Vesiniku kui võtmetehnoloogia konkurentsivõime: Saksa majanduse strateegiad ja meetmed

Vesiniku kui võtmetehnoloogia konkurentsivõime: Saksa majanduse strateegiad ja meetmed

Üleminek kliimaneutraalsele majandusele esitab Saksamaale tohutuid väljakutseid. Rohelist vesinikku peetakse võtmetehnoloogiaks ja energiasiirde oluliseks elemendiks. Praegused analüüsid näitavad aga, et vesiniku hind on endiselt oluliselt kõrgem kui fossiilkütustel. Sellest hoolimata on paljulubavaid arenguid: 2030. aastaks võib roheline vesinik olla teatud rakendusvaldkondades juba konkurentsivõimeline, kui luuakse õige poliitiline raamistik. See nõuab ulatuslikke investeeringuid tootmisrajatistesse, taristusse ja tehnoloogilistesse uuendustesse, tagades samal ajal Euroopa väärtusloome.

Vesinikumajanduse praegune olukord

Eksperdid kirjeldavad vesinikku kui tuleviku peamist energiakandjat ja „energiasiirde pusle puuduvat tükki“. See ühendab energiajulgeoleku, kliimaneutraalsuse ja konkurentsivõime ühes kontseptsioonis. Saksamaa föderaalvalitsus tunnistas selle olulisust ja avaldas 2020. aasta juunis riikliku vesinikustrateegia (NWS). See strateegia loob aluse vesinikumajanduse ülesehitamisele Saksamaal, kus toodetakse, transporditakse ja lõpuks kasutatakse rohelist vesinikku. Eesmärk on ambitsioonikas: 2030. aastaks rohelise vesiniku tootmisrajatised koguvõimsusega 10 gigavatti , samuti nendega seotud taastuvenergia tootmisvõimsused.

Saksamaa plaanib ulatuslikku vesinikutaristu võrgustikku. Aastaks 2027/28 peaks valmima esialgne enam kui 1800 kilomeetri pikkune ümberehitatud ja äsja ehitatud vesinikutorustike võrgustik, millele lisandub üle Euroopa ligikaudu 4500 kilomeetrit. Pikaajalised plaanid näevad ette võrgu laienemist 2032. aastaks 9040 kilomeetrini, ühendades peamisi vesinikusõlmi kõigis Saksamaa liidumaades: sadamaid, tootmiskohti ja tööstuskeskusi. esimesed 525 kilomeetrit on kavas tööle panna 2025. aastaks, muutes vesinikumajanduse käivitamise käegakatsutavamaks.

Vaatamata neile ambitsioonikatele plaanidele on vesinikumajandus Saksamaal alles lapsekingades. Praegune turu käivitamine edeneb aeglasemalt kui loodetud. Tootjad, transporditaristu ja nõudlus ei ole piisavalt kooskõlas, mis takistab vesinikumajanduse arengut. Lisaks on rohelise vesiniku hinnad praegu oluliselt kõrgemad kui tavapäraste energiakandjate puhul.

Sobib selleks:

• Taastuv vesinik: ELi audiitorid nõuavad tegelikkuse kontrolli – ELi ambitsioonikad eesmärgid, nendega seotud väljakutsed ja väljavaated

Vesiniku kulutegurid ja hinnavahe

Praegune kulude olukord on üks suurimaid takistusi rohelise vesiniku turuletoomisel. Uuringud ennustavad, et 2030. aastal on rohelise vesiniku tootmiskulud endiselt 2,3 korda kõrgemad kui tavapäraste fossiilkütuste puhul. See hinnavahe on potentsiaalsete klientide ja investorite jaoks peamine probleem.

Kõrgeid kulusid soodustavad mitmed tegurid. Tootmise poolel on peamised tegurid elektrolüserite kapitalikulud ja elektrolüüsiprotsessi elektrienergiakulud. Elektrolüserite maksumus võib aga märkimisväärselt langeda: 660–1050 dollarilt kW kohta 2020. aastal 230–380 dollarini kW kohta 2030. aastal, selgub Hydrogen Councili tellitud McKinsey aruandest. Transpordi- ja taristukulud, samuti regulatiivsed kulud ja maksud suurendavad hinda veelgi.

Transpordi aspekti ei tohiks alahinnata: transport Põhja-Aafrikast Lääne-Saksamaale on hinnanguliselt umbes 0,5 USA dollarit/kg. Pikemate vahemaade puhul meritsi võivad transpordikulud tõusta 2–3 USA dollarini/kg, kuna on vaja ümber ehitada vedelale vesinikule või lisada kandevedelikke, näiteks LOHC-d või ammoniaaki.

Sellest hoolimata on pikaajalise hinnaarengu väljavaated positiivsed. Pärast 2035. aastat võivad vesiniku lõpptarbija hinnad langeda ja läheneda maagaasi hindadele. Selle peamisteks mõjuriteks on vesiniku tootmise langevad kulud ja CO2 hindade tõus heitkogustega kauplemise raames. 2045. aastaks võib vesiniku hind langeda umbes 11–15 sendini/kWh. Võrdluseks, isegi kui maagaasi kasutamine 2045. aastal hoonete energiaseaduse eelnõu kohaselt enam ei ole lubatud, tõuseksid hüpoteetilised lõpptarbija hinnad 10–12 sendini/kWh, eriti CO2 hindade tõusu tõttu.

Konkurentsivõime edendamise poliitilised meetmed

Rohelise vesiniku konkurentsivõime suurendamiseks on Saksamaa föderaalvalitsus kehtestanud mitmesuguseid poliitikavahendeid. Riiklik vesinikustrateegia pakub üldist raamistikku ja hõlmab kokku 37 meedet vesinikutehnoloogiate turuletoomise toetamiseks ja vastavate väärtusahelate loomiseks. Nende hulka kuulub muu hulgas õigusraamistike loomine, mis edendavad üleminekut taastuvenergiale ja rohelisele vesinikule ning taristu laiendamist.

Rohelise vesiniku konkurentsivõime seisukohalt on ülioluline tegur CO2-heitmete hinnakujundus. CO2 hinna korral 100 eurot tonni kohta muutub konkurentsivõimeliseks oluliselt rohkem rohelise vesiniku rakendusi, sealhulgas maantee- ja raudteetransport, samuti selle kasutamine toorainena rafineerimistehastes ja terasetootmises. Isegi CO2 hinna korral vahemikus 35–50 USA dollarit tonni kohta saavutab sinine vesinik (toodetud maagaasist süsiniku kogumise ja säilitamisega) hinnapaarsuse halli vesinikuga (toodetud maagaasist ilma süsiniku kogumise ja säilitamiseta).

Saksamaa ja EL eraldavad järgmise paari aasta jooksul miljardeid eurosid rohelise vesiniku tootmise suurendamiseks ja tööstuse kliimaneutraalseks tootmiseks ümberkujundamiseks. 3. juuni 2020. aasta majanduse stimuleerimise pakett annab täiendavalt 9 miljardit eurot. See rahastus suunatakse erinevatesse programmidesse, näiteks vesiniku- ja kütuseelementide tehnoloogia riiklikku innovatsiooniprogrammi, millele eraldatakse aastateks 2016–2026 kuni 1,4 miljardit eurot, ja „Ideede võistlus: Saksamaa vesinikuvabariik“.

Lisaks on Saksamaa Liitvabariigi majandus- ja kliimameetmete ministeerium (BMWK) saavutanud Euroopa Komisjoniga kokkuleppe vesinikelektrijaamade edendamise regulatiivse raamistiku osas. Uute jaamade pakkumismenetluseks on välja töötatud kolm kontseptsiooni: „Sprinter”, hübriid ja H₂-Ready. Eesmärk on korraldada pakkumismenetlus 8,8 GW uute elektrijaamade rajamiseks, mis töötavad algusest peale vesinikuga, ning kuni 15 GW vesinikelektrijaamade rajamiseks aastaks 2035, mida saab ajutiselt käitada maagaasiga, kuni need ühendatakse vesinikuvõrguga.

Tehnoloogilised uuendused ja kulude vähendamise potentsiaal

Rohelise vesiniku tootmiskulude vähendamine sõltub oluliselt tehnoloogilistest uuendustest. Ramboll toob oma valges raamatus välja erinevad lähtepunktid tehase projekteerimise kulude vähendamiseks, sealhulgas skaleerimine, modulariseerimine ja standardiseeritud lahenduste väljatöötamine. Neid kulude vähendamisi tuleks rakendada nii korstna, süsteemi kui ka tehase tasandil.

Turu käivitamine ise on kulude vähendamise võtmetegur. Tootmismahtude suurendamine võimaldab mastaabisäästu, mis viib madalamate ühikuhindadeni. Power-to-X ja rohelise vesiniku tehnoloogiate investorid ja arendajad eeldasid varem, et vesiniku tootmise ja tarnimise kulud vähenevad lihtsalt elektrolüüsivõimsuse laiendamise ja samaaegse nõudluse suurenemise kaudu. Need optimistlikud kapitalikulude (CAPEX) vähendamise prognoosid ei ole aga veel realiseerunud. Selle peamine põhjus on see, et turu käivitamine edeneb oodatust aeglasemalt.

Teine lähenemisviis kulude vähendamiseks on elektrolüüsi efektiivsuse parandamine. Teadus- ja arendustegevus mängib siin keskset rolli. Seetõttu rahastab Saksamaa föderaalvalitsus spetsiaalselt rohelise vesiniku baasuuringuid, keskendudes materjaliuuringutele, süsteemiuuringutele ja järgmise ning ülejärgmiste põlvkondade potentsiaalsetele võtmetehnoloogiatele.

Taristu laiendamine ja logistika kontseptsioonid

Tõhusa vesinikuinfrastruktuuri arendamine on selle energiaallika konkurentsivõime oluline eeltingimus. Vesiniku põhivõrgu kavandatud pikkus peaks 2032. aastaks kasvama 9040 kilomeetrini, kusjuures umbes 40 protsenti torujuhtmetest ehitatakse uued ja ülejäänud 60 protsenti ehitatakse ümber olemasolevatest maagaasitorustikest. Kogumaksumus, mis on ligikaudu 19 miljardit eurot, kannab erasektor – valitsuse toetusel piiratakse võrgutasusid.

Eriliseks väljakutseks on „viimane miil“ – see tähendab küsimus, kuidas väiksemad tarbijad, kes ei ole otse põhivõrguga ühendatud, saavad torujuhtme kaudu juurdepääsu rohelisele vesinikule. Praegu töötatakse välja palju eraldiseisvaid vesinikulahendusi, mis tuginevad oma vesiniku tootmisvõimsusele, mida täiendab vesiniku ostmine ja tarnimine paakautodega. Need on vesinikumajanduse algfaasis elujõulised lähenemisviisid; keskpikas ja pikas perspektiivis tuleb aga isegi need eraldiseisvad lahendused ühendada kavandatud põhivõrguga.

Lisaks torujuhtmetranspordile on vesiniku jaoks ka teisi logistikakontseptsioone. Laevaga pikamaatranspordi puhul on vajalik muundamine vedelaks vesinikuks (LH2) või kombineerimine kandevedelikega (LOHC või ammoniaak). Need protsessid toovad aga kaasa lisakulusid. Kui lõppkasutus saab toimuda otse LH2 või ammoniaagina, vähenevad transpordikulud märkimisväärselt.

Sobib selleks:

• Dekarboniseerimisstrateegiad: taastuva vesiniku tootmise ja kasutamise väljakutsed terase- ja keemiaettevõtetele

Turumehhanismid ja ostjatele suunatud stiimulid

Rohelise vesiniku nõudluse stimuleerimiseks on vaja mitmesuguseid turumehhanisme ja potentsiaalsetele klientidele suunatud stiimuleid. Praegu on peamiseks probleemiks see, et tööstus kõhkleb vesinikutehnoloogiatesse investeerimisel majanduslike stiimulite puudumise tõttu. Elujõuline äriplaan võib investeeringuid hõlbustada ja nõudlust luua.

Üks paljutõotav lähenemisviis on süsiniku hinnavahelepingud (CCfD), mille puhul valitsus kompenseerib praeguse CO2 hinna ja kliimasõbraliku projekti tegelike CO2 vältimise kulude vahe. Need instrumendid pakuvad ettevõtetele planeerimiskindlust pikaajaliste investeeringute tegemiseks kliimasõbralikesse tehnoloogiatesse.

Teiste oluliste stiimulite hulka kuuluvad rohelise vesiniku kvoodid teatud sektorites, vesiniku kasutajatele mõeldud maksusoodustused ja pikaajalised tarbimislepingud. McKinsey aruandes on välja toodud 22 lõppkasutuse rakendust, mille puhul vesinik võib olla kõige konkurentsivõimelisem lahendus. Nende hulka kuuluvad eelkõige rakendused tööstuses ja transpordisektoris.

Rahvusvaheline koostöö ja impordistrateegiad

Saksamaa ei suuda oma vesinikuvajadust rahuldada ainult kodumaise tootmise abil. Seetõttu on impordistrateegiad ja rahvusvaheline koostöö üliolulised. Liidu teadusminister Bettina Stark-Watzinger rõhutas, et Saksamaa ei suuda oma vesinikunõudlust üksi rahuldada ja et impordistrateegia on seetõttu oluline järgmine samm.

McKinsey uuringu kohaselt võiks imporditud vesinik olla konkurentsivõimeline aastaks 2030. Saudi Araabiast pärit roheline vesinik peaks Rotterdamis olema saadaval hinnaga 3,10 dollarit/kg ja Alžeeriast torujuhtme kaudu isegi 1,90 dollarit/kg. Need imporditeed võiksid oluliselt kaasa aidata Saksamaa vesinikunõudluse rahuldamisele.

Impordistrateegiate kavandamisel tuleb siiski olla ettevaatlik, et vältida kriitilise sõltuvuse tekkimist üksikutest tarnijariikidest. Kui EL ja Saksamaa hangivad olulisi komponente või terveid elektrolüüsitehaseid üksikutest ELi mittekuuluvatest riikidest, on oht selline sõltuvus tekkida, mis võib viia väärtusahelate kadumiseni ELis.

Euroopa väärtusloome kindlustamine

Rohelise vesiniku turu hoogustudes on vesinikust saamas turvalise taastuvenergia majanduse põhiline energiakandja. See võib viia tohutu vesinikutehnoloogiate turu arenguni, luues Euroopa Liidus kuni 5,4 miljonit uut töökohta. Seetõttu on ülioluline luua kohe tingimused, mis võimaldavad Euroopa tootjatel kindlustada endale ülemaailmses konkurentsis juhtpositsiooni.

Üks väljakutse on see, et ELi-välised konkurendid saavad praegu pakkuda vesinikutehnoloogiaid kuni 50 protsenti odavamalt kui Euroopa tootjad. See on sageli tingitud madalamatest tööjõu- ja energiakuludest või tohututest valitsuse toetustest koos kohaliku turu stiimulitega. Euroopa väärtusloome kaitsmiseks nõuab Saksamaa Vesinikuassotsiatsioon (DWV) seetõttu Euroopa Liidu avaliku sektori rahastamisvahendites vastupidavuskriteeriume.

Liidumaa majandusminister Robert Habeck rõhutas, et investeeringud vesinikku on „investeering meie tulevikku – kliimakaitsesse, kvalifitseeritud töökohtadesse ja energiajulgeolekusse“. Riiklik vesinikustrateegia seab suuna tihedale koostööle Euroopa ja rahvusvaheliste partneritega.

Konkreetsed soovitused majanduse toetamiseks

Rohelise vesiniku turuletoomise kiirendamiseks ja selle konkurentsivõime suurendamiseks on vaja nii tööstusharu kui ka poliitikakujundajate poolt konkreetseid meetmeid. Saksamaa Vesinikuassotsiatsioon (DWV) on oma „HyGuide 2030”-s välja töötanud kokku 85 meedet, mille eesmärk on stimuleerida rohelise vesiniku toodete tootmist, rakendamist ja turupõhist nõudlust tööstus-, keemia-, liikuvus-, energeetika- ja küttesektoris.

Peamine soovitus on kiirendada vesinikuprojektide planeerimis- ja heakskiitmisprotsesse. Vesiniku turumajanduse käivitamist takistavad olemasolevad takistused tuleb kõrvaldada. Teine oluline punkt on kodumaise tootmise ja strateegilise impordi kombineerimine, et tagada rohelise vesiniku piisav pakkumine.

Üleminekufaasis tuleks järgida tehnoloogianeutraalset lähenemisviisi, mis võimaldaks ka sinise vesiniku (maagaasist CO2 kogumisega) kasutamist üleminekulahendusena, kuni roheline vesinik on saadaval piisavas koguses ja konkurentsivõimeliste hindadega. Sinise vesiniku kasutamine on hädavajalik seni, kuni roheline vesinik on konkurentsivõimeline.

Teine oluline meede on kõigi vesiniku väärtusahela sidusrühmade koordineerimine. Tootjad, võrguoperaatorid, tarbijad ja poliitikakujundajad peavad vesinikumajanduse kiirendamiseks tihedat koostööd tegema ja samas suunas liikuma.

Vesiniku konkurentsivõime väljavaated

Vesinikul on potentsiaal saada kliimaneutraalses majanduses peamiseks energiakandjaks. Praegu on turu käivitamine aga alles algusjärgus ning rohelise vesiniku hinnad on oluliselt kõrgemad kui fossiilkütuste alternatiividel. Sellest hoolimata on paljulubavaid arenguid, mis viitavad konkurentsivõime suurenemisele lähiaastatel.

McKinsey uuringu kohaselt võib nii ELi avamere tuuleenergiast toodetud vesinik kui ka imporditud vesinik olla 2030. aastaks konkurentsivõimeline. Pärast 2035. aastat võivad vesiniku lõpptarbija hinnad langeda ja läheneda maagaasi hindadele. See positiivne areng sõltub aga poliitilise raamistiku järjepidevast kooskõlla viimisest vesiniku turu kasvuga ning vajalike investeeringute tegemisest tootmisse, taristusse ja rakendustesse.

Vesinikumajanduse arendamine Saksamaal ja Euroopas pakub tohutuid võimalusi jätkusuutlikuks majanduskasvuks ja töökohtade loomiseks. Samal ajal seisame silmitsi suurte väljakutsetega, eriti rahvusvahelises konkurentsis. Oluline on tagada Euroopa väärtusloome, saades samal ajal kasu globaalse vesinikumajanduse eelistest.

Kui Saksamaa valitsus haarab kinni kõigist võimalustest vesinikuturu majanduse koheseks käivitamiseks, on roheline vesinik piisavas koguses saadaval juba 2030. aastaks. Selge strateegilise lähenemisviisi ja konkreetsete ning kontrollitavate eesmärkide abil peab Saksamaa valitsus keskenduma taastuvenergiale ja sellest toodetud vesinikule. See loob kõigile sidusrühmadele planeerimiskindluse.

Saage kasu Xpert.Digitali ulatuslikust, viiekordsest asjatundlikkusest terviklikus teenustepaketis | Teadus- ja arendustegevus, XR, PR ja digitaalse nähtavuse optimeerimine - Pilt: Xpert.Digital

Xpert.digital on sügavad teadmised erinevates tööstusharudes. See võimaldab meil välja töötada kohandatud strateegiad, mis on kohandatud teie konkreetse turusegmendi nõuetele ja väljakutsetele. Analüüsides pidevalt turusuundumusi ja jätkates tööstuse arengut, saame tegutseda ettenägelikkusega ja pakkuda uuenduslikke lahendusi. Kogemuste ja teadmiste kombinatsiooni abil genereerime lisaväärtust ja anname klientidele otsustava konkurentsieelise.

Lisateavet selle kohta siin:

• Kasutage Xpert.digital 5 -kordist kompetentsi ühes paketis alates 500 €/kuus

☑️ VKE tugi strateegia, nõuannete, planeerimise ja rakendamise alal

☑️ digitaalse strateegia loomine või ümberpaigutamine ja digiteerimine

☑️ Rahvusvaheliste müügiprotsesside laiendamine ja optimeerimine

☑️ Globaalsed ja digitaalsed B2B kauplemisplatvormid

☑️ teerajaja ettevõtluse arendamine

Konrad Wolfenstein

Aitan teid hea meelega isikliku konsultandina.

Võite minuga ühendust võtta, täites alloleva kontaktvormi või helistage mulle lihtsalt telefonil +49 89 674 804 (München) .

Ootan meie ühist projekti.

Xpert.digital on tööstuse keskus, mille fookus, digiteerimine, masinaehitus, logistika/intralogistics ja fotogalvaanilised ained.

Oma 360 ° ettevõtluse arendamise lahendusega toetame hästi tuntud ettevõtteid uuest äritegevusest pärast müüki.

Turuluure, hammastamine, turunduse automatiseerimine, sisu arendamine, PR, postkampaaniad, isikupärastatud sotsiaalmeedia ja plii turgutamine on osa meie digitaalsetest tööriistadest.

Lisateavet leiate aadressilt: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus