Competitividade do hidrogênio como tecnologia -chave: estratégias e medidas para a economia alemã

Competitividade do hidrogênio como tecnologia -chave: estratégias e medidas para a economia alemã

A transformação em uma economia neutra climática representa enormes desafios. O hidrogênio verde é considerado uma tecnologia -chave e o elemento decisivo da transição energética. No entanto, as análises atuais mostram que o custo do hidrogênio ainda é significativamente maior que o dos combustíveis fósseis. No entanto, existem desenvolvimentos promissores: até 2030, o hidrogênio verde já poderia ser competitivo em certas áreas de aplicação se a estrutura política certa for criada. Isso requer investimentos extensos em instalações de produção, infraestrutura e inovações tecnológicas, enquanto, ao mesmo tempo, o valor agregado europeu deve ser garantido.

A situação atual da economia de hidrogênio

Especialistas se referiram ao hidrogênio como a fonte de energia central do futuro e como uma “peça de transição de energia ausente”. Ele combina segurança energética, neutralidade climática e competitividade em um conceito. O governo federal alemão reconheceu esse significado e publicou a Estratégia Nacional de Hidrogênio (NWS) em junho de 2020. Essa estratégia forma a base para o estabelecimento de uma economia de hidrogênio na Alemanha, na qual o hidrogênio verde gera, transportado e finalmente usado. O objetivo é ambicioso: até 2030, as plantas de geração para hidrogênio verde com 10 gigawatts , bem como as capacidades associadas para a geração de energia renovável, devem ser configuradas.

A Alemanha está planejando uma rede de kernel de hidrogênio de longo alcance para a infraestrutura. Até 2027/28, uma rede inicial com mais de 1.800 quilômetros deve ser construída e os tubos de hidrogênio recém -construídos, e cerca de 4.500 quilômetros devem ser adicionados em toda a Europa. O planejamento de longo prazo estipula que a rede deve crescer para 9.040 quilômetros até 2032 e que locais importantes de hidrogênio em todos os estados federais devem combinar: portos, locais de geração e centros industriais. Já em 2025, os primeiros 525 quilômetros da rede devem entrar em operação, o que torna mais tangível a economia de hidrogênio.

Apesar desses planos ambiciosos, a economia de hidrogênio na Alemanha ainda está no começo. O golpe atual do mercado é mais lento do que o esperado. Produtores, infraestrutura de transporte e demanda são insuficientemente coordenados, o que frequenta o passeio da economia de hidrogênio. Além disso, os custos do hidrogênio verde são atualmente significativamente maiores do que para fontes de energia convencionais.

Adequado para:

• Hidrogénio renovável: os auditores da UE apelam a um confronto com a realidade – os objetivos ambiciosos da UE, os seus desafios e perspetivas

Os fatores de custo e a diferença de preços no hidrogênio

de custo representa um dos maiores obstáculos para o Wheal do Hidrogênio Verde . Essa diferença de preço é um problema central para potenciais compradores e investidores.

Vários fatores contribuem para os altos custos. Na página de produção, são principalmente os custos de capital para os eletrolisadores e os custos de eletricidade para o processo de eletrólise. No entanto, os custos para os eletrolisadores podem cair significativamente: de 660-1.050/kW em 2020 para US $ 230-380/kW em 2030, como um relatório da McKinsey prevê em nome do Conselho de Hidrogênio. Além disso, existem custos de transporte e infraestrutura, bem como custos e impostos regulatórios que também aumentam o preço.

O aspecto do transporte não deve ser subestimado: para o transporte do norte da África para a Alemanha Ocidental, os custos são estimados em cerca de US $ 0,5/kg. No caso de distâncias mais longas via lago, os custos de transporte podem aumentar devido à conversão necessária em hidrogênio líquido ou à conexão com fluidos transportadores, como LOHC ou amônia, até 2-3/kg.

No entanto, existem perspectivas positivas para o desenvolvimento de preços a longo prazo. Após 2035, os preços finais do cliente para o hidrogênio podem diminuir e abordar o gás natural. Os principais fatores para isso incluem a degressão dos custos para a produção de hidrogênio e o aumento dos preços de CO2 como parte do comércio de emissões. Em 2045, os custos de fornecimento para o hidrogênio podem cair para cerca de 11 a 15 ct/kWh. Para comparação: Mesmo que o gás natural de acordo com o projeto da Lei de Energia de Construção 2045 possa mais ser usado, os preços hipotéticos do cliente, em particular devido ao aumento dos preços do CO2, aumentariam para 10 a 12 ct/kWh.

Medidas políticas para promover a competitividade

Para aumentar a competitividade do hidrogênio verde, o governo federal alemão introduziu vários instrumentos políticos. A estratégia nacional de hidrogênio forma a estrutura abrangente e contém um total de 37 medidas para apoiar um elevador de mercado para tecnologias de hidrogênio e estabelecer as cadeias de valor correspondentes. Isso inclui, entre outras coisas, a criação de condições de estrutura legal que promovem a mudança para energias renováveis ​​e hidrogênio verde e promovem a expansão da infraestrutura.

Um fator crucial para a competitividade do hidrogênio verde é o preço das emissões de CO2. Com um preço de CO2 de 100 euros/T CO2, significativamente mais aplicações para o hidrogênio verde são competitivas, incluindo tráfego rodoviário e ferroviário, mas também o uso de materiais em refinarias e produção de aço. Mesmo com os preços de CO2 entre 35 e 50 USD/T CO2, o hidrogênio azul (do gás natural com separação de CO2) atinge a paridade de preços com hidrogênio cinza (do gás natural sem separação de CO2).

Nos anos seguintes, a Alemanha e a UE promoverão a produção de hidrogênio verde, bem como a transformação da indústria para a produção climática -neutra com vários bilhões de euros. O pacote de estímulo econômico de 3 de junho de 2020 fornece fundos adicionais de 9 bilhões de euros. Esses financiamento fluirão para vários programas, como o Programa Nacional de Inovação, hidrogênio e tecnologia de células de combustível, com até 1,4 bilhão de euros no período de 2016 a 2026 ou na “República da Alemanha da Concurso de Idéias”.

Além disso, o Ministério Federal de Assuntos Econômicos e Proteção Climática (BMWK) concordou com a Comissão Europeia sobre a estrutura regulatória para a promoção de usinas de energia de hidrogênio. Foram formulados três conceitos para o concurso para novos sistemas: “velocista”, híbrido e pronto para H. O objetivo é anotar 8.8 GW em novas usinas de energia que são operadas com hidrogênio desde o início e até 15 GW de usinas de hidrogênio que podem ser operadas temporariamente com gás natural até 2035 até que estejam conectadas à rede de hidrogênio.

Inovações tecnológicas e potencial de redução de custos

A redução nos custos de produção do hidrogênio verde depende em grande parte das inovações tecnológicas. Em um white paper, Ramboll identifica vários pontos de partida para reduções de custo na área de planejamento do sistema, incluindo escala, modularização e desenvolvimento de soluções padronizadas. A redução de custo deve ser usada em nível de pilha, sistema e sistema.

O próprio mercado em si é um fator importante para reduzir custos. O aumento das quantidades de produção pode alcançar efeitos de escala que levam a custos unitários mais baixos. Até agora, investidores e desenvolvedores de tecnologias para o hidrogênio de potência e verde assumiram que os custos para a produção e o fornecimento de hidrogênio diminuiriam apenas expandindo a capacidade de eletrólise e a crescente demanda. No entanto, essas previsões otimistas para reduzir os investimentos (CAPEX) ainda não ocorreram. Uma razão importante para isso é que o golpe do mercado é mais lento do que o esperado.

Outro ponto de partida para reduzir os custos é melhorar a eficiência na eletrólise. Pesquisa e desenvolvimento desempenham um papel central aqui. O governo federal promove especificamente pesquisas básicas sobre hidrogênio verde, com foco em pesquisas materiais, estudos de sistema e possíveis tecnologias -chave da próxima e mais geração.

Conceitos de expansão e logística de infraestrutura

O estabelecimento de uma poderosa infraestrutura de hidrogênio é um requisito básico para a competitividade dessa fonte de energia. Espera -se que a rede planejada do kernel de hidrogênio cresça para 9.040 quilômetros até 2032, com cerca de 40 % das linhas sendo construídas e trocando os tubos de gás natural para o outro em torno de 60 %. O setor privado pretende suportar os custos totais de cerca de 19 bilhões de euros - com o apoio do estado ao limite de cobranças de rede.

A “Last Mile” é um desafio especial - a questão de como os consumidores menores que não são diretamente residentes da rede principal podem receber um acesso a cabo ao hidrogênio verde. Em muitos casos, estão atualmente criadas soluções de isolamento de hidrogênio que dependem de suas próprias capacidades de geração para hidrogênio, complementadas pela compra e entrega de hidrogênio por caminhão de tanque. Essas são abordagens em funcionamento para a fase inicial da economia de hidrogênio, mas a médio a longo prazo, também deve ser possível para essas soluções da ilha se conectarem à rede nuclear planejada.

Além do transporte via pipeline, existem outros conceitos de logística para hidrogênio. É necessária uma conversão em hidrogênio líquido (LH2) ou a conexão com fluidos transportadores (LOHC ou amônia) para o transporte em longas distâncias por navio. No entanto, esses procedimentos estão associados a custos adicionais. Se o uso final puder ocorrer diretamente como LH2 ou amônia, os custos de transporte diminuem significativamente.

Adequado para:

• Estratégias de descarbonização: desafios na produção e utilização de hidrogénio renovável para empresas siderúrgicas e químicas

Mecanismos de mercado e incentivos para clientes

Para estimular a demanda por hidrogênio verde, vários mecanismos e incentivos de mercado são necessários para potenciais compradores. Atualmente, um problema central é que o setor hesita em investir em tecnologias de hidrogênio porque estão faltando incentivos econômicos. Um caso de negócios sustentável pode facilitar os investimentos e criar demanda.

Uma abordagem promissora é o carbono contratos de diferença (CCFD), no qual o estado compensa a diferença entre o preço atual do CO2 e os custos reais de prevenção de CO2 de um projeto amigável ao clima. As empresas oferecem esses instrumentos para investimentos de longo prazo em tecnologias amigas do clima.

Outros mecanismos importantes de incentivo são cotas para hidrogênio verde em certos setores, vantagens tributárias para usuários de hidrogênio e contratos de aceitação de longo prazo. O relatório da McKinsey identifica 22 aplicações finais para as quais o hidrogênio pode representar a solução mais competitiva. Isso inclui principalmente aplicações nos setores da indústria e tráfego.

Estratégias de cooperação e importação internacionais

A Alemanha não poderá cobrir seus requisitos de hidrogênio apenas pela produção doméstica. Portanto, estratégias de importação e cooperação internacional são de importância crucial. O ministro federal da pesquisa Bettina Stark-Watzinger enfatizou que a Alemanha não poderia cobrir a necessidade de hidrogênio sozinha e que uma estratégia de importação é, portanto, importante como a próxima etapa.

De acordo com um estudo da McKinsey, o hidrogênio importado pode ser competitivo até 2030. Diz -se que o hidrogênio verde da Arábia Saudita está em Roterdã para US $ 3,1/kg, mesmo por US $ 1,9/kg de pipeline. Esses caminhos de importação podem dar uma contribuição importante para a cobertura dos requisitos de hidrogênio alemão.

Ao projetar estratégias de importação, no entanto, deve -se tomar cuidado para garantir que não haja dependência crítica de países de entrega individuais. Se componentes essenciais ou sistemas de eletrólise inteiros de países individuais não pertencentes à UE forem obtidos na UE e na Alemanha, existe um risco de tal dependência que possa acompanhar a perda de cadeias de valor na UE.

Garantir valor agregado europeu

No decorrer do derrame no mercado de hidrogênio verde, o hidrogênio se torna uma fonte de energia elementar para uma indústria de energia renovável à prova de suprimentos. Junto com isso, um mercado enorme para tecnologias de hidrogênio com até 5,4 milhões de novos empregos na União Europeia pode se desenvolver. Portanto, é importante criar os pré -requisitos de que os fabricantes europeus possam garantir uma posição líder no mercado na concorrência global.

Um desafio é que os concorrentes fora da UE possam atualmente oferecer tecnologias de hidrogênio em até 50 % mais baratas que os fabricantes europeus. Isso geralmente é possível através de custos de salário e energia mais baixos ou devido a mecanismos maciços de financiamento estatal em conexão com os incentivos do mercado local. Para garantir valor agregado europeu, a Associação Alemã de Hidrogênio (DWV) exige, portanto, critérios de resiliência em instrumentos de financiamento público da União Europeia.

O Ministro da Economia Federal, Robert Habeck, enfatizou que os investimentos em hidrogênio “investem em nosso futuro. Na proteção climática, em empregos qualificados e segurança de suprimentos de energia ”. A estratégia nacional de hidrogênio define o curso para uma estreita cooperação com parceiros europeus e internacionais.

Recomendações concretas para ação para a economia

Para acelerar o mercado de hidrogênio verde e aumentar sua competitividade, são necessárias medidas específicas por parte da economia e da política. Em seu “HyGuide 2030”, a Aleman Hydrogen Association (DWV) desenvolveu um total de 85 medidas para incorporar a demanda de produção, aplicação e mercado por produtos de hidrogênio verde nos setores de indústria, química, mobilidade, energia e calor.

Uma recomendação central é acelerar o processo de planejamento e aprovação para projetos de hidrogênio. Os obstáculos existentes ao alto funcionamento da economia de mercado de hidrogênio devem ser desmontados. Outro ponto importante é a combinação de produção de casas e importações estratégicas para garantir uma oferta suficiente de hidrogênio verde.

Para a fase de transição, também deve ser seguida uma abordagem aberta da tecnologia, o que também permite o uso de hidrogênio azul (do gás natural com separação de CO2) como uma solução temporária até que o hidrogênio verde esteja disponível em quantidades suficientes e a preços competitivos. O uso de hidrogênio azul será indispensável até que o hidrogênio verde seja competitivo.

Outra medida importante é a coordenação de todos os atores ao longo da cadeia de valor de hidrogênio. Produtores, operadores de rede, consumidores e política precisam trabalhar juntos e se unirem para acelerar a alta corrida da economia de hidrogênio.

Perspectivas para a competitividade do hidrogênio

O hidrogênio tem o potencial de se tornar uma fonte de energia central em uma economia neutra climática. No momento, no entanto, o golpe do mercado ainda está no início e os custos para o hidrogênio verde são significativamente maiores que as alternativas fósseis. No entanto, existem desenvolvimentos promissores que indicam crescente competitividade nos próximos anos.

De acordo com um estudo da McKinsey, o hidrogênio da energia eólica da UE-offshore e o hidrogênio importado podem ser competitivos até 2030. Após 2035, os preços finais do cliente para o hidrogênio podem diminuir e abordar o gás natural. No entanto, esse desenvolvimento positivo pressupõe que a estrutura política seja constantemente voltada para o elevador de hidrogênio e os investimentos necessários em produção, infraestrutura e aplicações.

O estabelecimento de uma economia de hidrogênio na Alemanha e na Europa oferece enormes oportunidades de crescimento econômico sustentável e a criação de empregos. Ao mesmo tempo, enfrentamos grandes desafios, especialmente na competição internacional. É importante garantir valor agregado europeu e, ao mesmo tempo, se beneficiar das vantagens de uma economia global de hidrogênio.

O hidrogênio verde estará disponível em quantidades suficientes em 2030 se o governo federal tomar todas as opções para a execução imediata da economia de mercado de hidrogênio. Graças a uma abordagem estratégica clara com metas concretas e verificáveis, o governo federal deve se concentrar em energias renováveis ​​e hidrogênio produzidos a partir deles. Isso cria segurança de planejamento para todos os atores envolvidos.

A Xpert.Digital possui conhecimento profundo de diversos setores. Isso nos permite desenvolver estratégias sob medida, adaptadas precisamente às necessidades e desafios do seu segmento de mercado específico. Ao analisar continuamente as tendências do mercado e acompanhar os desenvolvimentos da indústria, podemos agir com visão e oferecer soluções inovadoras. Através da combinação de experiência e conhecimento, geramos valor acrescentado e damos aos nossos clientes uma vantagem competitiva decisiva.

Mais sobre isso aqui:

• Utilize a experiência 5x do Xpert.Digital num único pacote - a partir de apenas 500€/mês

☑️ Apoio às PME em estratégia, consultoria, planeamento e implementação

☑️ Criação ou realinhamento da estratégia digital e digitalização

☑️ Expansão e otimização dos processos de vendas internacionais

☑️ Plataformas de negociação B2B globais e digitais

☑️ Desenvolvimento de negócios pioneiro

 

Ficarei feliz em servir como seu conselheiro pessoal.

Você pode entrar em contato comigo preenchendo o formulário de contato abaixo ou simplesmente ligando para +49 89 89 674 804 (Munique) .

Estou ansioso pelo nosso projeto conjunto.

 

 

Xpert.Digital é um hub para a indústria com foco em digitalização, engenharia mecânica, logística/intralogística e energia fotovoltaica.

Com nossa solução de desenvolvimento de negócios 360°, apoiamos empresas conhecidas, desde novos negócios até o pós-venda.

Inteligência de mercado, smarketing, automação de marketing, desenvolvimento de conteúdo, PR, campanhas por email, mídias sociais personalizadas e nutrição de leads fazem parte de nossas ferramentas digitais.

Você pode descobrir mais em: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus