תחרותיות של מימן כטכנולוגיית מפתח: אסטרטגיות ומדדים לכלכלה הגרמנית

שחרור מראש של Xpert

בחירת קול 📢

פורסם ב: 4 במרץ, 2025 / עדכון מ: 4 במרץ, 2025 - מחבר: קונרד וולפנשטיין

תחרותיות של מימן כטכנולוגיית מפתח: אסטרטגיות ומדדים לכלכלה הגרמנית - תמונה: xpert.digital

מימן ירוק: מפתח לכלכלת האקלים -ניטרלית?

תחרותיות של מימן כטכנולוגיית מפתח: אסטרטגיות ומדדים לכלכלה הגרמנית

הטרנספורמציה לכלכלה נייטרלית מהווה אתגרים אדירים. מימן ירוק נחשב לטכנולוגיית מפתח והמרכיב המכריע במעבר האנרגיה. עם זאת, ניתוחים נוכחיים מראים כי עלות המימן עדיין גבוהה משמעותית מזו של דלקים מאובנים. עם זאת, ישנן התפתחויות מבטיחות: עד שנת 2030, מימן ירוק כבר יכול להיות תחרותי בתחומי יישום מסוימים אם תיווצר המסגרת הפוליטית הנכונה. זה דורש השקעות נרחבות במתקני ייצור, תשתיות וחידושים טכנולוגיים, ובמקביל יש להבטיח ערך מוסף אירופי.

המצב הנוכחי של כלכלת המימן

מומחים התייחסו למימן כמקור האנרגיה המרכזי של העתיד וכ"פיסת חידה חסרה של מעבר האנרגיה ". הוא משלב אבטחת אנרגיה, נייטרליות אקלים ותחרותיות במושג. הממשלה הפדרלית הגרמנית הכירה במשמעות זו ופרסמה את אסטרטגיית המימן הלאומית (NWS) ביוני 2020. אסטרטגיה זו מהווה את הבסיס להקמת כלכלת מימן בגרמניה, בה מימן ירוק מייצר, מועבר ומשמש לבסוף. המטרה היא שאפתנית: עד שנת 2030, יש להקים מימן ירוק עם 10 ג'יגה וואט

גרמניה מתכננת רשת גרעיני מימן מרחיקת לכת לתשתית. עד שנת 2027/28, יש לבנות ולבנות רשת התחלה עם יותר מ -1,800 ק"מ ולבנות צינורות מימן חדשים, וכ -4,500 ק"מ יש להוסיף ברחבי אירופה. התכנון לטווח הארוך קובע כי הרשת צריכה לצמוח ל -9,040 ק"מ עד שנת 2032 וכי על מיקומי מימן חשובים בכל המדינות הפדרליות לשלב: נמלים, מיקומי ייצור ומרכזי תעשייה. כבר בשנת 2025, 525 הקילומטרים הראשונים של הרשת אמורים להיכנס לפעולה, מה שהופך את ההפעלה הגבוהה של כלכלת המימן למוחשית יותר.

למרות התוכניות השאפתניות הללו, כלכלת המימן בגרמניה עדיין בתחילת הדרך. מכת השוק הנוכחית איטית יותר ממה שקיווה. מפיקים, תשתיות תחבורה וביקוש מתואמים מספיק, מה שמבלם את נסיעת כלכלת המימן. בנוסף, העלויות למימן ירוק הן כיום גבוהות משמעותית מאשר למקורות אנרגיה קונבנציונליים.

מתאים לכך:

מימן מתחדש: בוחני האיחוד האירופי דורשים בדיקת מציאות-היעדים השאפתניים באיחוד, אתגריהם ונקודות המבט שלהם

גורמי העלות ופער המחירים במימן

מצב העלות הנוכחי מייצג את אחד המכשולים הגדולים ביותר לגלם השוק של מימן ירוק. מחקרים מניחים שבשנת 2030 עלויות הייצור של מימן ירוק עדיין גורם של 2.3 גבוה יותר מאשר עם דלקים מאובנים קונבנציונליים. פער מחירים זה הוא בעיה מרכזית עבור קונים ומשקיעים פוטנציאליים.

גורמים שונים תורמים לעלויות הגבוהות. בדף הייצור, זה בעיקר עלויות ההון עבור אלקטרוליזרים ועלויות החשמל לתהליך האלקטרוליזה. עם זאת, עלויות האלקטרוליזרים עשויות ליפול באופן משמעותי: בין 660-1.050/קילוואט בשנת 2020 ל- 230-380 $/קילוואט בשנת 2030, כפי שדוח של מקינזי מנבא מטעם מועצת המימן. בנוסף, קיימות עלויות הובלה ותשתית כמו גם עלויות ומיסים רגולטוריים העולים גם הם את המחיר.

אין להמעיט בערך היבט ההובלה: עבור ההובלה מצפון אפריקה למערב גרמניה, העלויות מוערכות בסביבות 0.5 דולר/ק"ג. במקרה של מרחקים ארוכים יותר באמצעות אגם, עלויות ההובלה יכולות לעלות בגלל ההמרה הנדרשת במימן נוזלי או חיבור לנוזלי המנשא כמו LOHC או אמוניה עד 2-3/ק"ג.

עם זאת, ישנם סיכויים חיוביים לפיתוח מחירים לטווח הארוך. לאחר 2035, מחירי הלקוחות הסופיים של מימן עשויים לרדת ולהתקרב לגז טבעי. המניעים העיקריים לכך כוללים את השמחת העלויות לייצור מימן ועליית מחירי CO2 כחלק מסחר הפליטה. בשנת 2045 עלויות האספקה של מימן עלולות לאחר מכן לרדת לכ- 11 עד 15 סמ"ק/קוט"ש. לשם השוואה: גם אם כבר לא ניתן להשתמש בגז טבעי על פי תכנון חוק אנרגיית הבניין 2045, מחירי הלקוחות הקצה ההיפותטיים, בפרט בגלל המחירים הגוברים על CO2, יעלו ל -10 עד 12 סמ"ק/קוט"ש.

אמצעים פוליטיים לקידום התחרותיות

על מנת להגדיל את התחרותיות של מימן ירוק, הממשלה הפדרלית הגרמנית הציגה מכשירים פוליטיים שונים. אסטרטגיית המימן הלאומית מהווה את המסגרת הכללית ומכילה בסך הכל 37 מדדים לתמיכה במעלית שוק לטכנולוגיות מימן וכדי להקים את שרשראות הערך המתאימות. זה כולל, בין היתר, יצירת תנאי מסגרת חוקית המקדמים את המעבר לאנרגיות מתחדשות ומימן ירוק ומקדמים התרחבות תשתית.

גורם מכריע לתחרותיות של מימן ירוק הוא תמחור של פליטות CO2. עם מחיר CO2 של 100 יורו/T CO2, יישומים משמעותיים יותר למימן ירוק הם תחרותיים, כולל תנועת דרכים ורכבות, אך גם שימוש בחומרים בבתי זיקוק וייצור פלדה. אפילו עם מחירי CO2 בין 35 ל- 50 USD/T CO2, מימן כחול (מגז טבעי עם הפרדת CO2) מגיע לשוויון התמחור עם מימן אפור (מגז טבעי ללא הפרדת CO2).

בשנים הבאות, גרמניה והאיחוד האירופי יקדם ייצור מימן ירוק כמו גם טרנספורמציה של התעשייה לייצור נייטרלי עם כמה מיליארד יורו. חבילת הגירוי הכלכלית מיום 3 ביוני 2020 מספקת כספים נוספים של 9 מיליארד יורו. מימון זה יזרום לתוכניות שונות כמו תכנית החדשנות הלאומית מימן וטכנולוגיית תאי דלק עם עד 1.4 מיליארד יורו בתקופה 2016 עד 2026 או "הרפובליקה המימן של תחרות הרעיון של גרמניה".

בנוסף, המשרד הפדרלי לענייני כלכלה והגנה על אקלים (BMWK) הסכים עם הנציבות האירופית למסגרת הרגולציה לקידום תחנות כוח מימן. נוסחו שלושה מושגים למכרז למערכות חדשות: "ספרינטר", היברידי ומוכן H₂. המטרה היא לרשום 8.8 ג'יגה -וואט על תחנות כוח חדשות המופעלות עם מימן מההתחלה ועד 15 ג'יגה -וואט של תחנות כוח מימן שניתן להפעיל באופן זמני עם גז טבעי עד 2035 עד שהם מחוברים לרשת המימן.

חידושים טכנולוגיים ופוטנציאל הפחתת עלויות

הפחתה בעלויות הייצור של מימן ירוק תלויה במידה רבה בחידושים טכנולוגיים. בעיתון לבן, Ramboll מזהה נקודות התחלה שונות להפחתת עלויות בתחום תכנון המערכת, כולל קנה מידה, מודולריזציה ופיתוח פתרונות סטנדרטיים. יש להשתמש בהפחתת העלויות ברמת ערימה, מערכת ומערכת.

הריצה הגבוהה בשוק עצמה מהווה גורם חשוב לקצץ בעלויות. עליית כמויות הייצור יכולות להשיג אפקטים בקנה מידה המובילים לעלויות יחידה נמוכות יותר. עד כה, משקיעים ומפתחים של טכנולוגיות עבור כוח ל- X ומימן ירוק הניחו כי עלויות הייצור והספק של מימן יקטו אך ורק על ידי הרחבת יכולת האלקטרוליזה והביקוש הגובר. עם זאת, תחזיות אופטימיות אלה להפחתת השקעות (CAPEX) טרם התרחשו. הסיבה החשובה לכך היא שמכת השוק איטית מהצפוי.

נקודת התחלה נוספת להפחתת עלויות היא לשפר את היעילות באלקטרוליזה. מחקר ופיתוח ממלא כאן תפקיד מרכזי. לפיכך, הממשלה הפדרלית מקדמת באופן ספציפי מחקר בסיסי על מימן ירוק, תוך התמקדות במחקר חומרי, מחקרי מערכות וטכנולוגיות מפתח אפשריות של הדור הבא ויותר.

הרחיבת תשתית ומושגי לוגיסטיקה

הקמת תשתית מימן חזקה היא דרישה בסיסית לתחרותיות של מקור אנרגיה זה. רשת גרעיני המימן המתוכננת צפויה לצמוח ל -9,040 ק"מ עד שנת 2032, כאשר כ -40 אחוז מהקווים נבנים ומחלפים צינורות גז טבעי לשאר 60 אחוזים. המגזר הפרטי נועד לשאת את העלויות הכוללות של כ -19 מיליארד יורו - עם תמיכה ממלכתית במכסה של חיובי רשת.

"הקילומטר האחרון" הוא אתגר מיוחד - השאלה עד כמה צרכנים קטנים יותר שאינם תושבים ישירות ברשת הליבה יכולים לקבל גישה לכבלים למימן ירוק. במקרים רבים, נוצרים כעת פתרונות בידוד מימן המסתמכים על יכולות הדור שלהם למימן, בתוספת רכישה ומסירת מימן באמצעות משאית טנק. אלה גישות מתפקדות לשלב הראשוני של כלכלת המימן, אך בטווח הבינוני עד הארוך, יש לאפשר גם לפתרונות האי הללו להתחבר לרשת הגרעין המתוכננת.

בנוסף להובלה באמצעות צינור, ישנם מושגים לוגיסטיים אחרים למימן. המרה למימן נוזלי (LH2) או החיבור לנוזלי המנשא (LOHC או אמוניה) נחוץ להובלה לאורך מרחקים ארוכים על ידי הספינה. עם זאת, נהלים אלה קשורים לעלויות נוספות. אם השימוש הסופי יכול להתקיים ישירות כ- LH2 או אמוניה, עלויות ההובלה יורדות באופן משמעותי.

מתאים לכך:

אסטרטגיות פחמימות: אתגרים בייצור ושימוש במימן מתחדש לחברות פלדה וכימיקלים

מנגנוני שוק ותמריצים ללקוחות

על מנת לעורר את הביקוש למימן ירוק, נדרשים מנגנוני שוק ותמריצים שונים עבור קונים פוטנציאליים. בעיה מרכזית היא כרגע שהתעשייה מהססת להשקיע בטכנולוגיות מימן מכיוון שחסרים תמריצים כלכליים. מקרה עסקי בר -קיימא יכול להקל על השקעות וליצור ביקוש.

גישה מבטיחה היא חוזי פחמן להבדל (CCFD), בהם המדינה מפצה על ההבדל בין מחיר ה- CO2 הנוכחי לבין עלויות הימנעות ה- CO2 בפועל של פרויקט ידידותי לאקלים. חברות מציעות מכשירים אלה להשקעות לטווח הארוך בטכנולוגיות ידידותיות לאקלים.

מנגנוני תמריץ חשובים אחרים הם מכסות למימן ירוק במגזרים מסוימים, יתרונות מס למשתמשי מימן וחוזי קבלה לטווח ארוך. דו"ח מקינזי מזהה 22 יישומי סיום שעבורם מימן יכול לייצג את הפיתרון התחרותי ביותר. זה כולל בעיקר יישומים בתחומי התעשייה והתנועה.

אסטרטגיות שיתוף פעולה ויבוא בינלאומיות

גרמניה לא תוכל לכסות את דרישות המימן שלה אך ורק על ידי ייצור מקומי. לפיכך, אסטרטגיות יבוא ושיתוף פעולה בינלאומי הם בעלי חשיבות מכרעת. שר המחקר הפדרלי בטינה סטארק-ווצינגר הדגיש כי גרמניה אינה יכולה לכסות את הצורך במימן בלבד וכי אסטרטגיית יבוא חשובה אפוא כצעד הבא.

על פי מחקר שנערך על ידי מקינזי, מימן מיובא יכול להיות תחרותי עד שנת 2030. אומרים כי מימן ירוק מסעודיה נמצא ברוטרדם תמורת 3.1 דולר לק"ג, אפילו עבור צינור של 1.9 $/ק"ג. נתיבי יבוא אלה עשויים לתרום תרומה חשובה לכיסוי דרישות המימן הגרמניות.

עם זאת, בעת תכנון אסטרטגיות יבוא, יש להקפיד על כך שאין תלות קריטית במדינות מסירה בודדות. אם מתקבלות רכיבים חיוניים או מערכות אלקטרוליזה שלמות ממדינות שאינן באיחוד האירופי באיחוד האירופי ובגרמניה, קיים סיכון לתלות כזו שעלולה ללכת יד ביד עם אובדן שרשראות הערך בתוך האיחוד האירופי.

אבטחת ערך מוסף אירופי

במהלך מכת שוק המימן הירוק, מימן הופך למקור אנרגיה יסודי לתעשיית אנרגיה מתחדשת בטוחה באספקה. יחד עם זאת, יכול להתפתח שוק עצום לטכנולוגיות מימן עם עד 5.4 מיליון משרות חדשות באיחוד האירופי. לכן חשוב ליצור את התנאים המוקדמים כי יצרנים אירופיים יכולים להבטיח עמדת שוק מובילה בתחרות גלובלית.

אתגר אחד הוא שמתחרים מחוץ לאיחוד האירופי יכולים כיום להציע טכנולוגיות מימן בעד 50 אחוז זולות יותר מהיצרנים האירופיים. לעתים קרובות זה אפשרי באמצעות עלויות שכר ואנרגיה נמוכות יותר או בגלל מנגנוני מימון מאסיביים של המדינה בקשר לתמריצי השוק המקומיים. על מנת להבטיח ערך מוסף אירופי, איגוד המימן הגרמני (DWV) קורא אפוא קריטריוני חוסן במכשירי מימון ציבורי של האיחוד האירופי.

שר הכלכלה הפדרלי רוברט חבק הדגיש כי השקעות במימן הן "השקעה בעתידנו. בהגנת האקלים, במשרות מוסמכות ובביטחון אספקת אנרגיה". אסטרטגיית המימן הלאומית קובעת את הקורס לשיתוף פעולה הדוק עם שותפים אירופיים ובינלאומיים.

המלצות קונקרטיות לפעולה למשק

על מנת להאיץ את הריצה הגבוהה של השוק של מימן ירוק ולהגדיל את התחרותיות שלו, נדרשים אמצעים ספציפיים מצד המשק והפוליטיקה. ב"היגייד 2030 "שלה, איגוד המימן הגרמני (DWV) פיתח בסך הכל 85 מדדים לשילוב ביקוש לייצור, יישום ומונע שוק למוצרי מימן ירוקים במגזרים של התעשייה, הכימיה, הניידות, האנרגיה והחום.

המלצה מרכזית היא להאיץ את תהליך התכנון והאישור לפרויקטים של מימן. יש לפרק מכשולים קיימים לטווח הגבוה של כלכלת שוק המימן. נקודה חשובה נוספת היא השילוב של ייצור -בית ויבוא אסטרטגי כדי להבטיח אספקה מספקת של מימן ירוק.

לשלב המעבר, יש לנהוג גם בגישה פתוחה בטכנולוגיה, המאפשרת גם שימוש במימן כחול (מגז טבעי עם הפרדת CO2) כפתרון זמני עד שמימן ירוק זמין בכמויות מספיקות ובמחירים תחרותיים. השימוש במימן כחול יהיה הכרח עד מימן ירוק תחרותי.

מדד חשוב נוסף הוא תיאום של כל השחקנים לאורך שרשרת הערך המימן. מפיקים, מפעילי רשת, צרכנים ופוליטיקה נאלצים לעבוד מקרוב יחד ולמשוך יחד כדי להאיץ את הריצה הגבוהה של כלכלת המימן.

נקודות מבט לתחרותיות של מימן

למימן יש פוטנציאל להפוך למקור אנרגיה מרכזי בכלכלה נייטרלית אקלימית. אולם כרגע, שבץ השוק עדיין בהתחלה, והעלויות של מימן ירוק גבוהות משמעותית מאשר אלטרנטיבות מאובנים. עם זאת, ישנן התפתחויות מבטיחות המצביעות על הגברת התחרותיות בשנים הקרובות.

על פי מחקר שנערך על ידי מקינזי, מימן מאנרגיית הרוח של האיחוד האירופי, כמו גם מימן מיובא יכול להיות תחרותי עד שנת 2030. לאחר 2035, מחירי הלקוחות הסופיים של מימן עשויים להקטין ולהתקרב לגז טבעי. עם זאת, התפתחות חיובית זו מניחה כי המסגרת הפוליטית מכוונת בעקביות למעלית השוק של מימן וההשקעות הנדרשות בייצור, תשתיות ויישומים נעשים.

הקמת כלכלת מימן בגרמניה ובאירופה מציעה הזדמנויות אדירות לצמיחה כלכלית בר -קיימא ויצירת מקומות עבודה. יחד עם זאת אנו עומדים בפני אתגרים גדולים, במיוחד בתחרות בינלאומית. חשוב להבטיח ערך מוסף אירופי ובמקביל ליהנות מהיתרונות של כלכלת מימן עולמית.

מימן ירוק יהיה זמין בכמויות מספיקות כבר בשנת 2030 אם הממשלה הפדרלית תנקוט את כל האפשרויות לריצה המיידית של כלכלת שוק המימן. הודות לגישה אסטרטגית ברורה עם יעדים קונקרטיים וניתנים לאימות, על הממשלה הפדרלית להתמקד באנרגיות מתחדשות ובמימן המיוצר מהן. זה יוצר אבטחת תכנון עבור כל השחקנים המעורבים.

🎯🎯🎯 תועלת מהמומחיות הנרחבת של חמש זמן מ- Xpert.Digital בחבילת שירות מקיפה | R&D, XR, PR & SEM

AI & XR-3D-Rendering Machine: חמש פעמים מומחיות מ- xpert.digital בחבילת שירות מקיפה, R&D XR, PR & SEM-Image: Xpert.Digital

ל- xpert.digital ידע עמוק בענפים שונים. זה מאפשר לנו לפתח אסטרטגיות התאמה המותאמות לדרישות ולאתגרים של פלח השוק הספציפי שלך. על ידי ניתוח מתמיד של מגמות שוק ורדיפת פיתוחים בתעשייה, אנו יכולים לפעול עם ראיית הנולד ולהציע פתרונות חדשניים. עם שילוב של ניסיון וידע, אנו מייצרים ערך מוסף ומעניקים ללקוחותינו יתרון תחרותי מכריע.

עוד על זה כאן: