Konkurencyjność wodoru jako kluczowa technologia: strategie i środki dla niemieckiej gospodarki

Konkurencyjność wodoru jako kluczowa technologia: strategie i środki dla niemieckiej gospodarki

Transformacja w neutralną gospodarkę klimatyczną stanowi ogromne wyzwania. Zielony wodór jest uważany za kluczową technologię i decydujący element przejścia energii. Jednak obecne analizy pokazują, że koszt wodoru jest nadal znacznie wyższy niż koszt paliw kopalnych. Niemniej jednak istnieją obiecujące wydarzenia: do 2030 r. Zielony wodór może już być konkurencyjny w niektórych obszarach zastosowania, jeśli powstają odpowiednie ramy polityczne. Wymaga to szerokich inwestycji w placówki produkcyjne, infrastrukturę i innowacje technologiczne, a jednocześnie należy zabezpieczyć europejską wartość dodaną.

Obecna sytuacja gospodarki wodorowej

Eksperci nazywali wodoru jako centralne źródło energii przyszłości i „brakującą zagadką przejścia energii”. W koncepcji łączy bezpieczeństwo energetyczne, neutralność klimatu i konkurencyjność. Niemiecki rząd federalny uznał to znaczenie i opublikował National Wodorogową Strategię (NWS) w czerwcu 2020 r. Strategia ta stanowi podstawę do ustanowienia gospodarki wodorowej w Niemczech, w której zielony wodór generuje, transportował i ostatecznie wykorzystywał. Cel jest ambitny: do 2030 r., Należy ustanowić zielonego wodoru z 10 gigawatami

Niemcy planują dalekosiężną sieć jądra wodorowego dla infrastruktury. Do 2027/28 ma zostać zbudowana sieć początkowa o ponad 1800 kilometrach i nowo zbudowane rury wodorowe, a w całej Europie dodano około 4500 kilometrów. Długoterminowe planowanie stanowi, że sieć powinna rosnąć do 9 040 kilometrów do 2032 r. I że ważne lokalizacje wodoru we wszystkich stanach federalnych powinny łączyć: porty, lokalizacje generacji i centra przemysłowe. Już w 2025 r. Pierwsze 525 kilometrów sieci mają działać, co sprawia, że ​​wysoki serwis gospodarki wodorowej jest bardziej namacalny.

Pomimo tych ambitnych planów gospodarka wodorowa w Niemczech jest wciąż na początku. Obecny udar rynkowy jest wolniejszy niż się spodziewano. Producenci, infrastruktura transportowa i popyt są niewystarczająco koordynowane, co hamuje jazdę gospodarki wodorowej. Ponadto koszty zielonego wodoru są obecnie znacznie wyższe niż w przypadku konwencjonalnych źródeł energii.

Nadaje się do:

• Wodór odnawialny: audytorzy UE wzywają do sprawdzenia rzeczywistości – ambitnych celów w UE, stojących przed nimi wyzwań i perspektyw

Czynniki kosztów i luka cenowa w wodorze

w badaniach rynku zielonego wodoru . Ta luka cenowa jest głównym problemem dla potencjalnych nabywców i inwestorów.

Różne czynniki przyczyniają się do wysokich kosztów. Na stronie produkcyjnej jest to przede wszystkim koszty kapitałowe dla elektrolizerów i koszty energii elektrycznej dla procesu elektrolizy. Jednak koszty elektrolizerów mogą znacznie spaść: od 660-1,050/kW w 2020 r. Do 230-380 USD/kW w 2030 r., Jak przewiduje raport McKinseya w imieniu Rady Wodorowej. Ponadto istnieją koszty transportu i infrastruktury, a także koszty regulacyjne i podatki, które również podnoszą cenę.

Aspekt transportu nie należy nie docenić: w przypadku transportu z Afryki Północnej do Niemiec Zachodniej koszty są szacowane na około 0,5/kg. W przypadku dłuższych odległości przez jezioro koszty transportu mogą wzrosnąć z powodu niezbędnej konwersji w ciekłym wodorze lub połączeniu z płynami nośnymi, takimi jak LoHC lub amoniak do 2-3/kg.

Niemniej jednak istnieją pozytywne perspektywy długoterminowego rozwoju cen. Po 2035 r. Ceny klientów końcowych za wodór mogą zmniejszyć i zbliżyć się do gazu ziemnego. Głównymi czynnikami napędzającymi to degresja kosztów produkcji wodoru i rosnące ceny CO2 w ramach handlu emisją. W 2045 r. Koszty podaży wodoru mogłyby wówczas spaść do około 11 do 15 ct/kWh. Dla porównania: nawet jeśli gaz ziemny według projektu ustawy o energii budowlanej 2045 nie może być już używany, hipotetyczne ceny klientów końcowych, w szczególności ze względu na rosnące ceny CO2, wzrosłyby do 10 do 12 ct/kWh.

Środki polityczne promujące konkurencyjność

Aby zwiększyć konkurencyjność zielonego wodoru, niemiecki rząd federalny wprowadził różne instrumenty polityczne. Krajowa strategia wodoru tworzy nadrzędne ramy i zawiera w sumie 37 miar wspierających wzrost rynku technologii wodorowych i ustanowienie odpowiednich łańcuchów wartości. Obejmuje to między innymi tworzenie ram prawnych, które promują przejście na energie odnawialne i zielony wodór i promują ekspansję infrastruktury.

Kluczowym czynnikiem konkurencyjności zielonego wodoru jest wycena emisji CO2. Przy cenie CO2 100 euro/T CO2, znacznie więcej zastosowań dla zielonego wodoru jest konkurencyjny, w tym ruch drogowy i kolejowy, ale także zużycie materiałów w rafineriach i produkcji stali. Nawet przy cenach CO2 od 35 do 50 USD/T CO2, niebieski wodór (z gazu ziemnego z separacją CO2) osiąga parytet cen z szarym wodorem (z gazu ziemnego bez separacji CO2).

W ciągu najbliższych kilku lat Niemcy i UE będą promować produkcję zielonego wodoru, a także transformację przemysłu dla produkcji neutralnej klimatu z kilkoma miliardami euro. Pakiet bodźców ekonomicznych z 3 czerwca 2020 r. Zapewnia dodatkowe fundusze w wysokości 9 miliardów euro. Finansowanie te wpłyną na różne programy, takie jak National Innovation Program Hydrogen i Technology ogniw paliwowych z nawet 1,4 miliarda euro w okresie 2016 r. Do 2026 r. Lub „Konkurs Idea Competition Republic of Germany”.

Ponadto Federalne Ministerstwo Spraw Gospodarczych i Ochrony Klimatu (BMWK) zgodziło się z Europejską Komisją Ramy Regulacyjnej w promocji elektrowni wodorowych. Sformułowano trzy koncepcje przetargu dla nowych systemów: „sprinter”, hybrydowy i gotowy do H₂. Celem jest zapisanie o 8,8 GW na nowych elektrowniach, które są obsługiwane z wodorem od samego początku i do 15 GW elektrowni wodorowych, które mogą być tymczasowo obsługiwane z gazem ziemnym do 2035 r., Dopóki nie zostaną one podłączone do sieci wodorowej.

Innowacje technologiczne i potencjał redukcji kosztów

Zmniejszenie kosztów produkcji zielonego wodoru zależy w dużej mierze od innowacji technologicznych. W białej księdze Ramboll identyfikuje różne punkty początkowe w celu zmniejszenia kosztów w obszarze planowania systemu, w tym skalowanie, modularyzację i rozwój standardowych rozwiązań. Redukcję kosztów należy stosować na poziomie stosu, systemu i systemu.

Sama wysoka bieg jest ważnym czynnikiem obniżania kosztów. Rosnące ilości produkcji mogą osiągnąć efekty skali, które prowadzą do niższych kosztów jednostkowych. Jak dotąd inwestorzy i deweloperzy technologii w zakresie mocy-X i zielonego wodoru zakładali, że koszty produkcji i dostarczania wodoru spadłyby wyłącznie poprzez zwiększenie zdolności elektrolizy i rosnącego popytu. Jednak te optymistyczne prognozy dotyczące zmniejszenia inwestycji (CAPEX) jeszcze nie miały miejsca. Ważnym powodem tego jest to, że udar rynkowy jest wolniejszy niż oczekiwano.

Kolejnym punktem wyjścia do obniżenia kosztów jest poprawa wydajności elektrolizy. Badania i rozwój odgrywają tutaj centralną rolę. Rząd federalny wyraźnie promuje podstawowe badania dotyczące zielonego wodoru, koncentrując się na badaniach materialnych, badaniach systemowych i możliwych kluczowych technologiach następnego i większej generacji.

Rozszerzenie infrastruktury i koncepcje logistyczne

Ustanowienie potężnej infrastruktury wodoru jest podstawowym wymogiem konkurencyjności tego źródła energii. Oczekuje się, że planowana sieć jądra wodorowego wzrośnie do 9040 kilometrów do 2032 r., A około 40 procent budowanych linii i zmieniającej rury gazu ziemnego dla pozostałych około 60 procent. Sektor prywatny ma na celu ponoszenie całkowitych kosztów około 19 miliardów euro - przy wsparciu państwa dla ograniczenia opłat sieciowych.

„Ostatnia mili” jest specjalnym wyzwaniem - pytanie, w jaki sposób mniejsi konsumenci, którzy nie są bezpośrednio mieszkańcami sieci podstawowej, mogą otrzymać dostęp do kabla do zielonego wodoru. W wielu przypadkach obecnie tworzone są roztwory izolacji wodoru, które opierają się na ich zdolnościach wytwarzania wodoru, uzupełniane przez zakup i dostarczanie wodoru za pośrednictwem zbiorników. Są to funkcjonujące podejście do początkowej fazy gospodarki wodorowej, ale w okresie średnio- i długoterminowym muszą być również możliwe, aby te rozwiązania wyspowe połączyć się z planowaną siecią jądrową.

Oprócz transportu za pośrednictwem rurociągu istnieją inne koncepcje logistyczne dla wodoru. Konwersja na ciekłego wodoru (LH2) lub połączenie z płynami nośnymi (LOHC lub amoniak) jest konieczne do transportu na duże odległości przez statek. Jednak procedury te są powiązane z dodatkowymi kosztami. Jeśli ostateczne użycie może odbywać się bezpośrednio jako LH2 lub amoniak, koszty transportu znacznie się zmniejszają.

Nadaje się do:

• Strategie dekarbonizacji: wyzwania w produkcji i wykorzystaniu wodoru odnawialnego dla firm stalowych i chemicznych

Mechanizmy rynkowe i zachęty dla klientów

Aby stymulować popyt na zielony wodór, potencjalni nabywcy wymagane są różne mechanizmy rynkowe i zachęty. Obecnie głównym problemem jest to, że przemysł waha się inwestować w technologie wodorowe, ponieważ brakuje zachęt ekonomicznych. Zrównoważony uzasadnienie biznesowe może ułatwić inwestycje i powodować popyt.

Obiecującym podejściem są kontrakty węglowe dla różnicy (CCFD), w których państwo kompensuje różnicę między obecną ceną CO2 a faktycznymi kosztami unikania CO2 w projekcie przyjaznym dla klimatu. Firmy oferują te instrumenty na długoterminowe inwestycje w technologie przyjazne dla klimatu.

Innymi ważnymi mechanizmami motywacyjnymi są kwoty dla zielonego wodoru w niektórych sektorach, zalety podatkowe dla użytkowników wodoru i długoterminowe umowy o akceptacji. Raport McKinseya identyfikuje 22 zastosowania końcowe, dla których wodór może reprezentować najbardziej konkurencyjne rozwiązanie. Obejmuje to głównie aplikacje w sektorze branży i ruchu drogowego.

Strategie współpracy międzynarodowej i importowej

Niemcy nie będą mogły pokryć wymagań wodoru wyłącznie przez produkcję krajową. Dlatego strategie importowe i współpraca międzynarodowa mają kluczowe znaczenie. Federalny minister badań Bettina Stark-Watzinger podkreśliła, że ​​Niemcy nie mogą pokryć potrzeby samego wodoru i że strategia importu jest zatem ważna jako następny krok.

Według badań McKinseya importowany wodór może być konkurencyjny do 2030 r. Mówi się, że zielony wodór z Arabii Saudyjskiej znajduje się w Rotterdamie za 3,1/kg, nawet za 1,9 USD/kg rurociągu. Te ścieżki importu mogą przyczynić się do pokrycia niemieckich wymagań wodoru.

Jednak podczas projektowania strategii importowych należy zachować ostrożność, aby zapewnić, że nie ma żadnej krytycznej zależności od poszczególnych krajów dostarczania. Jeśli w UE i Niemczech uzyskane są niezbędne komponenty lub całe systemy elektrolizy z poszczególnych krajów spoza UE, istnieje ryzyko takiej zależności, która może iść w parze z utratą łańcuchów wartości w UE.

Zabezpieczenie europejskiej wartości dodanej

W trakcie mózgu rynku zielonego wodoru wodór staje się podstawowym źródłem energii dla branży energii odnawialnej bezpiecznej. Oprócz tego może rozwinąć się ogromny rynek technologii wodorowych z do 5,4 miliona nowych miejsc pracy w Unii Europejskiej. Dlatego ważne jest, aby stworzyć warunki wstępne, że europejscy producenci mogą zapewnić wiodącą pozycję rynkową w globalnej konkurencji.

Jednym z wyzwań jest to, że konkurenci spoza UE mogą obecnie oferować technologie wodorowe nawet o 50 procent tańszych niż europejskich producentów. Jest to często możliwe dzięki niższym kosztom płac i energii lub z powodu masowych mechanizmów finansowania państwa w związku z zachętami na rynku lokalnym. Aby zabezpieczyć europejską wartość dodaną, niemieckie stowarzyszenie wodoru (DWV) wzywa zatem do kryteriów odporności w publicznych instrumentach finansowania Unii Europejskiej.

Federalny minister ekonomii Robert Habeck podkreślił, że inwestycje w wodór „inwestują w naszą przyszłość. W ochronie klimatu, w wykwalifikowanych miejscach pracy i bezpieczeństwo dostaw energii ”. Krajowa strategia wodoru ustanawia kurs ścisłej współpracy z partnerami europejskimi i międzynarodowymi.

Konkretne zalecenia dotyczące działań dla gospodarki

W celu przyspieszenia rynku wysokiej serii zielonego wodoru i zwiększenia jego konkurencyjności, wymagane są konkretne środki ze strony gospodarki i polityki. W „Hyguide 2030” Niemieckie stowarzyszenie wodoru (DWV) opracowało w sumie 85 miar w celu uwzględnienia produkcji, zastosowania i zapotrzebowania na rynku na zielone produkty wodorowe w sektorach przemysłu, chemii, mobilności, energii i ciepła.

Centralnym zaleceniem jest przyspieszenie procesu planowania i zatwierdzania projektów wodoru. Istniejące przeszkody w wysokiej serii gospodarki rynkowej wodoru muszą zostać zdemontowane. Kolejnym ważnym punktem jest połączenie produkcji w domu i importu strategicznego w celu zapewnienia wystarczającej ilości zielonego wodoru.

W fazie przejściowej należy również zastosować podejście oparte na technologii, które umożliwia również stosowanie niebieskiego wodoru (z gazu ziemnego z separacją CO2) jako tymczasowego rozwiązania, aż zielony wodór będzie dostępny w wystarczających ilościach i cenach konkurencyjnych. Zastosowanie niebieskiego wodoru będzie niezbędne, aż zielony wodór będzie konkurencyjny.

Kolejną ważną miarą jest koordynacja wszystkich podmiotów wzdłuż łańcucha wartości wodoru. Producenci, operatorzy sieci, konsumenci i polityka muszą ściśle współpracować i łączyć razem, aby przyspieszyć wysoką gospodarkę wodorową.

Perspektywy konkurencyjności wodoru

Wodór może stać się centralnym źródłem energii w gospodarce neutralnej klimatu. W tej chwili jednak udar rynkowy jest wciąż na początku, a koszty zielonego wodoru są znacznie wyższe niż alternatywy kopalne. Niemniej jednak istnieją obiecujące wydarzenia, które wskazują na rosnącą konkurencyjność w nadchodzących latach.

Według badań przeprowadzonych przez McKinseya wodór z energii wiatrowej z UE-offshore, a także importowanego wodoru mogą być konkurencyjne do 2030 r. Po 2035 r. Ceny klientów końcowych za wodór mogą zmniejszyć i zbliżyć się do gazu ziemnego. Jednak ten pozytywny rozwój zakłada, że ​​ramy polityczne są konsekwentnie ukierunkowane na rynek wzrostu wodoru i niezbędne inwestycje w produkcję, infrastrukturę i zastosowania.

Ustanowienie gospodarki wodorowej w Niemczech i Europie oferuje ogromne możliwości zrównoważonego wzrostu gospodarczego i tworzenia miejsc pracy. Jednocześnie stoimy przed głównymi wyzwaniami, szczególnie w międzynarodowych konkurencjach. Ważne jest, aby zabezpieczyć europejską wartość dodaną, a jednocześnie skorzystać z zalet globalnej gospodarki wodorowej.

Zielony wodór będzie dostępny w wystarczających ilościach już w 2030 r., Jeśli rząd federalny przyjmie wszystkie opcje natychmiastowej gospodarki rynku wodoru. Dzięki wyraźnym strategicznym podejściu z konkretnymi i weryfikowalnymi celami rząd federalny musi skupić się na energiach odnawialnych i wytworzonych z nich wodoru. Stwarza to bezpieczeństwo planowania wszystkich zaangażowanych podmiotów.

Xpert.Digital posiada dogłębną wiedzę na temat różnych branż. Dzięki temu możemy opracowywać strategie „szyte na miarę”, które są dokładnie dopasowane do wymagań i wyzwań konkretnego segmentu rynku. Dzięki ciągłej analizie trendów rynkowych i śledzeniu rozwoju branży możemy działać dalekowzrocznie i oferować innowacyjne rozwiązania. Dzięki połączeniu doświadczenia i wiedzy generujemy wartość dodaną i dajemy naszym klientom zdecydowaną przewagę konkurencyjną.

Więcej na ten temat tutaj:

• Wykorzystaj 5-krotną wiedzę Xpert.Digital w jednym pakiecie – już od 500 €/miesiąc

☑️ Wsparcie MŚP w zakresie strategii, doradztwa, planowania i wdrażania

☑️ Stworzenie lub dostosowanie strategii cyfrowej i cyfryzacji

☑️Rozbudowa i optymalizacja procesów sprzedaży międzynarodowej

☑️ Globalne i cyfrowe platformy handlowe B2B

☑️ Pionierski rozwój biznesu

 

Chętnie będę Twoim osobistym doradcą.

Możesz się ze mną skontaktować wypełniając poniższy formularz kontaktowy lub po prostu dzwoniąc pod numer +49 89 89 674 804 (Monachium) .

Nie mogę się doczekać naszego wspólnego projektu.

 

 

Xpert.Digital to centrum przemysłu skupiające się na cyfryzacji, inżynierii mechanicznej, logistyce/intralogistyce i fotowoltaice.

Dzięki naszemu rozwiązaniu do rozwoju biznesu 360° wspieramy znane firmy od rozpoczęcia nowej działalności po sprzedaż posprzedażną.

Wywiad rynkowy, smarketing, automatyzacja marketingu, tworzenie treści, PR, kampanie pocztowe, spersonalizowane media społecznościowe i pielęgnacja leadów to część naszych narzędzi cyfrowych.

Więcej informacji znajdziesz na: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus