Konkurenceschopnost vodíku jako klíčové technologie: Strategie a opatření pro německou ekonomiku

Konkurenceschopnost vodíku jako klíčové technologie: Strategie a opatření pro německou ekonomiku

Transformace do klimatu -neutrální ekonomika představuje obrovské výzvy. Zelený vodík je považován za klíčovou technologii a rozhodující prvek přechodu energie. Současné analýzy však ukazují, že náklady na vodík jsou stále výrazně vyšší než náklady na fosilní paliva. Přesto však existují slibné vývoj: Do roku 2030 by se do roku 2030 mohl být v určitých oblastech aplikace konkurenceschopný, pokud bude vytvořen správný politický rámec. To vyžaduje rozsáhlé investice do výrobních zařízení, infrastruktury a technologických inovací, zatímco současně musí být zajištěna evropská přidaná hodnota.

Současná situace vodíkové ekonomiky

Odborníci označili vodík za ústřední zdroj energie v budoucnosti a jako „chybějící kus hádanky o přechodu energie“. Kombinuje energetickou bezpečnost, klimatickou neutralitu a konkurenceschopnost v konceptu. Německá federální vláda tento význam uznala a v červnu 2020 zveřejnila Národní vodíkovou strategii (NWS). Tato strategie tvoří základ pro založení vodíkové ekonomiky v Německu, ve kterém zelený vodík generuje, přepravuje a nakonec se používá. Cíl je ambiciózní: do roku 2030 je třeba nastavit zelené vodík s 10 gigawatty

Německo plánuje pro infrastrukturu dalekosáhlou síť vodíku. Do roku 2027/28 má být stavěna počáteční síť s více než 1 800 kilometry a nově postavené vodíkové potrubí a po celé Evropě se přidává asi 4 500 kilometrů. Dlouhodobé plánování stanoví, že síť by měla do roku 2032 růst na 9 040 kilometrů a že důležitá místa vodíku ve všech federálních státech by se měla kombinovat: přístavy, umístění generování a průmyslová centra. Již v roce 2025 prvních 525 kilometrů sítě do provozu, což zvyšuje vysoký běh ekonomiky vodíku hmatatelnějším.

Navzdory těmto ambiciózních plánů je vodíková ekonomika v Německu stále na začátku. Současná tržní mrtvice je pomalejší, než se doufalo. Producenti, dopravní infrastruktura a poptávka jsou nedostatečně koordinované, což brzdí jízdu hospodářství vodíku. Kromě toho jsou náklady na zelený vodík v současné době výrazně vyšší než u konvenčních zdrojů energie.

Vhodné pro:

• Obnovitelný vodík: Auditoři EU požadují kontrolu reality – ambiciózní cíle v EU, jejich výzvy a vyhlídky

Nákladové faktory a mezera cen v vodíku

studie na trhu zeleného vodíku . Tato cenová mezera je ústředním problémem pro potenciální kupce a investory.

K vysokým nákladům přispívají různé faktory. Na stránce výroby jsou to především kapitálové náklady na elektrolysery a náklady na elektřinu pro proces elektrolýzy. Náklady na elektrolysery by však mohly výrazně klesat: od 660-1,050/kW v roce 2020 na 230-380 $/kW v roce 2030, jak předpovídá zpráva McKinsey jménem rady vodíku. Kromě toho existují náklady na dopravu a infrastrukturu, jakož i regulační náklady a daně, které také zvyšují cenu.

Přepravní aspekt by neměl být podceňován: pro dopravu ze severní Afriky do západního Německa se náklady odhadují na 0,5 USD/kg. V případě delší vzdálenosti přes jezero se mohou náklady na dopravu zvýšit v důsledku nezbytné přeměny kapalného vodíku nebo připojení k nosné tekutině, jako je LOHC nebo amoniak, až do 2-3/kg.

Přesto však existují pozitivní vyhlídky na rozvoj dlouhodobých cen. Po roce 2035 by se konečné ceny zákazníka za vodíku snížily a přiblížily se zemnímu plynu. Mezi hlavní řidiče toho patří degradování nákladů na výrobu vodíku a rostoucí ceny CO2 v rámci obchodu s emisemi. V roce 2045 by náklady na zásobování vodíku mohly klesnout na přibližně 11 až 15 CT/kWh. Pro srovnání: I kdyby se zemní plyn podle návrhu zákona o energii budovy 2045 již nemohl používat, hypotetické koncové ceny zákazníků, zejména v důsledku rostoucích cen CO2, by se zvýšily na 10 až 12 ct/kWh.

Politická opatření na podporu konkurenceschopnosti

Za účelem zvýšení konkurenceschopnosti zeleného vodíku zavedla německá federální vláda různé politické nástroje. Národní strategie vodíku tvoří zastřešující rámec a obsahuje celkem 37 opatření na podporu tržního zdvihu pro technologie vodíku a za účelem vytvoření odpovídajících hodnotových řetězců. To zahrnuje mimo jiné vytvoření právních rámcových podmínek, které podporují přechod na obnovitelné energie a zelenou vodíku a podporují expanzi infrastruktury.

Klíčovým faktorem pro konkurenceschopnost zeleného vodíku je cena emisí CO2. S cenou CO2 100 EUR/T CO2 je výrazně více aplikací pro zelené vodík konkurenceschopné, včetně silničního a železničního provozu, ale také využití materiálu v rafinériích a výrobě oceli. I s cenami CO2 mezi 35 a 50 USD/t CO2, modrý vodík (ze zemního plynu se oddělením CO2) dosahuje cenové parity šedým vodíkem (ze zemního plynu bez oddělení CO2).

V příštích několika letech bude Německo a EU podporovat produkci zeleného vodíku a také transformaci průmyslu pro výrobu klimatu -neutrální s několika miliardami eur. Balíček ekonomických podnětů ze dne 3. června 2020 poskytuje další prostředky ve výši 9 miliard EUR. Toto financování bude proudit do různých programů, jako je národní inovační program vodík a technologie palivových článků s až 1,4 miliardami EUR v období 2016 až 2026 nebo „Idea Contection Competition Republic of Německo“.

Federální ministerstvo hospodářských záležitostí a ochrany klimatu (BMWK) navíc souhlasilo s Evropskou komisí pro regulační rámec pro podporu vodíkových elektráren. Byly formulovány tři koncepty výběrového řízení na nové systémy: „Sprinter“, hybridní a H₂ připravené. Cílem je zapsat 8,8 GW na nové elektrárny, které jsou provozovány s vodíkem od začátku a až 15 GW vodíkových elektráren, které lze dočasně provozovat zemním plynem až do roku 2035, dokud nejsou připojeny k vodíkové síti.

Technologické inovace a potenciál snižování nákladů

Snížení výrobních nákladů na zelené vodík závisí převážně na technologických inovacích. V bílé knize Ramboll identifikuje různé počáteční body za snížení nákladů v oblasti plánování systému, včetně škálování, modularizace a vývoje standardizovaných řešení. Snížení nákladů by se mělo používat na úrovni zásobníku, systému a systému.

Samotný trh s vysokým během je důležitým faktorem pro snížení nákladů. Rostoucí množství výroby může dosáhnout efektů měřítka, které vedou k nižším jednotkovým nákladům. Doposud investoři a vývojáři technologií pro energii k X a zeleným vodíku předpokládali, že náklady na výrobu a poskytování vodíku by se snížily pouze rozšířením elektrolýzy a rostoucí poptávky. Tyto optimistické prognózy pro snížení investic (CAPEX) však dosud nedošlo. Důležitým důvodem je to, že tržní mrtvice je pomalejší, než se očekávalo.

Dalším výchozím bodem pro snížení nákladů je zlepšení účinnosti elektrolýzy. Výzkum a vývoj zde hraje ústřední roli. Federální vláda proto konkrétně podporuje základní výzkum zeleného vodíku se zaměřením na výzkum materiálu, systémové studie a možné klíčové technologie další a více generace.

Koncepty expanze a logistiky infrastruktury

Zřízení silné vodíkové infrastruktury je základním požadavkem pro konkurenceschopnost tohoto zdroje energie. Očekává se, že plánovaná síť vodíkového jádra do roku 2032 vzroste na 9 040 kilometrů, přičemž přibližně 40 procent linek se staví a mění se potrubí zemní plyn pro ostatní kolem 60 procent. Účelem soukromého sektoru je nést celkové náklady přibližně 19 miliard EUR - se státní podporou pro omezení poplatků za sítě.

„Poslední míle“ je zvláštní výzvou - otázka, jak menší spotřebitelé, kteří nejsou přímo obyvatelé hlavní sítě, mohou získat přístup k zelenému vodíku. V mnoha případech se v současné době vytvářejí roztoky izolace vodíku, které se spoléhají na vlastní generační kapacity pro vodík, doplněné nákupem a dodáním vodíku prostřednictvím cinkové vozidla. Jedná se o funkční přístupy pro počáteční fázi hospodářství vodíku, ale ve střednědobém až dlouhodobém horizontu musí být také možné, aby se tato ostrovní řešení propojila k plánované jaderné síti.

Kromě transportu prostřednictvím potrubí existují i ​​jiné logistické koncepty pro vodík. Přeměna na kapalný vodík (LH2) nebo připojení k nosné tekutině (LOHC nebo amoniak) je nezbytná pro transport na velké vzdálenosti lodí. Tyto postupy jsou však spojeny s dodatečnými náklady. Pokud konečné použití může probíhat přímo jako LH2 nebo amoniak, náklady na dopravu se výrazně sníží.

Vhodné pro:

• Dekarbonizační strategie: výzvy při výrobě a používání obnovitelného vodíku pro ocelářské a chemické společnosti

Tržní mechanismy a pobídky pro zákazníky

Za účelem stimulace poptávky po zeleném vodíku jsou pro potenciální kupce nutné různé tržní mechanismy a pobídky. Ústředním problémem je v současné době to, že odvětví váhá investovat do technologií vodíku, protože chybí ekonomické pobídky. Udržitelný obchodní případ může usnadnit investice a vytvářet poptávku.

Slibným přístupem jsou uhlíkové smlouvy na rozdíl (CCFD), ve kterém stát kompenzuje rozdíl mezi současnou cenou CO2 a skutečnými náklady na vyhýbání se CO2 na projektu přátelským k klimatu. Společnosti nabízejí tyto nástroje pro dlouhodobé investice do technologií přátelských k klimatu.

Dalšími důležitými motivačními mechanismy jsou kvóty pro zelené vodík v některých odvětvích, daňové výhody pro uživatele vodíku a smlouvy o dlouhodobém přijetí. Zpráva McKinsey identifikuje 22 koncových aplikací, pro které může vodík představovat nejkonkurenceschopnější řešení. To zahrnuje hlavně aplikace v průmyslovém a dopravním sektoru.

Mezinárodní strategie spolupráce a dovozu

Německo nebude moci pokrýt své požadavky na vodík pouze domácí produkcí. Proto jsou zásadní význam dovozních strategií a mezinárodní spolupráce. Federální ministryně výzkumu Bettina Stark-Watzinger zdůraznila, že Německo nedokáže pokrýt potřebu pouze vodíku a že dovozní strategie je proto důležitá jako další krok.

Podle studie McKinseyho by do roku 2030 mohl být dovážený vodík konkurenceschopný. Zelený vodík ze Saúdské Arábie je údajně v Rotterdamu po dobu 3,1 USD/kg, dokonce za potrubí 1,9 $/kg. Tyto dovozní cesty by mohly přispět k pokrytí německých požadavků na vodík.

Při navrhování dovozních strategií je však třeba dbát na to, aby se zajistilo, že v jednotlivých zemích doručování není žádná kritická závislost. Pokud jsou v EU a Německu získány základní komponenty nebo celé elektrolytické systémy z jednotlivých zemí mimo EU, existuje riziko, že by taková závislost mohla jít ruku v ruce se ztrátou hodnotových řetězců v EU.

Zajištění evropské přidané hodnoty

V průběhu mrtvice na trhu zeleného vodíku se vodík stává základním zdrojem energie pro odvětví obnovitelné energie bezpečných na dodávku. Spolu s tím se může rozvíjet obrovský trh s technologiemi vodíku s až 5,4 milionu nových pracovních míst v Evropské unii. Je proto důležité vytvořit předpoklady, že evropští výrobci mohou zajistit přední pozici na trhu v globální konkurenci.

Jednou z výzvy je, že konkurenti mimo EU mohou v současné době nabízet technologie vodíku až o 50 procent levnější než evropští výrobci. To je často možné prostřednictvím nižších nákladů na mzdy a energii nebo v důsledku masivních mechanismů státního financování v souvislosti s pobídkami na místním trhu. Za účelem zajištění evropské přidané hodnoty proto německá asociace vodíků (DWV) vyžaduje kritéria odolnosti ve veřejných finančních nástrojích Evropské unie.

Federální ministr ekonomiky Robert Habeck zdůraznil, že investice do vodíku „investují do naší budoucnosti. V ochraně klimatu, v kvalifikovaných pracovních místech a zabezpečení dodávek energie “. Národní vodíková strategie stanoví kurz pro úzkou spolupráci s evropskými a mezinárodními partnery.

Konkrétní doporučení pro akci pro ekonomiku

Aby se zrychlil trh s vysokým průběhem zeleného vodíku a zvýšil jeho konkurenceschopnost, jsou vyžadována konkrétní opatření ze strany ekonomiky a politiky. Ve svém „Hyguide 2030“ vyvinula německá asociace vodíků (DWV) celkem 85 opatření, která zahrnují výrobu, aplikaci a tržní poptávku po zelených vodíkových produktech v odvětví průmyslu, chemie, mobility, energie a tepla.

Ústředním doporučením je urychlit proces plánování a schvalování pro vodíkové projekty. Existující překážky vysokého provozu tržního hospodářství vodíku musí být demontovány. Dalším důležitým bodem je kombinace produkce in -house a strategického dovozu, aby byla zajištěna dostatečná dodávka zeleného vodíku.

Ve fázi přechodu by měl být také dodržován přístup otevřený technologií, což také umožňuje použití modrého vodíku (ze zemního plynu se oddělením CO2) jako dočasné řešení, dokud není zelený vodík dostupný v dostatečném množství a za konkurenceschopné ceny. Použití modrého vodíku bude nezbytné, dokud nebude konkurenceschopný zelený vodík.

Dalším důležitým opatřením je koordinace všech aktérů podél hodnotového řetězce vodíku. Producenti, operátoři sítě, spotřebitelé a politika musí úzce spolupracovat a spojovat se dohromady, aby zrychlili vysoký běh ekonomiky vodíku.

Perspektivy konkurenceschopnosti vodíku

Vodík má potenciál stát se centrálním zdrojem energie v neutrální ekonomice. V současné době je však tržní mrtvice stále na začátku a náklady na zelený vodík jsou výrazně vyšší než fosilní alternativy. V nadcházejících letech však existují slibné vývoj, který naznačuje rostoucí konkurenceschopnost.

Podle studie McKinseyho by vodík z větrné energie EU-offshore a dovážený vodík mohl být do roku 2030 konkurenceschopný. Po roce 2035 by se konečné ceny zákazníka za vodíku snížily a přiblížily se zemnímu plynu. Tento pozitivní vývoj však předpokládá, že politický rámec je neustále zaměřen na tržní zdvih vodíku a pro provádění nezbytných investic do výroby, infrastruktury a aplikací.

Zřízení vodíkové ekonomiky v Německu a Evropě nabízí obrovské příležitosti pro udržitelný hospodářský růst a vytváření pracovních míst. Zároveň čelíme hlavním výzvám, zejména v mezinárodní soutěži. Je důležité zajistit evropskou přidanou hodnotu a zároveň těžit z výhod globální ekonomiky vodíku.

Zelený vodík bude k dispozici v dostatečném množství již v roce 2030, pokud federální vláda využije všechny možnosti pro okamžitý provoz hospodářství trhu s vodíkem. Díky jasnému strategickému přístupu s konkrétními a ověřitelnými cíli se musí federální vláda zaměřit na obnovitelné energie a vodík z nich. To vytváří bezpečnost plánování pro všechny zúčastněné aktéry.

Xpert.Digital má hluboké znalosti z různých odvětví. To nám umožňuje vyvíjet strategie šité na míru, které jsou přesně přizpůsobeny požadavkům a výzvám vašeho konkrétního segmentu trhu. Neustálou analýzou tržních trendů a sledováním vývoje v oboru můžeme jednat s prozíravostí a nabízet inovativní řešení. Kombinací zkušeností a znalostí vytváříme přidanou hodnotu a poskytujeme našim zákazníkům rozhodující konkurenční výhodu.

Více o tom zde:

• Využijte 5x odborných znalostí Xpert.Digital v jednom balíčku – již od 500 EUR měsíčně

☑️ Podpora MSP ve strategii, poradenství, plánování a implementaci

☑️ Vytvoření nebo přeladění digitální strategie a digitalizace

☑️ Rozšíření a optimalizace mezinárodních prodejních procesů

☑️ Globální a digitální obchodní platformy B2B

☑️ Pioneer Business Development

 

Rád posloužím jako váš osobní poradce.

Můžete mě kontaktovat vyplněním kontaktního formuláře níže nebo mi jednoduše zavolejte na číslo +49 89 89 674 804 (Mnichov) .

Těším se na náš společný projekt.

 

 

Xpert.Digital je centrum pro průmysl se zaměřením na digitalizaci, strojírenství, logistiku/intralogistiku a fotovoltaiku.

S naším 360° řešením pro rozvoj podnikání podporujeme známé společnosti od nových obchodů až po poprodejní služby.

Market intelligence, smarketing, automatizace marketingu, vývoj obsahu, PR, e-mailové kampaně, personalizovaná sociální média a péče o potenciální zákazníky jsou součástí našich digitálních nástrojů.

Více se dozvíte na: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus