони повинні замінити. Теплова потужність вказує на ефективність електростанції і являє собою обсяг енергії, який необхідний для вироблення однієї кіловат-години енергії. На думку дослідників, при більш високій теплової потужності, HFGT більш конкурентоспроможні, ніж літій-іонні акумулятори. Крім того, HFGT, що працюють на блакитному водні, виробленому з вловлюванням CO2, більш економічні, ніж газові турбіни, що працюють на природному газі. «Таким чином, ціни на електроенергію на сьогоднішньому ринку не виправдовують інвестиційні вкладення в цю технологію», - уклали вони. Однак, у статті зазначається схильність до більш «екстремальним» моделям цін на електроенергію на ринку в міру впровадження змінних поновлюваних джерел енергії в мережі.