Concurrentievermogen van waterstof als belangrijke technologie: strategieën en maatregelen voor de Duitse economie

Concurrentievermogen van waterstof als belangrijke technologie: strategieën en maatregelen voor de Duitse economie

De transformatie in een klimaat -neutrale economie vormt enorme uitdagingen. Groene waterstof wordt beschouwd als een belangrijke technologie en het beslissende element van de energietransitie. De huidige analyses tonen echter aan dat de kosten van waterstof nog steeds aanzienlijk hoger zijn dan die van fossiele brandstoffen. Desalniettemin zijn er veelbelovende ontwikkelingen: tegen 2030 kan groene waterstof al concurrerend zijn op bepaalde toepassingsgebieden als het juiste politieke kader wordt gecreëerd. Dit vereist uitgebreide investeringen in productiefaciliteiten, infrastructuur en technologische innovaties, terwijl de Europese toegevoegde waarde moet worden beveiligd.

De huidige situatie van de waterstofeconomie

Experts verwezen naar waterstof als de centrale energiebron van de toekomst en als een "ontbrekend stukje puzzel van de energietransitie". Het combineert energiezekerheid, klimaatneutraliteit en concurrentievermogen in een concept. De Duitse federale overheid erkende deze betekenis en publiceerde in juni 2020 de National Hydrogen Strategy (NWS). Deze strategie vormt de basis voor de oprichting van een waterstofeconomie in Duitsland, waarin groene waterstof genereert, getransporteerd en uiteindelijk gebruikt. Het doel is ambitieus: tegen 2030 moeten generatietlanten voor groene waterstof met 10 gigawatt totale output, evenals de bijbehorende capaciteiten voor het genereren van hernieuwbare energie, worden opgezet.

Duitsland plant een verstrekkend waterstof kernelnetwerk voor de infrastructuur. Tegen 2027/28 moet een startnetwerk met meer dan 1.800 kilometer worden gebouwd en nieuw gebouwde waterstofbuizen, en ongeveer 4.500 kilometer moeten in Europa worden toegevoegd. De langetermijnplanning bepaalt dat het netwerk tegen 2032 tot 9.040 kilometer moet groeien en dat belangrijke waterstoflocaties in alle federale staten moeten combineren: havens, generatielocaties en industriële centra. Al in 2025 moeten de eerste 525 kilometer van het netwerk in werking treden, waardoor de hoge run van de waterstofeconomie tastbaarder wordt.

Ondanks deze ambitieuze plannen is de waterstofeconomie in Duitsland nog steeds aan het begin. De huidige marktslag is langzamer dan gehoopt. Producenten, transportinfrastructuur en vraag zijn onvoldoende gecoördineerd, die de rit van de waterstofeconomie remmen. Bovendien zijn de kosten voor groene waterstof momenteel aanzienlijk hoger dan voor conventionele energiebronnen.

Geschikt hiervoor:

• Hernieuwbare waterstof: EU-examinatoren eisen realiteitscontrole-de ambitieuze doelstellingen in de EU, hun uitdagingen en perspectieven

De kostenfactoren en prijskleding in waterstof

De huidige kostensituatie vertegenwoordigt een van de grootste hindernissen voor de markt die van groene waterstof wheel. Studies gaan ervan uit dat in 2030 de productiekosten voor groene waterstof nog steeds een factor van 2,3 hoger dan met conventionele, fossiele brandstoffen. Deze prijskloof is een centraal probleem voor potentiële kopers en beleggers.

Verschillende factoren dragen bij aan de hoge kosten. Op de productiepagina zijn dit in de eerste plaats de kapitaalkosten voor elektrolysers en de elektriciteitskosten voor het elektrolyseproces. De kosten voor de elektrolysers kunnen echter aanzienlijk dalen: van 660-1.050/kW in 2020 tot $ 230-380/kW in 2030, zoals een rapport van McKinsey voorspelt namens de Hydrogen Council. Bovendien zijn er transport- en infrastructuurkosten en wettelijke kosten en belastingen die ook de prijs verhogen.

Het transportaspect mag niet worden onderschat: voor het transport van Noord -Afrika naar West -Duitsland worden de kosten geschat op ongeveer USD 0,5/kg. In het geval van langere afstanden via het meer, kunnen de transportkosten stijgen als gevolg van de noodzakelijke conversie in vloeibare waterstof of de verbinding met dragervloeistoffen zoals LOHC of ammoniak tot 2-3/kg.

Desalniettemin zijn er positieve vooruitzichten voor de ontwikkeling van prijzen op lange termijn. Na 2035 kunnen de eindklantenprijzen voor waterstof aardgas verlagen en benaderen. De belangrijkste factoren hiervoor zijn de aflevering van de kosten voor waterstofproductie en stijgende CO2 -prijzen als onderdeel van de emissiehandel. In 2045 konden de leveringskosten voor waterstof dan dalen tot ongeveer 11 tot 15 ct/kWh. Ter vergelijking: zelfs als aardgas volgens het ontwerp van de Building Energy Law 2045 niet langer kan worden gebruikt, zouden de hypothetische eindprijzen voor klanten, met name vanwege de stijgende CO2 -prijzen, stijgen tot 10 tot 12 CT/kWh.

Politieke maatregelen om het concurrentievermogen te bevorderen

Om het concurrentievermogen van groene waterstof te vergroten, heeft de Duitse federale overheid verschillende politieke instrumenten geïntroduceerd. De nationale waterstofstrategie vormt het overkoepelende raamwerk en bevat in totaal 37 maatregelen om een ​​marktlift voor waterstoftechnologieën te ondersteunen en de overeenkomstige waardeketens vast te stellen. Dit omvat onder andere het creëren van wettelijke kaderomstandigheden die de overstap naar hernieuwbare energiebronnen en groene waterstof bevorderen en de uitbreiding van infrastructuur bevorderen.

Een cruciale factor voor het concurrentievermogen van groene waterstof is de prijsstelling van CO2 -emissies. Met een CO2 -prijs van 100 euro/t CO2 zijn aanzienlijk meer toepassingen voor groene waterstof concurrerend, inclusief weg- en spoorwegverkeer, maar ook materiaalgebruik in raffinaderijen en staalproductie. Zelfs met CO2 -prijzen tussen 35 en 50 USD/T CO2, bereikt blauwe waterstof (van aardgas met CO2 -scheiding) de prijspariteit met grijze waterstof (van aardgas zonder CO2 -scheiding).

In de komende jaren zullen Duitsland en de EU de productie van groene waterstof en de transformatie van de industrie voor klimaatneutrale productie met enkele miljard euro bevorderen. Het economische stimuleringspakket van 3 juni 2020 biedt extra geld van 9 miljard euro. Deze financiering zal stromen naar verschillende programma's, zoals het National Innovation Program Waterstof- en brandstofceltechnologie met maximaal 1,4 miljard euro in de periode 2016 tot 2026 of de "Idee Competition waterstof Republiek Duitsland".

Bovendien is het federale ministerie van Economische Zaken en Klimaatbescherming (BMWK) overeengekomen met de Europese Commissie over het regelgevingskader voor de promotie van waterstofcentrales. Drie concepten voor de aanbesteding voor nieuwe systemen werden geformuleerd: "Sprinter", hybride en H₂-klaar. Het doel is om 8,8 GW op te schrijven op nieuwe energiecentrales die vanaf het begin met waterstof worden bediend en tot 15 GW waterstofcentrales die tijdelijk met aardgas kunnen worden bediend tot 2035 totdat ze zijn verbonden met het waterstofnetwerk.

Technologische innovaties en potentieel voor kostenreductie

De verlaging van de productiekosten voor groene waterstof hangt grotendeels af van technologische innovaties. In een whitepaper identificeert Ramboll verschillende uitgangspunten voor kostenreducties op het gebied van systeemplanning, waaronder schaling, modularisatie en de ontwikkeling van gestandaardiseerde oplossingen. De kostenreductie moet worden gebruikt op stapel-, systeem- en systeemniveau.

De Market High Run zelf is een belangrijke factor voor het verlagen van de kosten. Stijgende productiehoeveelheden kunnen schaaleffecten bereiken die leiden tot lagere eenheidskosten. Tot nu toe gingen beleggers en ontwikkelaars van technologieën voor power-to-x en groene waterstof ervan uit dat de kosten voor de productie en het leveren van waterstof uitsluitend zouden afnemen door de elektrolysecapaciteit en de toenemende vraag uit te breiden. Deze optimistische voorspellingen voor het verminderen van investeringen (CAPEX) zijn echter nog niet opgetreden. Een belangrijke reden hiervoor is dat de marktslag langzamer is dan verwacht.

Een ander startpunt voor het verlagen van de kosten is het verbeteren van de efficiëntie van elektrolyse. Onderzoek en ontwikkeling spelen hier een centrale rol. De federale overheid bevordert daarom specifiek basisonderzoek naar groene waterstof, met een focus op materiaalonderzoek, systeemstudies en mogelijke belangrijke technologieën van de volgende en meer generatie.

Infrastructuuruitbreiding en logistieke concepten

De oprichting van een krachtige waterstofinfrastructuur is een basisvereiste voor het concurrentievermogen van deze energiebron. Het geplande waterstof kernelnetwerk zal naar verwachting groeien tot 9.040 kilometer tegen 2032, met ongeveer 40 procent van de lijnen die worden gebouwd en veranderende aardgaspijpen voor de andere ongeveer 60 procent. De particuliere sector is bedoeld om de totale kosten van ongeveer 19 miljard euro te dragen - met staatssteun voor het afdekken van netwerkkosten.

De "laatste mijl" is een speciale uitdaging - de vraag hoe kleinere consumenten die niet direct inwoners van het kernnetwerk zijn, een kabeltoegang tot groene waterstof kunnen ontvangen. In veel gevallen worden momenteel waterstofisolatieoplossingen gemaakt op hun eigen generatiecapaciteiten voor waterstof, aangevuld met de aankoop en levering van waterstof via tanktruck. Dit zijn functionerende benaderingen voor de beginfase van de waterstofeconomie, maar op middellange tot lange termijn moet het ook mogelijk worden gemaakt voor deze eilandoplossingen om verbinding te maken met het geplande nucleaire netwerk.

Naast transport via een pijpleiding zijn er andere logistieke concepten voor waterstof. Een conversie in vloeibare waterstof (LH2) of de verbinding met dragervloeistoffen (LOHC of ammoniak) is noodzakelijk voor transport over lange afstanden per schip. Deze procedures worden echter geassocieerd met extra kosten. Als het uiteindelijke gebruik rechtstreeks kan plaatsvinden als LH2 of ammoniak, dalen de transportkosten aanzienlijk.

Geschikt hiervoor:

• Strategieën voor koolstofarbonisatie: uitdagingen bij de productie en het gebruik van hernieuwbare waterstof voor staal- en chemische bedrijven

Marktmechanismen en prikkels voor klanten

Om de vraag naar groene waterstof te stimuleren, zijn verschillende marktmechanismen en prikkels vereist voor potentiële kopers. Een centraal probleem is momenteel dat de industrie aarzelt om te investeren in waterstoftechnologieën omdat economische prikkels ontbreken. Een duurzame business case kan investeringen gemakkelijker maken en vraag veroorzaken.

Een veelbelovende aanpak is koolstofcontracten voor verschil (CCFD), waarin de staat compenseert voor het verschil tussen de huidige CO2-prijs en de werkelijke CO2-vermijdingskosten van een klimaatvriendelijk project. Bedrijven bieden deze instrumenten aan voor langetermijninvesteringen in klimaat -vriendelijke technologieën.

Andere belangrijke stimuleringsmechanismen zijn quota voor groene waterstof in bepaalde sectoren, belastingvoordelen voor waterstofgebruikers en acceptatiecontracten op lange termijn. Het McKinsey -rapport identificeert 22 eindtoepassingen waarvoor waterstof de meest concurrerende oplossing kan vertegenwoordigen. Dit omvat voornamelijk applicaties in de industrie en de verkeerssectoren.

Internationale samenwerking en importstrategieën

Duitsland zal zijn waterstofvereisten niet uitsluitend kunnen dekken door binnenlandse productie. Daarom zijn importstrategieën en internationale samenwerking van cruciaal belang. Minister van Federale onderzoek Bettina Stark-Watzinger benadrukte dat Duitsland niet alleen de behoefte aan waterstof kon dekken en dat een importstrategie daarom belangrijk is als de volgende stap.

Volgens een studie van McKinsey zou geïmporteerde waterstof tegen 2030 concurrerend kunnen zijn. Groene waterstof uit Saoedi -Arabië zou in Rotterdam zijn voor USD 3.1/kg, zelfs voor $ 1,9/kg pijplijn. Deze importpaden kunnen een belangrijke bijdrage leveren aan het dekken van de Duitse waterstofvereisten.

Bij het ontwerpen van importstrategieën moet er echter voor worden gezorgd om ervoor te zorgen dat er geen kritische afhankelijkheid is van landen van individuele levering. Als essentiële componenten of volledige elektrolysesystemen van individuele niet-EU-landen worden verkregen in de EU en Duitsland, bestaat er een risico van een dergelijke afhankelijkheid die hand in hand kan gaan met het verlies van waardeketens binnen de EU.

Het beveiligen van Europese toegevoegde waarde

In de loop van de groene waterstofmarktstek wordt waterstof een elementaire energiebron voor een industrie voor de hernieuwbare energie voor voedingsveilige energie. Daarnaast kan een enorme markt voor waterstoftechnologieën met tot 5,4 miljoen nieuwe banen in de Europese Unie zich ontwikkelen. Het is daarom belangrijk om de vereisten te creëren dat Europese fabrikanten een toonaangevende marktpositie in wereldwijde concurrentie kunnen waarborgen.

Een uitdaging is dat concurrenten buiten de EU momenteel waterstoftechnologieën kunnen bieden met maximaal 50 procent goedkoper dan Europese fabrikanten. Dit is vaak mogelijk door lagere loon- en energiekosten of als gevolg van massale overheidsfinancieringsmechanismen in verband met lokale marktprikkels. Om de Europese toegevoegde waarde veilig te stellen, vraagt ​​de Duitse waterstofvereniging (DWV) daarom op tot veerkrachtcriteria in openbare financieringsinstrumenten van de Europese Unie.

De federale minister van Economie Robert Habeck benadrukte dat investeringen in waterstof een "investering in onze toekomst zijn. In klimaatbescherming, in gekwalificeerde banen en energievoorzieningsbeveiliging". De nationale waterstofstrategie bepaalt de cursus voor nauwe samenwerking met Europese en internationale partners.

Concrete aanbevelingen voor actie voor de economie

Om de markthoge run van groene waterstof te versnellen en zijn concurrentievermogen te vergroten, zijn specifieke maatregelen van de economie en de politiek vereist. In zijn "Hyguide 2030" heeft de German Hydrogen Association (DWV) in totaal 85 maatregelen ontwikkeld om productie, toepassing en marktgestuurde vraag naar groene waterstofproducten op te nemen in de sectoren industrie, chemie, mobiliteit, energie en warmte.

Een centrale aanbeveling is om het plannings- en goedkeuringsproces voor waterstofprojecten te versnellen. Bestaande obstakels voor de hoge run van de waterstofmarkteconomie moeten worden ontmanteld. Een ander belangrijk punt is de combinatie van in -huisproductie en strategische import om voldoende groene waterstof te garanderen.

Voor de overgangsfase moet ook een technologie-open aanpak worden gevolgd, waardoor ook het gebruik van blauwe waterstof (van aardgas met CO2-scheiding) als een tijdelijke oplossing mogelijk is totdat groene waterstof beschikbaar is in voldoende hoeveelheden en tegen concurrerende prijzen. Het gebruik van blauwe waterstof is onmisbaar totdat groene waterstof concurrerend is.

Een andere belangrijke maatregel is de coördinatie van alle actoren langs de waterstofwaardeketen. Producenten, netwerkexploitanten, consumenten en politiek moeten nauw samenwerken en samenkomen om de hoge run van de waterstofeconomie te versnellen.

Perspectieven voor het concurrentievermogen van waterstof

Waterstof heeft het potentieel om een ​​centrale energiebron te worden in een klimaatneutrale economie. Op dit moment is de marktslag echter nog steeds aan het begin en zijn de kosten voor groene waterstof aanzienlijk hoger dan fossiele alternatieven. Desalniettemin zijn er veelbelovende ontwikkelingen die wijzen op een toenemend concurrentievermogen in de komende jaren.

Volgens een studie van McKinsey kan waterstof van EU-OFFSHORE windenergie en geïmporteerde waterstof in 2030 concurrerend zijn. Na 2035 kunnen de eindklantenprijzen voor waterstof aardgas verlagen en benaderen. Deze positieve ontwikkeling veronderstelt echter dat het politieke kader consequent is gericht op de marktlift van waterstof en de nodige investeringen in productie, infrastructuur en toepassingen worden gedaan.

De oprichting van een waterstofeconomie in Duitsland en Europa biedt enorme mogelijkheden voor duurzame economische groei en het creëren van banen. Tegelijkertijd staan ​​we voor grote uitdagingen, vooral in internationale concurrentie. Het is belangrijk om de Europese toegevoegde waarde veilig te stellen en tegelijkertijd profiteren van de voordelen van een wereldwijde waterstofeconomie.

Groene waterstof zal al in 2030 in voldoende hoeveelheden beschikbaar zijn als de federale overheid alle opties neemt voor de onmiddellijke run van de markteconomie van de waterstofmarkt. Dankzij een duidelijke strategische benadering met concrete en verifieerbare doelen, moet de federale overheid zich richten op hernieuwbare energieën en waterstof die hieruit worden geproduceerd. Dit creëert planningsbeveiliging voor alle betrokken actoren.

AI & XR-3D-renderingmachine: vijf keer expertise van Xpert.Digital in een uitgebreid servicepakket, R&D XR, PR & SEM-beeld: Xpert.Digital

Xpert.Digital heeft diepe kennis in verschillende industrieën. Dit stelt ons in staat om op maat gemaakte strategieën te ontwikkelen die zijn afgestemd op de vereisten en uitdagingen van uw specifieke marktsegment. Door continu markttrends te analyseren en de ontwikkelingen in de industrie na te streven, kunnen we handelen met vooruitziende blik en innovatieve oplossingen bieden. Met de combinatie van ervaring en kennis genereren we extra waarde en geven onze klanten een beslissend concurrentievoordeel.

Meer hierover hier:

• Gebruik de 5 -voudig competentie van Xpert.Digital in één pakket - van 500 €/maand

☑️ MKB -ondersteuning in strategie, advies, planning en implementatie

☑️ Creatie of herschikking van de digitale strategie en digitalisering

☑️ Uitbreiding en optimalisatie van de internationale verkoopprocessen

☑️ Wereldwijde en digitale B2B -handelsplatforms

☑️ Pioneer Business Development

Konrad Wolfenstein

Ik help u graag als een persoonlijk consultant.

U kunt contact met mij opnemen door het onderstaande contactformulier in te vullen of u gewoon bellen op +49 89 674 804 (München) .

Ik kijk uit naar ons gezamenlijke project.

Xpert.Digital is een hub voor de industrie met een focus, digitalisering, werktuigbouwkunde, logistiek/intralogistiek en fotovoltaïsche.

Met onze 360 ​​° bedrijfsontwikkelingsoplossing ondersteunen we goed bekende bedrijven, van nieuwe bedrijven tot na verkoop.

Marktinformatie, smarketing, marketingautomatisering, contentontwikkeling, PR, e -mailcampagnes, gepersonaliseerde sociale media en lead koestering maken deel uit van onze digitale tools.

U kunt meer vinden op: www.xpert.Digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus