A hidrogén versenyképessége, mint kulcsfontosságú technológia: Stratégiák és intézkedések a német gazdaság számára

A hidrogén versenyképessége, mint kulcsfontosságú technológia: Stratégiák és intézkedések a német gazdaság számára

A klímasemleges gazdaságra való áttérés hatalmas kihívások előtt áll Németország számára. A zöld hidrogént kulcsfontosságú technológiának és az energetikai átállás döntő elemének tekintik. A jelenlegi elemzések azonban azt mutatják, hogy a hidrogén költségei még mindig jelentősen magasabbak, mint a fosszilis tüzelőanyagoké. Mindazonáltal vannak ígéretes fejlemények: 2030-ra a zöld hidrogén bizonyos alkalmazási területeken már versenyképes lehet, ha a megfelelő politikai keretrendszer létrejön. Ehhez jelentős beruházásokra van szükség a termelési létesítményekbe, az infrastruktúrába és a technológiai innovációkba, miközben egyidejűleg biztosítani kell az európai értékteremtést.

A hidrogéngazdaság jelenlegi helyzete

A szakértők a hidrogént a jövő egyik kulcsfontosságú energiahordozójaként és az „energiaátmenet kirakósának hiányzó darabjaként” írják le. Egyetlen koncepcióban ötvözi az energiabiztonságot, a klímasemlegességet és a versenyképességet. A német szövetségi kormány felismerte ennek fontosságát, és 2020 júniusában közzétette a Nemzeti Hidrogénstratégiát (NWS). Ez a stratégia képezi az alapot a hidrogéngazdaság kiépítéséhez Németországban, amelyben zöld hidrogént állítanak elő, szállítanak és végül felhasználnak. A cél ambiciózus: 2030-ra összesen 10 gigawatt kapacitású zöldhidrogén-termelő létesítményeket , valamint a kapcsolódó megújulóenergia-termelő kapacitásokat kell építeni.

Németország átfogó hidrogén infrastruktúra hálózatot tervez. 2027/28-ra egy több mint 1800 kilométernyi átalakított és újonnan épített hidrogénvezetékből álló kezdeti hálózat várhatóan elkészül, amelyhez Európa-szerte további mintegy 4500 kilométernyi csővezeték csatlakozik. A hosszú távú tervek szerint a hálózat 2032-re 9040 kilométerre bővül, összekapcsolva a legfontosabb hidrogénközpontokat minden német tartományban: kikötőket, termelési helyszíneket és ipari központokat. első 525 kilométere várhatóan 2025-re üzembe helyeződik, így a hidrogéngazdaság felfutása kézzelfoghatóbbá válik.

Ezen ambiciózus tervek ellenére a hidrogéngazdaság Németországban még gyerekcipőben jár. A jelenlegi piaci felfutás a reméltnél lassabban halad. A termelők, a közlekedési infrastruktúra és a kereslet nincsenek kellőképpen összehangolva, ami akadályozza a hidrogéngazdaság fejlődését. Ezenkívül a zöld hidrogén költségei jelenleg jelentősen magasabbak, mint a hagyományos energiahordozóké.

Alkalmas:

• Megújuló hidrogén: Az uniós ellenőrök a valóság ellenőrzését követelik – Az EU ambiciózus célkitűzései, kihívásai és kilátásai

Költségtényezők és árkülönbség a hidrogén esetében

A jelenlegi költséghelyzet jelenti az egyik legnagyobb akadályt a zöld hidrogén piaci elterjedése előtt. Tanulmányok szerint 2030-ban a zöld hidrogén előállítási költségei még mindig 2,3-szor magasabbak , mint a hagyományos, fosszilis tüzelőanyagoké. Ez az árkülönbség kulcsfontosságú problémát jelent a potenciális ügyfelek és befektetők számára.

Számos tényező járul hozzá a magas költségekhez. A termelési oldalon a fő tényezők az elektrolizátorok tőkeköltségei és az elektrolízis folyamatának villamosenergia-költségei. Az elektrolizátorok költsége azonban jelentősen csökkenhet: a 2020-as 660-1050 dollár/kW-ról 2030-ra 230-380 dollár/kW-ra, a Hydrogen Council által megrendelt McKinsey-jelentés szerint. A szállítási és infrastrukturális költségek, valamint a szabályozási költségek és illetékek tovább növelik az árat.

A szállítási szempontot sem szabad alábecsülni: az Észak-Afrikából Nyugat-Németországba történő szállítás költsége körülbelül 0,5 USD/kg. Hosszabb tengeri távolságok esetén a szállítási költségek 2-3 USD/kg-ra emelkedhetnek a folyékony hidrogénre való átállás vagy a vivőfolyadékok, például LOHC vagy ammónia hozzáadása miatt.

Ennek ellenére pozitív kilátások vannak a hosszú távú áralakulások tekintetében. 2035 után a hidrogén végfelhasználói árai csökkenhetnek, és megközelíthetik a földgáz árait. Ennek fő mozgatórugói a hidrogéntermelés csökkenő költségei és az emissziókereskedelem keretében emelkedő CO2-árak. 2045-re a hidrogén ára így körülbelül 11-15 ct/kWh-ra csökkenhet. Összehasonlításképpen, még ha az Épületenergetikai Törvény tervezete szerint 2045-ben már nem engedélyezett a földgáz használata, a hipotetikus végfelhasználói árak 10-12 ct/kWh-ra emelkednének, különösen a növekvő CO2-árak miatt.

Politikai intézkedések a versenyképesség előmozdítására

A zöld hidrogén versenyképességének növelése érdekében a német szövetségi kormány különféle szakpolitikai eszközöket vezetett be. A Nemzeti Hidrogénstratégia biztosítja az átfogó keretet, és összesen 37 intézkedést tartalmaz a hidrogéntechnológiák piaci fellendülésének támogatására és a megfelelő értékláncok létrehozására. Ezek közé tartozik többek között a megújuló energiákra és a zöld hidrogénre való áttérést elősegítő jogi keretek létrehozása, valamint az infrastruktúra bővítésének ösztönzése.

A zöld hidrogén versenyképességének egyik kulcsfontosságú tényezője a CO2-kibocsátás árazása. 100 eurós/t CO2 CO2 áron a zöld hidrogén lényegesen több alkalmazása válik versenyképessé, beleértve a közúti és vasúti közlekedést, valamint a finomítókban és az acélgyártásban alapanyagként való felhasználását. Még 35 és 50 dollár közötti CO2 árak mellett is a kék hidrogén (földgázból szén-dioxid-leválasztással és -tárolással előállított) árparitást ér el a szürke hidrogénnel (földgázból szén-dioxid-leválasztás és -tárolás nélkül előállított).

Németország és az EU a következő években több milliárd eurós finanszírozást biztosít a zöld hidrogéntermelés fellendítésére és az ipar klímasemleges termelésre való átállítására. A 2020. június 3-i gazdaságélénkítő csomag további 9 milliárd eurót biztosít. Ez a finanszírozás különböző programokba áramlik, például a 2016 és 2026 között akár 1,4 milliárd eurót is kiosztó Hidrogén- és Üzemanyagcella-technológiai Nemzeti Innovációs Programba, valamint az „Ötletverseny: Hidrogén Köztársaság Németország” programba.

Továbbá a Szövetségi Gazdasági és Klímapolitikai Minisztérium (BMWK) megállapodásra jutott az Európai Bizottsággal a hidrogénerőművek támogatását célzó szabályozási keretről. Három koncepciót dolgoztak ki az új erőművek pályáztatására: „Sprinter”, Hybrid és H₂-Ready. A cél 8,8 GW új erőmű pályáztatása, amelyeket kezdettől fogva hidrogénnel fognak üzemeltetni, valamint 2035-re akár 15 GW hidrogénerőmű, amelyeket ideiglenesen földgázzal lehet üzemeltetni, amíg a hidrogénhálózatra nem csatlakoznak.

Technológiai újítások és költségcsökkentési potenciál

A zöld hidrogén termelési költségeinek csökkentése jelentős mértékben függ a technológiai innovációktól. Egy tanulmányban a Ramboll számos kiindulópontot azonosít az üzemtervezés költségcsökkentésére, beleértve a skálázást, a modularizációt és a szabványosított megoldások fejlesztését. Ezeket a költségcsökkentéseket a kémény, a rendszer és az üzem szintjén kell megvalósítani.

Maga a piac felfutása kulcsfontosságú tényező a költségcsökkentésben. A növekvő termelési volumen méretgazdaságosságot tesz lehetővé, ami alacsonyabb egységköltségekhez vezet. A Power-to-X és a zöld hidrogén technológiák befektetői és fejlesztői korábban azt feltételezték, hogy a hidrogéntermelés és -ellátás költségei egyszerűen az elektrolízis kapacitás bővítése és az egyidejű keresletnövekedés révén csökkenni fognak. Azonban ezek az optimista előrejelzések a beruházási kiadások (CAPEX) csökkentéséről még nem valósultak meg. Ennek egyik fő oka, hogy a piac felfutása a vártnál lassabban halad.

A költségek csökkentésének egy másik megközelítése az elektrolízis hatékonyságának javítása. A kutatás és fejlesztés központi szerepet játszik ebben. A német szövetségi kormány ezért kifejezetten finanszírozza a zöld hidrogénnel kapcsolatos alapkutatásokat, különös tekintettel az anyagkutatásra, a rendszervizsgálatokra és a következő és az azt követő generációk potenciális kulcstechnológiáira.

Infrastruktúra-bővítés és logisztikai koncepciók

A nagy teljesítményű hidrogéninfrastruktúra fejlesztése alapvető előfeltétele ennek az energiahordozónak a versenyképességéhez. A tervezett hidrogénhálózat magja várhatóan 9040 kilométerre bővül 2032-re, a csővezetékek körülbelül 40 százalékát új építésű, a fennmaradó 60 százalékot pedig meglévő földgázvezetékek átalakításával. A teljes költséget, amely mintegy 19 milliárd eurót tesz ki, a magánszektornak kell viselnie – a hálózati díjak korlátozásán keresztül nyújtott kormányzati támogatással.

Különös kihívást jelent az „utolsó mérföld” – vagyis az, hogy a maghálózathoz közvetlenül nem csatlakoztatott kisebb fogyasztók hogyan juthatnak vezetékes hozzáféréshez a zöld hidrogénhez. Jelenleg számos elszigetelt hidrogénmegoldás van kialakulóban, amelyek saját hidrogéntermelési kapacitásaikra támaszkodnak, kiegészítve a hidrogén tartálykocsikkal történő vásárlásával és szállításával. Ezek életképes megközelítések a hidrogéngazdaság kezdeti szakaszában, de közép- és hosszú távon ezeket az elszigetelt megoldásokat is csatlakoztatni kell a tervezett maghálózathoz.

A csővezetékes szállítás mellett más logisztikai koncepciók is léteznek a hidrogén esetében. Nagy távolságú, hajóval történő szállításhoz folyékony hidrogénné (LH2) kell átalakítani, vagy vivőfolyadékokkal (LOHC vagy ammónia) kell kombinálni. Ezek a folyamatok azonban többletköltségekkel járnak. Ha a végfelhasználás közvetlenül LH2 vagy ammónia formájában történhet, a szállítási költségek jelentősen csökkennek.

Alkalmas:

• Dekarbonizációs stratégiák: Kihívások a megújuló hidrogén előállításában és felhasználásában az acél- és vegyipari vállalatok számára

Piaci mechanizmusok és ösztönzők a vásárlók számára

A zöld hidrogén iránti kereslet ösztönzéséhez különféle piaci mechanizmusokra és ösztönzőkre van szükség a potenciális ügyfelek számára. Jelenlegi fő probléma, hogy az ipar vonakodik befektetni a hidrogéntechnológiákba a gazdasági ösztönzők hiánya miatt. Egy életképes üzleti terv elősegítheti a beruházásokat és keresletet teremthet.

Egy ígéretes megközelítés a különbözeti szén-dioxid-szerződések (CCfD), amelyekben a kormányzat kompenzálja a jelenlegi CO2-ár és a klímabarát projekt tényleges CO2-kibocsátás-elkerülési költségei közötti különbséget. Ezek az eszközök tervezési biztonságot kínálnak a vállalatoknak a klímabarát technológiákba történő hosszú távú befektetésekhez.

További fontos ösztönző mechanizmusok közé tartoznak a zöld hidrogén kvótái bizonyos ágazatokban, az adókedvezmények a hidrogénfelhasználók számára, valamint a hosszú távú átvételi megállapodások. A McKinsey-jelentés 22 olyan végfelhasználási alkalmazást azonosít, amelyek esetében a hidrogén lehet a legversenyképesebb megoldás. Ezek közé tartoznak különösen az ipari és a közlekedési szektorban alkalmazott alkalmazások.

Nemzetközi együttműködés és importstratégiák

Németország nem lesz képes kizárólag hazai termelésből kielégíteni hidrogénigényét. Ezért kulcsfontosságúak az importstratégiák és a nemzetközi együttműködés. Bettina Stark-Watzinger szövetségi kutatási miniszter hangsúlyozta, hogy Németország nem tudja egyedül kielégíteni hidrogénigényét, ezért az importstratégia fontos következő lépés.

Egy McKinsey-tanulmány szerint az importált hidrogén 2030-ra versenyképes lehet. A Szaúd-Arábiából származó zöld hidrogén várhatóan 3,10 dollár/kg-ért lesz elérhető Rotterdamban, sőt, Algériából csővezetéken keresztül akár 1,90 dollár/kg-ért is. Ezek az importútvonalak jelentősen hozzájárulhatnak Németország hidrogénigényének kielégítéséhez.

Az importstratégiák kidolgozásakor azonban ügyelni kell arra, hogy ne alakuljon ki kritikus függőség az egyes beszállító országoktól. Ha az EU és Németország az alapvető alkatrészeket vagy akár a teljes elektrolízisüzemeket egyes, nem uniós országokból szerzi be, fennáll az ilyen függőség kialakulásának veszélye, ami az EU-n belüli értékláncok elvesztéséhez vezethet.

Az európai értékteremtés biztosítása

Ahogy a zöld hidrogénpiac fellendül, a hidrogén alapvető energiahordozóvá válik a biztonságos megújulóenergia-gazdaságban. Ez hatalmas piac kialakulásához vezethet a hidrogéntechnológiák számára, akár 5,4 millió új munkahelyet teremtve az Európai Unióban. Ezért kulcsfontosságú, hogy most megteremtsük azokat a feltételeket, amelyek lehetővé teszik az európai gyártók számára, hogy vezető piaci pozíciót szerezzenek a globális versenyben.

Az egyik kihívást az jelenti, hogy az EU-n kívüli versenytársak jelenleg akár 50 százalékkal olcsóbban kínálhatnak hidrogéntechnológiákat, mint az európai gyártók. Ez gyakran az alacsonyabb munkaerő- és energiaköltségeknek, vagy a hatalmas állami támogatásoknak és a helyi piaci ösztönzőknek köszönhető. Az európai értékteremtés védelme érdekében a Német Hidrogén Szövetség (DWV) ezért ellenálló képességi kritériumok bevezetését szorgalmazza az Európai Unió közfinanszírozási eszközeiben.

Robert Habeck szövetségi gazdasági miniszter hangsúlyozta, hogy a hidrogénbe történő befektetések „befektetések a jövőnkbe – az éghajlatvédelembe, a szakképzett munkahelyekbe és az energiabiztonságba”. A Nemzeti Hidrogénstratégia kijelöli az irányt az európai és nemzetközi partnerekkel való szoros együttműködéshez.

Konkrét javaslatok a gazdasággal kapcsolatos intézkedésekre

A zöld hidrogén piaci térnyerésének felgyorsításához és versenyképességének növeléséhez konkrét intézkedésekre van szükség mind az ipar, mind a politikai döntéshozók részéről. A Német Hidrogén Szövetség (DWV) összesen 85 intézkedést dolgozott ki a „HyGuide 2030” programjában, amelyek célja a zöld hidrogéntermékek gyártásának, alkalmazásának és piacvezérelt keresletének ösztönzése az ipari, vegyipari, mobilitási, energetikai és fűtési szektorokban.

Egy kulcsfontosságú ajánlás a hidrogénprojektek tervezési és jóváhagyási folyamatainak felgyorsítása. El kell hárítani a hidrogénpiaci gazdaság fellendülését akadályozó meglévő akadályokat. Egy másik fontos szempont a hazai termelés és a stratégiai import kombinációja a zöld hidrogén megfelelő kínálatának biztosítása érdekében.

Az átmeneti szakaszban technológiasemleges megközelítést kell követni, amely lehetővé teszi a kék hidrogén (földgázból CO2-leválasztással) használatát átmeneti megoldásként, amíg a zöld hidrogén elegendő mennyiségben és versenyképes áron nem áll rendelkezésre. A kék hidrogén használata elengedhetetlen lesz, amíg a zöld hidrogén versenyképes nem lesz.

Egy másik fontos intézkedés a hidrogén értékláncában részt vevő összes érdekelt fél koordinációja. A termelőknek, a hálózatüzemeltetőknek, a fogyasztóknak és a politikai döntéshozóknak szorosan együtt kell működniük, és ugyanabba az irányba kell haladniuk a hidrogéngazdaság felgyorsítása érdekében.

A hidrogén versenyképességének kilátásai

A hidrogén kulcsfontosságú energiahordozóvá válhat a klímasemleges gazdaságban. Jelenleg azonban a piaci fellendülés még korai szakaszban van, és a zöld hidrogén költségei jelentősen magasabbak, mint a fosszilis tüzelőanyag-alternatíváké. Mindazonáltal vannak ígéretes fejlemények, amelyek a versenyképesség növekedésére utalnak az elkövetkező években.

Egy McKinsey-tanulmány szerint az EU-ban termelt tengeri szélenergiából származó hidrogén, valamint az importált hidrogén 2030-ra versenyképes lehet. 2035 után a hidrogén végfelhasználói árai csökkenhetnek, és megközelíthetik a földgáz árait. Ez a pozitív fejlemény azonban attól függ, hogy a politikai keretrendszer következetesen összhangban van-e a hidrogén piaci felfutásával, valamint hogy megtörténnek-e a szükséges beruházások a termelés, az infrastruktúra és az alkalmazások terén.

A hidrogéngazdaság fejlesztése Németországban és Európában óriási lehetőségeket kínál a fenntartható gazdasági növekedésre és a munkahelyteremtésre. Ugyanakkor jelentős kihívásokkal nézünk szembe, különösen a nemzetközi versenyben. Elengedhetetlen az európai értékteremtés biztosítása, miközben egyidejűleg kihasználjuk a globális hidrogéngazdaság előnyeit.

A zöld hidrogén már 2030-ra elegendő mennyiségben elérhető lesz, ha a német kormány minden lehetőséget megragad a hidrogénpiac gazdaságának azonnali fellendítésére. Egy világos stratégiai megközelítésen, konkrét és ellenőrizhető célokkal a német kormánynak a megújuló energiákra és az ezekből előállított hidrogénre kell összpontosítania. Ez tervezési biztonságot teremt minden érdekelt fél számára.

Profitáljon az Xpert.Digital széleskörű, ötszörös szakértelméből egy átfogó szolgáltatáscsomagban | K+F, XR, PR és digitális láthatóság optimalizálása - Kép: Xpert.Digital

Az Xpert.Digital mélyreható ismeretekkel rendelkezik a különböző iparágakról. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy személyre szabott stratégiákat dolgozzunk ki, amelyek pontosan az Ön konkrét piaci szegmensének követelményeihez és kihívásaihoz igazodnak. A piaci trendek folyamatos elemzésével és az iparági fejlemények követésével előrelátóan tudunk cselekedni és innovatív megoldásokat kínálni. A tapasztalat és a tudás ötvözésével hozzáadott értéket generálunk, és ügyfeleink számára meghatározó versenyelőnyt biztosítunk.

Bővebben itt:

• Használja ki az Xpert.Digital ötszörös szakértelmét egy csomagban – mindössze 500 €/hó áron

☑️ KKV-k támogatása stratégiában, tanácsadásban, tervezésben és megvalósításban

☑️ Digitális stratégia és digitalizáció megalkotása vagy átrendezése

☑️ Nemzetközi értékesítési folyamatok bővítése, optimalizálása

☑️ Globális és digitális B2B kereskedési platformok

☑️ Úttörő vállalkozásfejlesztés

Konrad Wolfenstein

Szívesen szolgálok személyes tanácsadójaként.

Felveheti velem a kapcsolatot az alábbi kapcsolatfelvételi űrlap kitöltésével, vagy egyszerűen hívjon a +49 89 89 674 804 (München) .

Nagyon várom a közös projektünket.

Az Xpert.Digital egy ipari központ, amely a digitalizációra, a gépészetre, a logisztikára/intralogisztikára és a fotovoltaikára összpontosít.

360°-os üzletfejlesztési megoldásunkkal jól ismert cégeket támogatunk az új üzletektől az értékesítés utáni értékesítésig.

Digitális eszközeink részét képezik a piaci intelligencia, a marketing, a marketingautomatizálás, a tartalomfejlesztés, a PR, a levelezési kampányok, a személyre szabott közösségi média és a lead-gondozás.

További információ: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus