Секретные планы для водородной Германии: что теперь нужно знать отрасли и потребителям

Водород под увеличительным стеклом: потенциал, ограничения и споры

Водород, самый маленький и наиболее распространенный элемент во вселенной, превратился в центральную тему в глобальной энергетической дискуссии в последние годы. В то время как глобальное сообщество ищет способы снизить зависимость от ископаемого топлива и борьбы с изменением климата, водород часто восхваляется как окончательное решение. Сторонники видят его чистым, универсальным источником энергии, который может сыграть ключевую роль в дизайне устойчивого будущего. Но в дополнение к эйфории, существуют также критические голоса, которые предупреждают о преувеличенной шумихе и указывают на значительные проблемы, связанные с водородной технологией.

Вопрос о том, является ли водород на самом деле надеждой -ключевой технологией для энергетического перехода или просто короткой шумихи, является сложной и сложной. Чтобы добраться до дна этого вопроса, важно более внимательно изучить технологию, реалистично оценить ее потенциал и ограничения, а также анализировать текущие события и проблемы в бизнесе, промышленности и обществе.

Перспектива экспертов: возможности и проблемы водородной экономики

Эксперты Федеральной ассоциации внештатных и независимых экспертов по экспертной стране (BVS EV) и Института станка-инструментов и технологий реформирования Fraunhofer IWU интенсивно имели дело с возможностями и проблемами водородной экономики. На специализированных семинарах и экспертных дискуссиях были проанализированы и обсуждены экономические, технические и политические аспекты водородных технологий. Экспертиза этих учреждений, которые объединяют как научные исследования, так и практический опыт в области развития промышленности и технологий, предлагает хорошо обоснованную основу для дифференцированной оценки темы водорода.

Подходит для:

• Стратегии декарбонизации: проблемы производства и использования возобновляемого водорода для сталелитейных и химических компаний

Зеленый водород как ключ к климатическому нейтральности: амбициозная цель

Основное внимание современного обсуждения в первую очередь уделяется «зеленому» водороду. Это генерируется электролизом воды с электричеством из возобновляемых источников энергии, таких как солнце, ветер и гидроэнергетика. Зеленый водород считается климатическим нейтральным, поскольку в его производстве и использовании нет или только минимальных выбросов парниковых газов. Напротив, существует «серый» водород, который получается из природного газа и вызывает значительные выбросы CO₂, и «синий» водород, чье производство разделено, но ископаемые ресурсы все еще используются.

Видение климата -нейтрального будущего, в котором зеленый водород играет центральную роль, является амбициозным и требует всестороннего изменения в выработке, распределении и использовании энергии. Тем не менее, переход на водородную экономику не только важно с экологической точки зрения, но и предлагает значительные экономические возможности для Германии и Европы.

Германия и Европа в гонке за лидерство водорода

Германия и Европа установили себя в области водорода. Европейский союз осуществляет комплексную водородную стратегию, которая направлена ​​на то, чтобы сделать Европу глобальным пионером в области водородных технологий. Федеральное правительство Германии также разработало национальную водородную стратегию и планы массовые инвестиции в расширение водородной инфраструктуры и производства.

Эти инициативы не только политически мотивированы, но и экономически оправданы. Технология водорода предлагает значительный потенциал роста для компаний в различных отраслях, от производства энергии до автомобильной промышленности до химической и сталелитейной промышленности. Развитие мощной водородной экономики может дать Германии и Европе решающее конкурентное преимущество на мировом рынке и создать новые рабочие места.

Проблемы на пути к водородной экономике: спрос и предложение в дисбалансе

Несмотря на многообещающие перспективы, Германия и Европа сталкиваются с серьезными проблемами на пути к общенациональной водородной экономике. Одним из самых больших препятствий является дисбаланс между спросом и предложением.

Спрос на зеленый водород быстро увеличивается, но в настоящее время производство и доступность не могут не отставать, объясняет Дирк Хенниг, машины управляющего федеральным департаментом, системы, эксплуатационные сооружения на BVS EV, чтобы покрыть необходимость в различных областях применения, что необходимо комплексное расширение производственных возможностей для зеленого водорода.

Около миллиона тонн водорода в настоящее время производится каждый год. Тем не менее, большая часть его - серый водород, который получается из ископаемого топлива. Согласно текущим оценкам, к 2030 году только Германия ежегодно требовалось около 4,5 млн. Тонн водорода, чтобы достичь климатических целей и декарбонизировать промышленность. Эти цифры иллюстрируют огромное расхождение между текущим предложением и будущими потребностями.

Экономическая нагрузка емкость всей цепочки поставок: решающий фактор

Чтобы обеспечить всеобъемлющее и рыночное снабжение зеленого водорода, недостаточно только для продвижения отдельных проектов производства водорода. Скорее, необходимо сделать всю цепочку поставок экономически жизнеспособной. Это включает в себя не только производство зеленого водорода, но и транспорт, хранение и распределение газа.

Дирк Хенниг из BVS EV подчеркивает, что этого недостаточно для продвижения только зеленых водородных проектов. Скорее, вся цепочка поставок должна быть спроектирована экономически устойчивой, чтобы обеспечить зрелость рынка и общенациональное предложение. Это показывает, что успех водородной экономики зависит от того факта, что все члены функции цепочки создания стоимости эффективно и недорого.

Разнообразные области применения водорода: мобильность, промышленность, строительные технологии и энергоснабжение

Хотя водород по -прежнему является абстрактной темой для многих людей, уже существуют различные области применения, в которых технология играет важную роль или будет играть в будущем. Возможное использование водорода широко и варьируется от мобильности до промышленности до технологии строительства и энергоснабжения.

Водород в мобильности: безэликанные диски для автомобилей, грузовиков и многого другого

В области подвижности водород считается многообещающей альтернативой обычным двигателям сгорания и аккумуляторным приводам. Транспортные средства с водородом, особенно транспортные средства для топливных элементов, предлагают ряд преимуществ. Они -без эмиссии, потому что они только излучают водяной пары и позволяют большие диапазоны и более короткие сроки заправки по сравнению с аккумуляторными транспортными средствами.

Водород может сыграть решающую роль, особенно в тяжелом движении, местном общественном транспорте и доставке. Для больших расстояний и высоких полезных нагрузок топливные элементы часто бывают более эффективными и более практичными, чем батарея -электрические растворы. В авиационном и железнодорожном движении использование водородных приводов также все чаще исследуется и опробовано.

Водород в промышленности: декарбонизация производства стали, химии и других отраслей промышленности

Другой важной областью применения для водорода является промышленность. Во многих отраслях промышленности, особенно в производстве стали и химической промышленности, требуется большое количество энергии и вызваны значительные выбросы CO₂. Водород может внести значительный вклад в декарбонизацию здесь.

При производстве стали водород может все чаще заменять процессы сокращения на основе углерода. Традиционно сталь производится в взрывных печи с использованием кокса, причем большое количество Co₂ выпускается. Используя водород в качестве восстановительных агентов, эти выбросы могут быть резко уменьшены. Водород также может служить в качестве сырья и источника энергии и заменять ископаемое топливо при производстве аммиака и метанола, например, при производстве аммиака и метанола. Кроме того, существует множество других отраслей промышленности, в которых водород можно использовать для выработки тепла и электроэнергии, а также обработки газа, например, на нефтеперерабатывающих заводах, в стеклянной и цементной промышленности и в производстве продуктов питания.

Водород в технологии здания: теплообменник и децентрализованная энергия

Водород также предлагает многообещающее возможное использование в технологии строительства. Первые проекты показывают использование водорода для теплового снабжения в жилых и промышленных зданиях. Например, нагреватели топливных элементов могут быть использованы в домах и коммерческих свойствах для генерации тепла и электроэнергии. Использование водорода в комбинированных тепловых и электростанциях (CHP) для децентрализованной энергии также возможно.

Другим интересным подходом является сезонное хранение водорода для теплового снабжения. Летом, если есть возобновляемые энергии в изобилии, водород может быть получен и сохранен с помощью электролиза. Зимой, когда потребность в тепло увеличивается и возобновляемые энергии менее доступны, хранимый водород может затем использоваться для теплового снабжения. Это может помочь уменьшить зависимость от ископаемого топлива при нагревании построения и укрепления сектора между электричеством и теплом.

Водород в энергоснабжении: секторная связь и хранение энергии

Водород играет ключевую роль в сфере сектора, то есть соединение электроэнергии, тепла и подвижности. Он может действовать как связь между различными секторами энергии и помочь в создании интегрированной и гибкой энергетической системы.

Пилотные проекты изучают использование запасов водорода в качестве неотъемлемой части сектора. Водород может служить долгосрочной памятью для возобновляемых энергий. Избыточное электричество от ветровых и солнечных систем может использоваться для генерации и хранения водорода с помощью электролиза. При необходимости водород может быть преобразован обратно в электроэнергию или тепло, например, топливными элементами или газовыми электростанциями. Эта технология мощности к мощности позволяет использовать возобновляемые энергии более гибкими с точки зрения времени и пространственно и повышать стабильность сети.

Кроме того, водород также может служить стартовым материалом для производства синтетического топлива (E-топливо). Электронное топливо изготовлено из водорода и Co₂ и может использоваться в качестве климат-нейтральной альтернативы ископаемому топливу в двигателях сгорания. Это может быть особенно актуально для областей, в которых прямая электрификация затруднена, например, в авиации и доставке.

Амбициозные цели в Германии: 10 гигаватт электролиза к 2030 году

Германия преследует амбициозные цели в водороде. Федеральное правительство поставило перед собой цель создать генеральную мощность 10 гигаватт для зеленого водорода к 2030 году. Эта мощность должна быть достигнута путем построения электролиза, которые используют возобновляемое электроэнергию для производства водорода.

Эта цель является частью национальной водородной стратегии и предназначена для того, чтобы помочь сделать Германию ведущим местом для водородных технологий. Федеральное правительство поддерживает расширение водородной экономики с обширными программами поддержки и инвестициями в исследования и разработки. Европейский союз также способствует созданию европейской водородной инфраструктуры и промышленности с инвестициями в миллиард долларов.

Подходит для:

• Возобновляемый водород: аудиторы ЕС призывают проверить реальность – амбициозные цели ЕС, их проблемы и перспективы

Справочная фабрика. H2 в Chemnitz: Инновации для производства массового водорода

На справочной фабрике. Эта фабрика является важным компонентом в немецкой водородной стратегии и предназначена для снижения производственных затрат на водородные технологии и ускорить запуск рынка.

Справочная фабрика. H2 служит испытательной средой для новых производственных процессов и технологий в области водорода. Инновационные подходы к автоматизации и оцифровке электролизеров и производства топливных элементов тестируются и оптимизированы здесь. Цель состоит в том, чтобы обеспечить массовое производство водородных технологий и превратить Германию в глобальный производственный центр для этих ключевых технологий.

Проблемы и препятствия: инвестиционные затраты, производственные мощности, безопасность и инфраструктура

Несмотря на амбициозные цели и многообещающие события, Германия и Европа сталкиваются с серьезными проблемами в реализации стратегии водорода. Доктор-Инг. Ulrike Beyer, эксперт по водородным технологиям в Fraunhofer IWU в Chemnitz, выделяет несколько центральных аспектов. Высокие инвестиционные затраты и ограниченные производственные мощности затрудняют общенациональное предложение. Конкретные физические свойства водорода также требуют новых концепций безопасности для транспортировки и хранения. Кроме того, создание безопасной и мощной инфраструктуры имеет важное значение для обеспечения стабильных цепочек поставок в долгосрочной перспективе.

Высокие инвестиционные затраты и экономика: критический фактор

Одной из самых больших проблем является высокие инвестиционные затраты для водородных технологий. Производство зеленого водорода в настоящее время еще дороже, чем производство серого водорода из ископаемого топлива. Затраты на электролизеры, топливные элементы и инфраструктура для транспортировки и хранения в настоящее время все еще являются относительно высокими.

Чтобы сделать экономику водорода экономически жизнеспособной, требуется значительное снижение затрат. Это может быть достигнуто с помощью технологических инноваций, массового производства, масштабных эффектов и падения затрат на возобновляемые энергии. Политические рамочные условия и меры финансирования также играют решающую роль в повышении конкурентоспособности зеленого водорода по сравнению с ископаемым топливом.

Ограниченные производственные мощности и разработка технологий: избегайте узких мест

Другая проблема - ограниченная производственная способность для электролизеров и других водородных технологий. Для достижения амбициозных целей водородной стратегии требуется массовое расширение производственных мощностей. Это требует значительных инвестиций в новые производственные объекты и дальнейшее развитие технологий.

Существует также инновационный потенциал в области электролиза. Различные методы электролиза, такие как щелочный электролиз, электролиз PEM (протонная обменная мембрана) и электролиз SOEC (ячейка с твердым оксидом) расположены на разных стадиях развития. Исследования и разработки фокусируются на повышении эффективности, срока службы и затрат на электролизеры и разработку новых, более дешевых материалов и производственных процессов.

Концепции безопасности для водорода: транспорт, хранение и применение

Конкретная физика водорода придает особые требования для безопасности при транспортировке, хранении и использовании газа. Водород является воспалительным и имеет низкую плотность, что требует особых мер безопасности.

Существуют различные варианты транспортировки водорода, такие как трубопроводы, танкеры и суда. Транспортировка в трубопроводы является наиболее экономичным вариантом для больших количеств и больших расстояний, но требует создания новой водородной инфраструктуры. Танки или суда могут использоваться для меньших количеств и более коротких маршрутов.

Водород может храниться в разных формах, например, в виде сжатого газа, в виде водорода водорода или в химически связанной форме (например, в LOHC - жидкие органические водородные носители). Каждая форма памяти имеет свои преимущества и недостатки с точки зрения затрат, плотности энергии и безопасности.

Комплексные концепции безопасности и стандарты необходимы для всех применений водорода, будь то в транспортных средствах, промышленных предприятиях или зданиях. Они должны учитывать конкретные свойства водорода и обеспечить безопасную и безопасную обработку газа.

Создание мощной инфраструктуры: трубопроводы, память и автозаправочные станции

Другая центральная задача - построить безопасную и мощную инфраструктуру для водородной экономики. Это включает в себя построение водородных трубопроводов, станций хранения и бензиновых станций, а также интеграцию инфраструктуры водорода в существующую энергетическую систему.

Структура водородной инфраструктуры является длительной и дорогостоящей задачей. Это требует значительных инвестиций в строительство новых трубопроводов и систем хранения, а также преобразования существующей инфраструктуры. Разработка общенациональной сети станций для заполнения водорода для транспортных средств также является серьезной проблемой.

Планирование и структура инфраструктуры водорода должны быть тщательно скоординированы, чтобы использовать синергию и избежать двойных структур. Интеграция водородной инфраструктуры в существующую энергетическую систему также требует тесного сотрудничества между различными субъектами из политики, бизнеса и науки.

Независимый опыт экспертов как стимула для экономики

BVS EV в качестве ассоциации квалифицированных экспертов обеспечивает хорошо обоснованные и практикующие обзоры для технологических инноваций, а также в области водорода. «Нас консультируется с проблемами водорода со стороны компаний и властей - наша задача - предоставить ответы на основе фактов», - объясняет Дирк Хенниг.

Эксперты играют важную роль в оценке водородных проектов и технологий. Вы можете поддерживать компании и власти в принятии решений, создавая линзы и независимые отчеты. Ваш опыт особенно важен в такой сложной и динамичной области, как экономика водорода.

Независимый опыт экспертов может помочь избежать неправильных решений и направлять инвестиции в правильные технологии и проекты. Вы также можете помочь минимизировать риски и обеспечить стандарты безопасности. В этом отношении эксперты являются важными импульсными поставщиками для успешного и устойчивого развития водородной экономики.

Водород - потенциал и реализм для энергетического перехода

Зеленый водород дает огромный потенциал для внесения значительного вклада в энергетический переход и декарбонизацию экономики. Разнообразные области применения в мобильности, промышленности, технологии строительства и энергоснабжения показывают, что водород может быть ключевой технологией для устойчивого будущего.

В то же время важно реалистично оценить проблемы и препятствия на пути к комплексной водородной экономике. Высокие инвестиционные затраты, ограниченные производственные мощности, требования безопасности и создание мощной инфраструктуры являются значительными задачами, которые могут быть освоены только совместными усилиями политики, бизнеса и науки.

BVS EV будет продолжать активно продвигать дискуссию о водородной технологии и работать для фактической, дифференцированной оценки. Крайне важно использовать потенциал водорода, но в то же время не игнорировать проблемы. Только благодаря реалистичному планированию экономическая масштабируемость и непрерывная инновация могут стать неотъемлемой частью успешного и устойчивого энергетического перехода. Экспертиза экспертов будет играть незаменимую роль, чтобы проложить путь к будущему водорода.

Машина для 3D-рендеринга AI и XR: пятикратный опыт Xpert.Digital в комплексном пакете услуг, исследования и разработки XR, PR и SEM — Изображение: Xpert.Digital

Xpert.Digital обладает глубокими знаниями различных отраслей. Это позволяет нам разрабатывать индивидуальные стратегии, которые точно соответствуют требованиям и задачам вашего конкретного сегмента рынка. Постоянно анализируя тенденции рынка и следя за развитием отрасли, мы можем действовать дальновидно и предлагать инновационные решения. Благодаря сочетанию опыта и знаний мы создаем добавленную стоимость и даем нашим клиентам решающее конкурентное преимущество.

Подробнее об этом здесь:

• Используйте 5-кратный опыт Xpert.Digital в одном пакете — всего от 500 евро в месяц

☑️ Поддержка МСП в разработке стратегии, консультировании, планировании и реализации.

☑️ Создание или корректировка цифровой стратегии и цифровизации.

☑️ Расширение и оптимизация процессов международных продаж.

☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B

☑️ Пионерское развитие бизнеса

Конрад Вольфенштейн

Буду рад стать вашим личным консультантом.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму ниже, или просто позвонить мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) .

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

Xpert.Digital — это промышленный центр с упором на цифровизацию, машиностроение, логистику/внутреннюю логистику и фотоэлектрическую энергетику.

С помощью нашего решения для развития бизнеса на 360° мы поддерживаем известные компании, начиная с нового бизнеса и заканчивая послепродажным обслуживанием.

Аналитика рынка, маркетинг, автоматизация маркетинга, разработка контента, PR, почтовые кампании, персонализированные социальные сети и привлечение потенциальных клиентов являются частью наших цифровых инструментов.

Дополнительную информацию можно узнать на сайте: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus