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 naar een klimaatneutrale economie stelt Duitsland voor enorme uitdagingen. Groene waterstof wordt beschouwd als een sleuteltechnologie en een cruciaal element van de energietransitie. Uit huidige analyses blijkt echter dat de kosten van waterstof nog steeds aanzienlijk hoger liggen dan die van fossiele brandstoffen. Niettemin zijn er veelbelovende ontwikkelingen: tegen 2030 zou groene waterstof al concurrerend kunnen zijn in bepaalde toepassingsgebieden, mits het juiste politieke kader wordt gecreëerd. Dit vereist omvangrijke investeringen in productiefaciliteiten, infrastructuur en technologische innovaties, met tegelijkertijd het waarborgen van Europese waardecreatie.

De huidige situatie van de waterstofeconomie

Experts beschrijven waterstof als een belangrijke energiedrager van de toekomst en het "ontbrekende puzzelstukje in de energietransitie". Het combineert energiezekerheid, klimaatneutraliteit en concurrentievermogen in één concept. De Duitse federale overheid erkende dit belang en publiceerde in juni 2020 de Nationale Waterstofstrategie (NWS). Deze strategie vormt de basis voor de ontwikkeling van een waterstofeconomie in Duitsland, waarin groene waterstof wordt geproduceerd, getransporteerd en uiteindelijk gebruikt. Het doel is ambitieus: tegen 2030 er groene waterstofproductiefaciliteiten met een totale capaciteit van 10 gigawatt , evenals de bijbehorende capaciteit voor de opwekking van hernieuwbare energie, gebouwd zijn.

Duitsland plant een uitgebreid netwerk voor waterstofinfrastructuur. Tegen 2027/28 moet een eerste netwerk van meer dan 1.800 kilometer aan omgebouwde en nieuw aangelegde waterstofpijpleidingen gereed zijn, met daarnaast nog eens circa 4.500 kilometer in Europa. De langetermijnplannen voorzien in een uitbreiding van het netwerk tot 9.040 kilometer in 2032, waarmee belangrijke waterstofhubs in alle Duitse deelstaten met elkaar verbonden worden: havens, productielocaties en industriële centra. De eerste 525 kilometer van het netwerk moet in 2025 operationeel zijn, waardoor de groei van de waterstofeconomie concreter wordt.

Ondanks deze ambitieuze plannen bevindt de waterstofeconomie in Duitsland zich nog in een beginstadium. De huidige marktgroei verloopt trager dan gehoopt. Producenten, transportinfrastructuur en vraag zijn onvoldoende op elkaar afgestemd, wat de ontwikkeling van de waterstofeconomie belemmert. Bovendien zijn de kosten voor groene waterstof momenteel aanzienlijk hoger dan die voor conventionele energiedragers.

Geschikt hiervoor:

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

Kostenfactoren en prijsverschil in waterstof

De huidige kosten vormen een van de grootste obstakels voor de marktintroductie van groene waterstof. Studies voorspellen dat de productiekosten van groene waterstof in 2030 nog steeds 2,3 keer hoger dan die van conventionele fossiele brandstoffen. Dit prijsverschil is een belangrijk probleem voor potentiële klanten en investeerders.

Verschillende factoren dragen bij aan de hoge kosten. Aan de productiezijde zijn de belangrijkste factoren de investeringskosten voor elektrolyzers en de elektriciteitskosten voor het elektrolyseproces. De kosten van elektrolyzers zouden echter aanzienlijk kunnen dalen: van $660-$1.050/kW in 2020 naar $230-$380/kW in 2030, volgens een rapport van McKinsey in opdracht van de Hydrogen Council. Transport- en infrastructuurkosten, evenals regelgevingskosten en heffingen, drijven de prijs verder op.

Het transportaspect mag niet worden onderschat: de transportkosten van Noord-Afrika naar West-Duitsland worden geschat op ongeveer 0,5 USD/kg. Voor langere afstanden over zee kunnen de transportkosten oplopen tot 2-3 USD/kg vanwege de noodzakelijke omzetting naar vloeibare waterstof of de toevoeging van dragervloeistoffen zoals LOHC of ammoniak.

Niettemin zijn er positieve vooruitzichten voor de prijsontwikkeling op lange termijn. Na 2035 zouden de eindprijzen voor waterstof kunnen dalen en die van aardgas benaderen. Belangrijke drijfveren hiervoor zijn de dalende productiekosten van waterstof en de stijgende CO2-prijzen in het kader van de emissiehandel. Tegen 2045 zouden de kosten van waterstof dan kunnen dalen tot ongeveer 11 tot 15 cent/kWh. Ter vergelijking: zelfs als aardgas volgens het ontwerp van de Energiewet voor Gebouwen in 2045 niet meer is toegestaan, zouden de hypothetische eindprijzen stijgen tot 10 tot 12 cent/kWh, met name door de stijgende CO2-prijzen.

Politieke maatregelen om de concurrentiekracht te bevorderen

Om de concurrentiepositie van groene waterstof te versterken, heeft de Duitse federale overheid diverse beleidsinstrumenten geïntroduceerd. De Nationale Waterstofstrategie biedt het overkoepelende kader en omvat in totaal 37 maatregelen ter ondersteuning van de marktintroductie van waterstoftechnologieën en de ontwikkeling van de bijbehorende waardeketens. Deze maatregelen omvatten onder meer het creëren van wettelijke kaders die de transitie naar hernieuwbare energie en groene waterstof bevorderen, evenals het stimuleren van de uitbreiding van de infrastructuur.

Een cruciale factor voor de concurrentiekracht van groene waterstof is de prijs van CO2-uitstoot. Bij een CO2-prijs van € 100/ton CO2 worden aanzienlijk meer toepassingen voor groene waterstof concurrerend, waaronder weg- en spoorvervoer, en het gebruik ervan als grondstof in raffinaderijen en de staalproductie. Zelfs bij CO2-prijzen tussen USD 35 en USD 50/ton CO2 bereikt blauwe waterstof (geproduceerd uit aardgas met koolstofafvang en -opslag) prijsgelijkheid met grijze waterstof (geproduceerd uit aardgas zonder koolstofafvang en -opslag).

Duitsland en de EU zullen de komende jaren miljarden euro's investeren om de productie van groene waterstof op te voeren en de industrie om te vormen naar klimaatneutrale productie. Het economische stimuleringspakket van 3 juni 2020 voorziet in een extra bedrag van 9 miljard euro. Deze financiering zal worden verdeeld over verschillende programma's, zoals het Nationaal Innovatieprogramma voor Waterstof- en Brandstofceltechnologie, waarvoor tussen 2016 en 2026 maximaal 1,4 miljard euro is gereserveerd, en de "Ideeënwedstrijd: Waterstofrepubliek Duitsland".

Bovendien heeft het Federale Ministerie voor Economische Zaken en Klimaat (BMWK) overeenstemming bereikt met de Europese Commissie over het regelgevingskader voor de bevordering van waterstofcentrales. Er zijn drie concepten ontwikkeld voor de aanbesteding van nieuwe centrales: "Sprinter", Hybrid en H₂-Ready. Het doel is om 8,8 GW aan nieuwe centrales aan te besteden die vanaf het begin op waterstof zullen draaien, en daarnaast tot 15 GW aan waterstofcentrales tegen 2035 die tijdelijk op aardgas kunnen draaien totdat ze op het waterstofnet zijn aangesloten.

Technologische innovaties en potentieel voor kostenverlaging

Het verlagen van de productiekosten van groene waterstof is sterk afhankelijk van technologische innovaties. In een whitepaper identificeert Ramboll verschillende uitgangspunten voor kostenbesparingen in het ontwerp van installaties, waaronder schaalvergroting, modularisatie en de ontwikkeling van gestandaardiseerde oplossingen. Deze kostenbesparingen moeten worden doorgevoerd op het niveau van de schoorsteen, het systeem en de installatie zelf.

De marktgroei zelf is een belangrijke factor in de kostenverlaging. Toenemende productievolumes maken schaalvoordelen mogelijk, wat leidt tot lagere eenheidskosten. Investeerders en ontwikkelaars van Power-to-X en groene waterstoftechnologieën gingen er eerder van uit dat de kosten van waterstofproductie en -levering zouden dalen door de uitbreiding van de elektrolysecapaciteit en de gelijktijdige toename van de vraag. Deze optimistische voorspellingen voor lagere investeringskosten (CAPEX) zijn echter nog niet uitgekomen. Een belangrijke reden hiervoor is dat de marktgroei trager verloopt dan verwacht.

Een andere manier om de kosten te verlagen is het verbeteren van de efficiëntie van elektrolyse. Onderzoek en ontwikkeling spelen hierbij een centrale rol. De Duitse federale overheid financiert daarom specifiek fundamenteel onderzoek naar groene waterstof, met de nadruk op materiaalonderzoek, systeemstudies en potentiële sleuteltechnologieën voor de komende generaties.

Infrastructuuruitbreiding en logistieke concepten

De ontwikkeling van een efficiënte waterstofinfrastructuur is een fundamentele voorwaarde voor het concurrentievermogen van deze energiebron. Het geplande waterstofkernnetwerk moet tegen 2032 zijn uitgegroeid tot 9.040 kilometer, waarbij ongeveer 40 procent van de pijpleidingen nieuw wordt aangelegd en de resterende 60 procent wordt omgebouwd van bestaande aardgasleidingen. De totale kosten van ongeveer € 19 miljard worden gedragen door de private sector, met overheidssteun via een maximumtarief voor de nettarieven.

Een bijzondere uitdaging is de "laatste mijl" – de vraag hoe kleinere verbruikers die niet direct op het kernnetwerk zijn aangesloten, via pijpleidingen toegang kunnen krijgen tot groene waterstof. Er worden momenteel veel stand-alone waterstofoplossingen ontwikkeld die afhankelijk zijn van hun eigen waterstofproductiecapaciteit, aangevuld met de aankoop en levering van waterstof per tankwagen. Dit zijn haalbare benaderingen voor de beginfase van de waterstofeconomie; op de middellange tot lange termijn moeten echter zelfs deze stand-alone oplossingen worden aangesloten op het geplande kernnetwerk.

Naast transport via pijpleidingen bestaan ​​er andere logistieke concepten voor waterstof. Voor transport over lange afstanden per schip is omzetting naar vloeibare waterstof (LH2) of combinatie met dragervloeistoffen (LOHC of ammoniak) noodzakelijk. Deze processen brengen echter extra kosten met zich mee. Als het eindproduct direct als LH2 of ammoniak kan worden gebruikt, 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 kopers

Om de vraag naar groene waterstof te stimuleren, zijn diverse marktmechanismen en prikkels voor potentiële klanten nodig. Een belangrijk probleem is momenteel dat de industrie terughoudend is om te investeren in waterstoftechnologieën vanwege een gebrek aan economische stimulansen. Een haalbaar businessplan kan investeringen bevorderen en de vraag stimuleren.

Een veelbelovende aanpak is het Carbon Contracts for Difference (CCfD), waarbij de overheid het verschil compenseert tussen de huidige CO2-prijs en de werkelijke kosten voor CO2-reductie van een klimaatvriendelijk project. Deze instrumenten bieden bedrijven zekerheid bij langetermijninvesteringen in klimaatvriendelijke technologieën.

Andere belangrijke stimuleringsmechanismen zijn onder meer quota voor groene waterstof in bepaalde sectoren, belastingvoordelen voor waterstofgebruikers en langetermijnafnameovereenkomsten. Het McKinsey-rapport identificeert 22 eindgebruikstoepassingen waarvoor waterstof de meest concurrerende oplossing kan zijn. Het gaat hierbij met name om toepassingen in de industrie en de transportsector.

Internationale samenwerking en importstrategieën

Duitsland zal niet in zijn waterstofbehoefte kunnen voorzien door uitsluitend binnenlandse productie. Daarom zijn importstrategieën en internationale samenwerking cruciaal. Federaal minister van Onderzoek Bettina Stark-Watzinger benadrukte dat Duitsland niet in zijn eigen waterstofbehoefte kan voorzien en dat een importstrategie daarom een ​​belangrijke volgende stap is.

Volgens een onderzoek van McKinsey zou geïmporteerde waterstof in 2030 concurrerend kunnen zijn. Groene waterstof uit Saoedi-Arabië zal naar verwachting in Rotterdam verkrijgbaar zijn voor $ 3,10/kg, en zelfs voor $ 1,90/kg via een pijpleiding vanuit Algerije. Deze importroutes zouden een belangrijke bijdrage kunnen leveren aan het voldoen aan de Duitse waterstofvraag.

Bij het ontwerpen van importstrategieën moet echter zorgvuldig worden gehandeld om te voorkomen dat er een kritische afhankelijkheid van individuele leverancierslanden ontstaat. Als de EU en Duitsland essentiële componenten of complete elektrolyse-installaties betrekken uit afzonderlijke landen buiten de EU, bestaat het risico dat een dergelijke afhankelijkheid ontstaat, wat mogelijk kan leiden tot het verlies van waardeketens binnen de EU.

Het waarborgen van waardecreatie in Europa

Naarmate de markt voor groene waterstof groeit, wordt waterstof een fundamentele energiedrager voor een veilige, duurzame energie-economie. Dit zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van een enorme markt voor waterstoftechnologieën, met de creatie van tot wel 5,4 miljoen nieuwe banen in de Europese Unie. Het is daarom cruciaal om nu de voorwaarden te scheppen die Europese fabrikanten in staat stellen een leidende marktpositie te verwerven in de wereldwijde concurrentie.

Een van de uitdagingen is dat concurrenten buiten de EU momenteel waterstoftechnologieën tot wel 50 procent goedkoper kunnen aanbieden dan Europese fabrikanten. Dit komt vaak door lagere arbeids- en energiekosten, of door enorme overheidssubsidies in combinatie met lokale marktstimulansen. Om de Europese waardecreatie te waarborgen, pleit de Duitse Waterstofvereniging (DWV) daarom voor veerkrachtcriteria in de publieke financieringsinstrumenten van de Europese Unie.

Federaal minister van Economische Zaken Robert Habeck benadrukte dat investeringen in waterstof “een investering in onze toekomst zijn – in klimaatbescherming, in gekwalificeerde banen en in energiezekerheid.” De Nationale Waterstofstrategie zet de toon voor nauwe samenwerking met Europese en internationale partners.

Specifieke aanbevelingen voor actie ten behoeve van de economie

Om de marktintroductie van groene waterstof te versnellen en de concurrentiepositie te versterken, zijn concrete maatregelen nodig van zowel de industrie als beleidsmakers. De Duitse Waterstofvereniging (DWV) heeft in haar "HyGuide 2030" in totaal 85 maatregelen ontwikkeld om de productie, toepassing en marktgedreven vraag naar groene waterstofproducten in de industriële, chemische, mobiliteits-, energie- en verwarmingssector te stimuleren.

Een belangrijke aanbeveling is om de plannings- en goedkeuringsprocessen voor waterstofprojecten te versnellen. Bestaande obstakels voor de groei van de waterstofmarkteconomie moeten worden weggenomen. Een ander belangrijk punt is de combinatie van binnenlandse productie en strategische import om een ​​voldoende aanbod van groene waterstof te garanderen.

Voor de transitiefase moet een technologie-neutrale aanpak worden gevolgd, die ook het gebruik van blauwe waterstof (uit aardgas met CO2-afvang) als overgangsoplossing mogelijk maakt totdat groene waterstof in voldoende hoeveelheden en tegen concurrerende prijzen beschikbaar is. Het gebruik van blauwe waterstof zal onmisbaar zijn totdat groene waterstof concurrerend is.

Een andere belangrijke maatregel is de coördinatie van alle belanghebbenden in de waterstofwaardeketen. Producenten, netwerkbeheerders, consumenten en beleidsmakers moeten nauw samenwerken en dezelfde richting opgaan om de groei van de waterstofeconomie te versnellen.

Perspectieven voor de concurrentiepositie van waterstof

Waterstof heeft het potentieel om een ​​belangrijke energiedrager te worden in een klimaatneutrale economie. De marktontwikkeling bevindt zich momenteel echter nog in een vroeg stadium en de kosten van groene waterstof liggen aanzienlijk hoger dan die van alternatieven op basis van fossiele brandstoffen. Desondanks zijn er veelbelovende ontwikkelingen die wijzen op een toenemende concurrentiekracht in de komende jaren.

Volgens een onderzoek van McKinsey zou waterstof, geproduceerd met behulp van offshore windenergie in de EU, evenals geïmporteerde waterstof, tegen 2030 concurrerend kunnen zijn. Na 2035 zouden de prijzen voor waterstof voor eindgebruikers kunnen dalen en die van aardgas benaderen. Deze positieve ontwikkeling is echter afhankelijk van een consistent beleidskader dat is afgestemd op de marktgroei van waterstof en van de noodzakelijke investeringen in productie, infrastructuur en toepassingen.

De ontwikkeling van een waterstofeconomie in Duitsland en Europa biedt enorme kansen voor duurzame economische groei en het creëren van banen. Tegelijkertijd staan ​​we voor grote uitdagingen, met name op het gebied van internationale concurrentie. Het is essentieel om de Europese waardecreatie te waarborgen en tegelijkertijd te profiteren van de voordelen van een mondiale waterstofeconomie.

Groene waterstof zal al in 2030 in voldoende hoeveelheden beschikbaar zijn als de Duitse overheid alle kansen grijpt om de waterstofmarkteconomie onmiddellijk te stimuleren. Door middel van een duidelijke strategische aanpak met concrete en meetbare doelstellingen moet de Duitse overheid zich richten op hernieuwbare energiebronnen en de daaruit geproduceerde waterstof. Dit zal planningszekerheid creëren voor alle betrokken partijen.

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

 

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