Конкурентоспроможність водню як ключової технології: стратегії та заходи для німецької економіки

Конкурентоспроможність водню як ключової технології: стратегії та заходи для німецької економіки

Трансформація в нейтральну економіку клімату створює величезні проблеми. Зелений водень вважається ключовою технологією та рішучим елементом енергетичного переходу. Однак поточні аналізи показують, що вартість водню все ще значно вища, ніж у викопних паливах. Тим не менш, існують багатообіцяючі події: до 2030 року зелений водень вже може бути конкурентоспроможним у певних сферах застосування, якщо буде створена правильна політична рамка. Для цього потрібні великі інвестиції у виробничі потужності, інфраструктуру та технологічні інновації, тоді як в той же час європейська додаткова вартість повинна бути забезпечена.

Нинішня ситуація економіки водню

Експерти називали воднем центральним джерелом енергії майбутнього та "відсутнім шматочком головоломки енергетичного переходу". Він поєднує в концепції енергетичну безпеку, нейтралітет клімату та конкурентоспроможність. Німецький федеральний уряд визнав це значення та опублікував Національну водневу стратегію (NWS) у червні 2020 року. Ця стратегія є основою для створення водневої економіки в Німеччині, в якій зелений водень генерує, транспортується та нарешті використовується. Мета є амбітною: до 2030 року покоління для зеленого водню з 10 загальним випуском Gigawatts, а також пов'язаними з ними ємності для виробництва відновлюваної енергії.

Німеччина планує далекосяжну мережу водневого ядра для інфраструктури. До 2027/28 рр. Створена мережа з більш ніж 1800 кілометрів повинна бути побудована та новобудована воднева трубки, і по всій Європі потрібно додати близько 4500 кілометрів. Довгострокове планування передбачає, що мережа повинна зростати до 9,040 кілометрів до 2032 року, а важливі місця водню у всіх федеральних штатах повинні поєднувати: порти, місця покоління та промислові центри. Ще в 2025 році перші 525 кілометрів мережі повинні вступити в експлуатацію, що робить високий пробіг водневої економіки більш відчутною.

Незважаючи на ці амбітні плани, воднева економіка в Німеччині все ще на початку. Поточний ринковий удар повільніше, ніж сподівався. Виробники, транспортна інфраструктура та попит недостатньо узгоджені, що гальмує їзду водневої економіки. Крім того, витрати на зелений водень в даний час значно вищі, ніж для звичайних джерел енергії.

Підходить для цього:

• Поновлювані джерела водню: ЄС-екзаменатори вимагають реальності Перевірте-амбітні цілі в ЄС, їхні виклики та перспективи

Коефіцієнти витрат та розрив у ціні у водню

Поточна ситуація з витратами є однією з найбільших перешкод для ринкового плюха зеленого водню. Дослідження припускають, що в 2030 р. Виробничі витрати на зелений водень все ще будуть на 2,3 вище, ніж у звичайних, викопних палива. Цей розрив у ціні є центральною проблемою для потенційних покупців та інвесторів.

Різні фактори сприяють високим витратам. На виробничій сторінці це насамперед капітальні витрати на електролізери та витрати на електроенергію для процесу електролізу. Однак витрати на електролізери можуть значно впасти: з 660-1,050/кВт у 2020 році до 230-380/кВт у 2030 році, як звіт МакКінсі прогнозує від імені Ради водню. Крім того, є транспортні та інфраструктурні витрати, а також регуляторні витрати та податки, які також підвищують ціну.

Транспортний аспект не повинен бути недооцінений: для транспорту з Північної Африки до Західної Німеччини витрати оцінюються приблизно в 0,5 долара/кг. У разі більших відстаней через озеро витрати можуть збільшуватися через необхідну конверсію рідкого водню або з'єднання з рідинами-носіями, такими як LOHC або аміак до 2-3/кг.

Тим не менш, є позитивні перспективи для довгострокового розвитку цін. Після 2035 року ціни на кінцеві клієнти на водень можуть знизитися та наближатися до природного газу. Основні драйвери для цього включають зневіру витрат на виробництво водню та зростання цін на СО2 як частину торгівлі викидів. У 2045 році витрати на постачання водню можуть знизитися приблизно до 11 до 15 кВ/кВт/год. Для порівняння: Навіть якщо природний газ відповідно до проектування закону про енергетику будівництва 2045 більше не може використовуватися, гіпотетичні ціни на кінцевих клієнтів, зокрема через зростаючі ціни на СО2, зростатимуть до 10 до 12 кВ/кВт/год.

Політичні заходи щодо сприяння конкурентоспроможності

З метою підвищення конкурентоспроможності зеленого водню федеральний уряд Німеччини ввів різні політичні інструменти. Національна воднева стратегія утворює загальну рамку і містить загалом 37 заходів для підтримки ринкового підйому для водневих технологій та встановлення відповідних ланцюгів вартості. Це включає, серед іншого, створення законних рамкових умов, що сприяють переходу на відновлювані джерела енергії та зелений водень та сприяють розширенню інфраструктури.

Вирішальним фактором конкурентоспроможності зеленого водню є ціноутворення викидів СО2. З ціною СО2 100 євро/Т, значно більше застосувань для зеленого водню є конкурентоспроможними, включаючи дорожній та залізничний рух, а також використання матеріалів у нафтопереробних видах та виробництві сталі. Навіть з цінами СО2 між 35 і 50 USD/T CO2, синій водень (від природного газу з розділенням СО2) досягає паритету ціноутворення із сірим воднем (від природного газу без поділу СО2).

У найближчі кілька років Німеччина та ЄС сприятимуть виробництву зеленого водню, а також трансформації промисловості для клімату -нейтрального виробництва з кількома мільярдами євро. Пакет економічного стимулу від 3 червня 2020 року надає додаткові кошти в 9 мільярдів євро. Це фінансування перетвориться на різні програми, такі як Національна інноваційна програма водню та технології паливних елементів з 1,4 мільярда євро за 2016-2026 роки або «Ідея конкуренції водню Республіки Німеччина».

Крім того, Федеральне Міністерство економічних питань та захисту клімату (BMWK) погодилося з Європейською комісією з питань регуляторної бази для просування водневих електростанцій. Було сформульовано три поняття для тендеру для нових систем: «спринтер», гібрид та готова H₂. Мета полягає в тому, щоб записати 8,8 ГВт на нові електростанції, які експлуатуються воднем з самого початку та до 15 ГВт електростанцій водневих електростанцій, які можуть тимчасово працювати природним газом до 2035 року, поки вони не будуть підключені до водневої мережі.

Технологічні інновації та потенціал зниження витрат

Скорочення виробничих витрат на зелений водень багато в чому залежить від технологічних інновацій. У білій книзі Ramboll визначає різні вихідні точки для зниження витрат у сфері планування системи, включаючи масштабування, модуляризацію та розробку стандартизованих рішень. Зниження витрат слід використовувати на стекі, системному та системному рівні.

Сам ринок високий пробіг є важливим фактором для скорочення витрат. Зростання виробничих кількостей може досягти масштабних ефектів, що призводить до зниження одиничних витрат. Поки що інвестори та розробники технологій для водню з силою до X та зеленого водню припускали, що витрати на виробництво та забезпечення водню зменшаться виключно за рахунок розширення потужності електролізу та зростаючого попиту. Однак ці оптимістичні прогнози для зменшення інвестицій (CAPEX) ще не відбулися. Важливою причиною цього є те, що ринковий удар повільніше, ніж очікувалося.

Ще однією відправною точкою для зниження витрат є підвищення ефективності електролізу. Дослідження та розробки тут відіграють центральну роль. Таким чином, федеральний уряд спеціально сприяє основним дослідженням зеленого водню з акцентом на матеріальні дослідження, системні дослідження та можливі ключові технології наступного та більшого покоління.

Поняття розширення інфраструктури та логістики

Створення потужної водневої інфраструктури є основною вимогою конкурентоспроможності цього джерела енергії. Очікується, що запланована мережа ядра водню зросте до 9,040 кілометрів до 2032 року, побудований близько 40 відсотків ліній та зміна труб природного газу для інших близько 60 відсотків. Приватний сектор має на меті нести загальні витрати в розмірі близько 19 мільярдів євро - за державною підтримкою обмеження мережевих зборів.

"Остання миля" - це особлива проблема - питання про те, як менші споживачі, які безпосередньо не є мешканцями основної мережі, можуть отримати доступ до кабелю до зеленого водню. У багатьох випадках наразі створюються розчини ізоляції водню, які покладаються на власну ємність для покоління водню, доповнюються придбанням та доставкою водню через вантажівку для резервуарів. Це функціонуючі підходи для початкової фази водневої економіки, але в середньо- та довгостроковій перспективі також слід зробити можливим для того, щоб ці острівні рішення підключилися до запланованої ядерної мережі.

Окрім транспортування через трубопровід, існують інші концепції логістики для водню. Перетворення в рідкий водень (LH2) або з'єднання з рідинами -носіями (LOHC або аміаком) необхідне для транспортування на великі відстані на кораблі. Однак ці процедури пов'язані з додатковими витратами. Якщо остаточне використання може відбуватися безпосередньо як LH2 або аміак, транспортні витрати значно зменшуються.

Підходить для цього:

• Стратегії декарбонізації: виклики у виробництві та використанні відновлюваного водню для сталевих та хімічних компаній

Ринкові механізми та стимули для клієнтів

З метою стимулювання попиту на зелений водень для потенційних покупців потрібні різні ринкові механізми та стимули. В даний час центральною проблемою є те, що промисловість вагається інвестувати в технології водню, оскільки економічні стимули відсутні. Сталий діловий випадок може полегшити інвестиції та створити попит.

Перспективним підходом є вуглецеві договори на різницю (CCFD), в яких держава компенсує різницю між поточною ціною СО2 та фактичними витратами на уникнення СО2 проекту, сприятливого для клімату. Компанії пропонують ці інструменти для довгострокових інвестицій у кліматичні технології.

Інші важливі стимулюючі механізми -квоти для зеленого водню в певних секторах, податкові переваги для користувачів водню та договори про тривалий термін прийняття. Звіт McKinsey визначає 22 кінцеві програми, для яких водень може представляти найбільш конкурентоспроможне рішення. Це, головним чином, включає програми в галузі промисловості та дорожнього руху.

Міжнародна стратегії співробітництва та імпорту

Німеччина не зможе покрити свої вимоги водню виключно побутовим виробництвом. Тому стратегії імпорту та міжнародне співробітництво мають вирішальне значення. Федеральний міністр досліджень Беттіна Старк-Ватцінгер підкреслив, що Німеччина не може покрити потребу в водневі лише і що стратегія імпорту є важливою як наступний крок.

Згідно з дослідженням McKinsey, імпортний водень може бути конкурентоспроможним до 2030 року. Зелений водень із Саудівської Аравії, як кажуть, перебуває в Роттердамі для 3,1 долара/кг, навіть за 1,9 долара/кг. Ці шляхи імпорту можуть внести важливий внесок у покриття німецьких вимог водню.

Однак, розробляючи стратегії імпорту, необхідно бути обережним, щоб не було критичної залежності від індивідуальних країн доставки. Якщо основні компоненти або цілі системи електролізу з окремих країн, що не є ЄС, отримані в ЄС та Німеччині, існує ризик такої залежності, яка може піти рука об руку із втратою вартості в межах ЄС.

Забезпечення європейської додаткової вартості

У ході інсульту на ринку зеленого водню водень стає елементарним джерелом енергії для безпечної енергетичної галузі. Поряд з цим, може розвиватися величезний ринок водневих технологій з 5,4 мільйонами нових робочих місць в Європейському Союзі. Тому важливо створити передумови, що європейські виробники можуть забезпечити провідну ринкову позицію в глобальній конкуренції.

Одним із проблем є те, що конкуренти за межами ЄС в даний час можуть запропонувати технології водню на 50 відсотків дешевше, ніж європейські виробники. Це часто можливо завдяки зниженню витрат на заробітну плату та енергії або через масштабні механізми фінансування державного фінансування у зв'язку з місцевими ринковими стимулами. Для забезпечення європейської додаткової вартості Німецька асоціація водню (DWV) закликає до критеріїв стійкості в інструментах державного фінансування Європейського Союзу.

Федеральний міністр економіки Роберт Хабек підкреслив, що інвестиції у водень є "інвестиціями в наше майбутнє. У захист клімату в кваліфіковані робочі місця та безпеку енергопостачання". Національна воднева стратегія встановлює курс для тісної співпраці з європейськими та міжнародними партнерами.

Конкретні рекомендації щодо дії для економіки

Для того, щоб прискорити ринок високого запуску зеленого водню та підвищити його конкурентоспроможність, необхідні конкретні заходи економіки та політики. У своєму "Hyguide 2030" Німецька асоціація водню (DWV) розробила загалом 85 заходів щодо включення виробництва, застосування та попиту на ринку на зелені водневі продукти в галузі промисловості, хімії, мобільності, енергії та тепла.

Центральна рекомендація - прискорити процес планування та затвердження проектів водню. Існуючі перешкоди для високого запуску ринкової економіки водню повинні бути демонтовані. Ще одним важливим моментом є поєднання виробництва у будинку та стратегічного імпорту, щоб забезпечити достатній запас зеленого водню.

Для перехідної фази слід також дотримуватися технологічного відкритого підходу, який також дозволяє використовувати синій водень (від природного газу з розділенням СО2) як тимчасового рішення, поки зелений водень не буде доступний у достатній кількості та за конкурентними цінами. Використання синього водню буде незамінним, поки зелений водень не стане конкурентоспроможним.

Ще одним важливим заходом є координація всіх суб'єктів по ланцюгу вартості водню. Виробники, мережеві оператори, споживачі та політика доводиться тісно співпрацювати та зібрати разом, щоб прискорити високий пробіг водневої економіки.

Перспективи конкурентоспроможності водню

Водень має потенціал стати центральним джерелом енергії в клімат -нейтральній економіці. На даний момент, однак, ринковий інсульт все ще на початку, а витрати на зелений водень значно вищі, ніж альтернативи викопних робіт. Тим не менш, існують багатообіцяючі події, які вказують на підвищення конкурентоспроможності в найближчі роки.

Згідно з дослідженням McKinsey, водень від енергії вітру в ЄС, а також імпортний водень може бути конкурентоспроможним до 2030 року. Після 2035 року ціни на кінцеві клієнти на водень можуть зменшити та наближатися до природного газу. Однак цей позитивний розвиток передбачає, що політична рамка постійно орієнтована на ринок підйому водню та необхідні інвестиції у виробництво, інфраструктуру та застосування.

Створення водневої економіки в Німеччині та Європі пропонує величезні можливості для сталого економічного зростання та створення робочих місць. У той же час ми стикаємося з великими проблемами, особливо в міжнародній конкуренції. Важливо забезпечити європейську додаткову цінність і в той же час вигода від переваг глобальної водневої економіки.

Зелений водень буде доступний у достатній кількості ще в 2030 році, якщо федеральний уряд прийме всі варіанти для негайного запуску економіки ринку водню. Завдяки чіткому стратегічному підходу з конкретними та перевіреними цілями, федеральний уряд повинен зосередитись на відновлюваних джерелах енергії та водню, що виробляється з них. Це створює безпеку планування для всіх залучених суб'єктів.

Машина AI & XR-3D-рендерінгу: п’ять разів досвід від Xpert.digital у комплексному пакеті служби, R&D XR, PR & SEM-IMAGE: Xpert.digital

Xpert.digital має глибокі знання в різних галузях. Це дозволяє нам розробити кравці, розроблені стратегії, пристосовані до вимог та проблем вашого конкретного сегменту ринку. Постійно аналізуючи тенденції на ринку та здійснюючи розвиток галузі, ми можемо діяти з передбаченням та пропонувати інноваційні рішення. З поєднанням досвіду та знань ми створюємо додаткову цінність та надаємо своїм клієнтам вирішальну конкурентну перевагу.

Детальніше про це тут:

• Використовуйте 5 -разову компетентність xpert.digital в одній упаковці - від 500 € на місяць

☑ Підтримка МСП у стратегії, порадах, плануванні та впровадженні

☑ Створення або перестановка цифрової стратегії та оцифрування

☑ Розширення та оптимізація міжнародних процесів продажів

☑ Глобальні та цифрові торгові платформи B2B

☑ Піонерський розвиток бізнесу

Конрад Вольфенштейн

Я радий допомогти вам як особистого консультанта.

Ви можете зв’язатися зі мною, заповнивши контактну форму нижче або просто зателефонуйте мені за номером +49 89 674 804 (Мюнхен) .

Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проекту.

Xpert.digital - це центр для промисловості з фокусом, оцифруванням, машинобудуванням, логістикою/внутрішньологічною та фотоелектричною.

За допомогою нашого рішення щодо розвитку бізнесу на 360 ° ми підтримуємо відомі компанії від нового бізнесу до після продажу.

Ринкова розвідка, маха, автоматизація маркетингу, розвиток контенту, PR, поштові кампанії, персоналізовані соціальні медіа та виховання свинцю є частиною наших цифрових інструментів.

Ви можете знайти більше на: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus