Vesiniku kui võtmetehnoloogia konkurentsivõime: Saksa majanduse strateegiad ja meetmed

Vesiniku kui võtmetehnoloogia konkurentsivõime: Saksa majanduse strateegiad ja meetmed

Ümberkujundamine kliima -neutraalseks majanduseks on tohutu väljakutse. Rohelist vesinikku peetakse võtmetehnoloogiaks ja energia ülemineku otsustavaks elemendiks. Kuid praegused analüüsid näitavad, et vesiniku maksumus on endiselt oluliselt kõrgem kui fossiilkütuste oma. Sellegipoolest on paljulubavaid arenguid: 2030. aastaks võiks roheline vesinik olla teatud rakendusvaldkondades juba konkurentsivõimeline, kui luuakse õige poliitiline raamistik. See nõuab ulatuslikke investeeringuid tootmisrajatistesse, infrastruktuuri ja tehnoloogilistesse uuendustesse, samal ajal kui Euroopa lisaväärtus tuleb tagada.

Vesinikumajanduse praegune olukord

Eksperdid nimetasid vesinikku tuleviku keskseks energiaallikaks ja „puuduva energia ülemineku pusletükiks”. See ühendab kontseptsioonis energiajulgeoleku, kliimaneutraalsuse ja konkurentsivõime. Saksamaa föderaalvalitsus tunnistas seda tähendust ja avaldas riikliku vesiniku strateegia (NWS) 2020. aasta juunis. See strateegia moodustab vesinikumajanduse rajamise aluse Saksamaal, kus roheline vesinik genereerib, transporditakse ja lõpuks seda kasutab. Eesmärk on ambitsioonikas: 2030. aastaks 10 gigavatti kogutoodanguga rohelise vesiniku genereerimise taimed, samuti sellega seotud taastuvenergia tootmise võime.

Saksamaa plaanib infrastruktuuri jaoks kaugeleulatuvat vesinikutuuma võrku. Aastaks 2027/28 tuleb ehitada ja äsja ehitatud vesinikutorudega ehitada enam kui 1800 kilomeetrit ning kogu Euroopas tuleb lisada umbes 4500 kilomeetrit. Pikaajaline planeerimine näeb ette, et võrk peaks 2032. aastaks kasvama 9 040 kilomeetrini ja et kõigis föderaalsetes osariikides peaksid ühendama olulised vesiniku asukohad: sadamad, põlvkonna asukohad ja tööstuskeskused. Juba 2025. aastal esimesed 525 kilomeetrit võrgust, mis muudab vesinikumajanduse kõrge käigu käegakatsutavamaks.

Vaatamata nendele ambitsioonikatele plaanidele on Saksamaa vesinikumajandus alles alguses. Praegune turulöök on loodetavasti aeglasem. Transpordi infrastruktuur ja nõudlus on ebapiisavalt koordineeritud, mis pidurdab vesinikumajanduse sõitu. Lisaks on rohelise vesiniku kulud praegu oluliselt kõrgemad kui tavaliste energiaallikate puhul.

Sobib selleks:

• Taastuv vesinik: EL-i eksamineerijad nõuavad tegelikkust-ELis ambitsioonikaid eesmärke, nende väljakutsed ja vaatenurgad

Vesiniku kulutegurid ja hinnalõhe

Praegune kulude olukord on üks suurimaid takistusi rohelise vesiniku turule. Uuringud eeldavad, et 2030. aastal on rohelise vesiniku tootmiskulud endiselt 2,3 kõrgemad kui tavaliste fossiilkütuste puhul. See hinnalõhe on potentsiaalsete ostjate ja investorite jaoks keskne probleem.

Erinevad tegurid aitavad kaasa kõrgetele kuludele. Tootmislehel on see peamiselt elektrolüüsrite kapitalikulud ja elektrolüüsiprotsessi elektrikulud. Elektrolüsaatorite kulud võivad siiski märkimisväärselt langeda: 660–1,050/kW aastatel 2020. aastal kuni 230-380 dollarini/kW 2030. aastal, nagu McKinsey aruanne ennustab vesiniku nõukogu nimel. Lisaks on olemas transpordi- ja infrastruktuuri kulud, samuti regulatiivsed kulud ja maksud, mis suurendavad ka hinda.

Transpordi aspekti ei tohiks alahinnata: Transpordi Põhja -Aafrikast Lääne -Saksamaale on kulud hinnanguliselt umbes 0,5 USD/kg. Pikemate vahemaade korral järve kaudu võivad transpordikulud suureneda vedela vesiniku vajaliku muundamise või kandevedelike, näiteks LOHC või ammoniaagiga, kuni 2-3/kg.

Sellegipoolest on pikaajalise hinna arendamise jaoks positiivseid väljavaateid. Pärast 2035. aastat võivad vesiniku lõppklientide hinnad maagaasi väheneda ja läheneda. Selle peamisteks tõukejõududeks on heitkoguste kaubanduse osana vesiniku tootmise kulude vähendamine ja süsinikdioksiidi hindade tõus. Aastal 2045 võivad vesiniku tarnekulud langeda umbes 11–15 CT/kWh. Võrdluseks: isegi kui maagaas vastavalt hooneenergia seaduse 2045 kavandamisele ei pruugi enam kasutada, tõuseksid hüpoteetilised lõppkliendihinnad, eriti suurenevate CO2 hindade tõttu, 10–12 CT/kWh.

Poliitilised meetmed konkurentsivõime edendamiseks

Rohelise vesiniku konkurentsivõime suurendamiseks on Saksamaa föderaalvalitsus kasutusele võtnud erinevad poliitilised instrumendid. Riiklik vesinikustrateegia moodustab kõikehõlmava raamistiku ja sisaldab kokku 37 meedet, et toetada vesinikutehnoloogiate turutõstet ja luua vastavad väärtusahelad. See hõlmab muu hulgas õigusraamistiku tingimuste loomist, mis soodustavad taastuvenergiale üleminekut ja rohelist vesinikku ning soodustavad infrastruktuuri laienemist.

Rohelise vesiniku konkurentsivõime ülioluline tegur on CO2 heitkoguste hinnakujundus. Kuna CO2 hind on 100 eurot/t CO2, on konkurentsivõimeline märkimisväärselt rohkem rohelise vesiniku rakendusi, sealhulgas maantee- ja raudteeliiklus, aga ka materjali kasutamine rafineerimistehaste ja terase tootmisel. Isegi CO2 hindade vahemikus 35 kuni 50 USD/t CO2 jõuab sinine vesinik (maagaasist koos CO2 eraldamisega) hinnakujunduse võrdsusse halli vesinikuga (maagaasist ilma CO2 eraldamiseta).

Järgmistel aastatel edendavad Saksamaa ja EL nii rohelist vesiniku tootmist kui ka tööstuse muutmist kliima -neutraalse tootmise jaoks mitme miljardi euroga. 3. juuni 2020. aasta majandusstiimuli pakett pakub täiendavaid vahendeid 9 miljardit eurot. See rahastamine voolab mitmesugustesse programmidesse, näiteks riikliku innovatsiooniprogrammi vesiniku ja kütuseelementide tehnoloogiasse kuni 1,4 miljardit eurot perioodil 2016–2026 või „Saksamaa Idee konkurentsi vesiniku Vabariik”.

Lisaks on föderaalne majandus- ja kliimakaitseministeerium (BMWK) nõustunud Euroopa Komisjoniga vesiniku elektrijaamade edendamise regulatiivse raamistiku osas. Kolm uute süsteemide pakkumise kontseptsiooni koostati: “sprinter”, hübriid ja H₂ valmis. Eesmärk on kirjutada 8,8 GW uutele elektrijaamadele, mida töötavad vesinikuga algusest peale ja kuni 15 GW vesiniku elektrijaamadest, mida saab ajutiselt maagaasiga kasutada kuni 2035. aastani, kuni need on ühendatud vesinikuvõrguga.

Tehnoloogilised uuendused ja kulude vähendamise potentsiaal

Rohelise vesiniku tootmiskulude vähenemine sõltub suuresti tehnoloogilistest uuendustest. Valges artiklis määratleb Ramboll süsteemiplaneerimise valdkonnas kulude vähendamise erinevaid lähtepunkte, sealhulgas skaleerimist, modulariseerimist ja standardiseeritud lahenduste väljatöötamist. Kulude vähendamist tuleks kasutada virna, süsteemi ja süsteemi tasandil.

Turu kõrge jooks ise on kulude vähendamiseks oluline tegur. Tootmiskogused võivad saavutada skaala mõju, mis põhjustavad madalamaid ühikukulusid. Siiani eeldasid võimu- ja rohelise vesiniku tehnoloogiate investorid ja arendajad, et vesiniku tootmise ja pakkumise kulud vähenevad ainult elektrolüüsi võimekuse laiendamisega ja kasvava nõudluse laiendamisega. Neid investeeringute vähendamise optimistlikke prognoose (CAPEX) ei ole veel toimunud. Selle jaoks on oluline põhjus see, et turulöök on oodatust aeglasem.

Teine lähtepunkt kulude vähendamiseks on elektrolüüsi tõhususe parandamine. Uurimis- ja arendustegevus mängib siin keskset rolli. Seetõttu propageerib föderaalvalitsus spetsiaalselt rohelise vesiniku alusuuringuid, keskendudes materiaalsetele uuringutele, süsteemiuuringutele ja järgmise ja rohkem põlvkonna võimalikele põhitehnoloogiatele.

Infrastruktuuri laiendamise ja logistika kontseptsioonid

Võimsa vesiniku infrastruktuuri loomine on selle energiaallika konkurentsivõime põhinõue. Planeeritud vesinikutuuma võrk kasvab 2032. aastaks eeldatavasti 9 040 kilomeetrini, umbes 40 protsenti liinidest ehitati ja vahetab maagaasitorusid teisele umbes 60 protsendile. Erasektori eesmärk on kanda kogukulusid umbes 19 miljardit eurot - toetades riiklikku võrgukulude piiramist.

Viimane miil on eriline väljakutse - küsimus sellest, kuidas väiksemad tarbijad, kes ei ole otseselt põhivõrgu elanikud, saavad kaabli juurdepääsu rohelisele vesinikule. Paljudel juhtudel luuakse praegu vesiniku isolatsioonilahendusi, mis tuginevad vesiniku tekkevõimele, millele lisatakse vesiniku ostmine ja tarnimine paagi veoauto kaudu. Need on vesinikumajanduse algfaasi toimivad lähenemisviisid, kuid keskmise ja pikas perspektiivis tuleb neil saarelahendustel olla võimalik ühendada kavandatud tuumavõrguga.

Lisaks torujuhtme kaudu transpordile on ka vesiniku jaoks ka muid logistikakontseptsioone. Laeva pikkade vahemaade transportimiseks on vajalik konversioon vedelaks vesinikuks (LH2) või ühendus kandevedelikega (LOHC või ammoniaak). Need protseduurid on siiski seotud lisakuludega. Kui lõplik kasutamine võib toimuda otse LH2 või ammoniaagina, vähenevad transpordikulud märkimisväärselt.

Sobib selleks:

• Dkarboniseerimisstrateegiad: väljakutsed taastuvate vesiniku tootmisel ja kasutamisel terase- ja keemiaettevõtetele

Turumehhanismid ja stiimulid klientidele

Rohelise vesiniku nõudluse stimuleerimiseks on potentsiaalsetele ostjatele vaja erinevaid turumehhanisme ja stiimuleid. Keskne probleem on praegu see, et tööstus kõhkleb vesinikutehnoloogiatesse investeerimisest, kuna puuduvad majanduslikud stiimulid. Jätkusuutlik ärijuhtum võib investeeringuid lihtsamaks muuta ja tekitada nõudlust.

Paljutõotav lähenemisviis on erinevuste süsinikulepingud (CCFD), milles riik kompenseerib erinevuse praeguse süsinikdioksiidi hinna ja kliimasõbraliku projekti tegelike süsinikdioksiidi vältimiskulude vahel. Ettevõtted pakuvad neid vahendeid pikaajaliste investeeringute jaoks kliimasõbralike tehnoloogiatesse.

Muud olulised ergutusmehhanismid on kvoodid rohelise vesiniku jaoks teatud sektorites, vesiniku kasutajate maksusoodustused ja pikaajalised aktsepteerimislepingud. McKinsey aruandes määratletakse 22 lõpprakendust, mille jaoks vesinik võib esindada kõige konkurentsivõimelisemat lahendust. See hõlmab peamiselt rakendusi tööstuses ja liiklussektoris.

Rahvusvahelised koostöö- ja impordistrateegiad

Saksamaa ei saa oma vesinikuvajadusi katta üksnes kodumaise toodangu abil. Seetõttu on impordistrateegiad ja rahvusvaheline koostöö ülioluline. Föderaalne teadusminister Bettina Stark-Watzinger rõhutas, et Saksamaa ei suutnud katta vajadust ainult vesiniku järele ja seetõttu on järgmise sammuna oluline impordistrateegia.

McKinsey uuringu kohaselt võib imporditud vesinik olla konkurentsivõimeline aastaks 2030. Saudi Araabiast pärit roheline vesinik on väidetavalt Rotterdamis 3,1 USD/kg, isegi 1,9 USD/kg torujuhtme eest. Need impordirajad võiksid anda olulise panuse Saksamaa vesinikuvajaduste katmisse.

Impordistrateegiate kavandamisel tuleb siiski olla ettevaatlik tagamaks, et üksikute kohaletoimetamisriikide kriitiline sõltuvus pole. Kui ELis ja Saksamaal saadakse olulised komponendid või terved EL-i mitteväliste riikide elektrolüüsisüsteemid, on oht sellise sõltuvuse tekkeks, mis võiks käia käsikäes väärtusahelate kaotamisega ELis.

Euroopa lisaväärtuse tagamine

Rohelise vesiniku turu insuldi käigus saab vesinikust tarneohutu energiatööstuse elementaarseks energiaallikaks. Koos sellega võib areneda tohutu turg vesinikutehnoloogiate jaoks, kus Euroopa Liidus on kuni 5,4 miljonit uut töökohta. Seetõttu on oluline luua eeltingimused, et Euroopa tootjad saaksid tagada juhtiva turupositsiooni globaalses konkurentsil.

Üks väljakutse on see, et väljaspool ELi võistlejad saavad praegu pakkuda vesiniktehnoloogiaid kuni 50 protsenti odavamalt kui Euroopa tootjad. See on sageli võimalik madalama palga- ja energiakulude kaudu või massiliste riiklike rahastamismehhanismide tõttu seoses kohalike turu stiimulitega. Euroopa lisandväärtuse tagamiseks nõuab Saksamaa vesinikuühing (DWV) seetõttu Euroopa Liidu avalikes rahastamisvahendites vastupidavuse kriteeriume.

Föderaalne majandusminister Robert Habeck rõhutas, et vesinikusse investeeringud on „investeering meie tulevikku. Kliimakaitse, kvalifitseeritud töökohtade ja energiavarustuse turvalisuse alal”. Riiklik vesiniku strateegia kehtestab tiheda koostöö kursuse Euroopa ja rahvusvaheliste partneritega.

Konkreetsed soovitused majandusele tegutsemiseks

Rohelise vesiniku turu suurendamiseks ja selle konkurentsivõime suurendamiseks on vaja majanduse ja poliitika konkreetseid meetmeid. Oma “Hyguide 2030” on Saksamaa vesiniku assotsiatsioon (DWV) välja töötanud kokku 85 meedet, et hõlmata tootmist, rakendamist ja turupõhist nõudlust roheliste vesiniktoodete järele tööstuse, keemia, liikuvuse, energia ja kuumuse sektorites.

Keskne soovitus on kiirendada vesinikuprojektide planeerimis- ja kinnitamisprotsessi. Vesiniku turumajanduse kõrgel käitamisel tuleb lammutada olemasolevad takistused. Veel üks oluline punkt on majanduse tootmise ja strateegilise impordi kombinatsioon, et tagada rohelise vesiniku piisav pakkumine.

Üleminekufaasis tuleks järgida ka tehnoloogia avanemist, mis võimaldab kasutada ka sinist vesinikku (maagaasist koos CO2 eraldamisega) ajutise lahendusena, kuni roheline vesinik on saadaval piisavas koguses ja konkurentsivõimelistes hindades. Sinise vesiniku kasutamine on hädavajalik, kuni roheline vesinik on konkurentsivõimeline.

Teine oluline meede on kõigi osalejate koordineerimine vesiniku väärtusahelas. Tootjad, võrguettevõtjad, tarbijad ja poliitika peavad vesinikumajanduse kõrge kiirendamiseks tihedat koostööd tegema ja kokku tõmbama.

Vesiniku konkurentsivõime perspektiivid

Vesinikul on potentsiaal saada kliima -neutraalses majanduses keskseks energiaallikaks. Praegu on turulöök alles alguses ja rohelise vesiniku kulud on oluliselt kõrgemad kui fossiilse alternatiivide. Sellegipoolest on paljulubavaid arenguid, mis näitavad lähiaastatel kasvavat konkurentsivõimet.

McKinsey uuringu kohaselt võivad nii EL-offshore-tuuleenergia kui ka imporditud vesiniku vesinik olla 2030. aastaks konkurentsivõimelised. Pärast 2035. aastat võivad vesiniku lõppkliendi hinnad väheneda ja läheneda maagaasile. See positiivne areng eeldab siiski, et poliitiline raamistik on järjekindlalt suunatud vesiniku turutõstmisele ning vajalikud investeeringud tootmis-, infrastruktuuri ja rakendustesse.

Vesinikumajanduse loomine Saksamaal ja Euroopas pakub tohutuid võimalusi jätkusuutlikuks majanduskasvuks ja töökohtade loomiseks. Samal ajal seisame silmitsi suurte väljakutsetega, eriti rahvusvahelisel võistlusel. Oluline on tagada Euroopa lisandväärtus ja samal ajal on kasu globaalse vesinikumajanduse eelistest.

Roheline vesinik on saadaval piisavas koguses juba 2030. aastal, kui föderaalvalitsus kasutab kõiki võimalusi vesiniku turumajanduse viivitamatuks käitamiseks. Tänu selgele strateegilisele lähenemisele konkreetsete ja kontrollitavate eesmärkidega peab föderaalvalitsus keskenduma neilt toodetud taastuvenergiale ja vesinikule. See loob kõigile asjaosalistele turvalisuse planeerimise.

AI ja XR-3D-renderdusmasin: Xpert.digital viis korda asjatundlikkust põhjalikus teeninduspaketis, R&D XR, PR & SEM-IMAGE: 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