Как да се увеличи употребата на водород съгласно новите цели на плана REPowerEU?

Какво трябва да се направи, за да се развие водородът като основно гориво в Европа, тъй като континентът се стреми да се диверсифицира от руските доставки на петрол и газ? Войната в Украйна доведе до значително повишаване на водородните амбиции на ЕС. Докато по-ранната цел на „Готови за 55“ за 2030 г. беше определена на 5,6 млн. тона, новата стратегия на REPowerEU увеличи целта до 20 млн. тона, за да замени 50 млрд. куб. м природен газ. Това означава, че например използването на водород в промишленото отопление се планира да се увеличи 4,5 пъти в сравнение с вече амбициозните цели „Готови за 55“, а за транспорта се планира повече от 2,5 пъти увеличение.mm

Авторът на материала Хелена Уде от ECECP излага предизвикателството и се обръща към Ерик Раху от Boston Consulting Group за някои от отговорите. По същество фокусът сега трябва да се насочи към изграждането на водородна инфраструктура, определяне на цели за търсенето и предоставяне на всички правилни стимули. Но водородът винаги трябва да бъде вторият най-добър вариант, тъй като първият приоритет винаги трябва да бъде ефективността и електрификацията, припомнят от Energy Post.

Политиците на ЕС са изправени пред трудна дилема: как да управляват енергийната сигурност и независимост, без да изпускат от поглед целта за климатична неутралност. Със старта на REPowerEU (който очертава плановете на блока за повишаване на енергийната си сигурност), те сигнализират решимостта си да сложат край на зависимостта на блока от руския газ и да ускорят прехода към чиста енергия.

Според плана до края на 2022 г. 100 милиарда кубически метра внос на газ от Русия ще бъдат заменени чрез различни стратегии, включително повече внос на LNG и тръбопроводен газ от други страни, удвояване на устойчивото производство на биометан, увеличаване на производството и вноса на възобновяема енергия. водород, като същевременно се ускорява и производството на възобновяема енергия.

Фундаментални промени в енергийната сигурност

Това е мащабно начинание, което изисква фундаментална промяна в енергийните доставки, производството и структурите на потребление. През 2020 г. 83,5% от търсенето на природен газ в ЕС е било покрито от внос; 15 държави-членки на ЕС дори имат ниво на енергийна зависимост от природен газ от над 90%.  Досега Русия бе най-големият, макар и не единственият източник на внос на суров петрол, природен газ и твърди изкопаеми горива в ЕС. Прекрояването на европейската енергийна система и прекратяването на зависимостта от руските изкопаеми горива изисква радикално ускоряване на усилията, което поставя политиците пред труден избор.

На пресконференцията за REPowerEU на 8 март 2022 г. изпълнителният заместник-председател на Европейската комисия Франс Тимерманс беше откровен: „Трудно е, дяволски трудно. Но е възможно, ако сме готови да отидем по-далеч и по-бързо, отколкото сме го правили преди.

Големите надежди за водорода…

Един енергиен източник, на който се обръща повече внимание в плана REPowerEU, е водородът, заедно с неговите производни, като амоняк, метанол, е-керосин и е-бензин. Докато целта за 2030 г. за възобновяем водород в „Готови за 55“ бе определена на 5,6 млн. тона, новата стратегия REPowerEU увеличи целта до 20 млн. тона, с оглед на заместването на 50 млрд. куб. метра руски газ.

Фигура 1: Използване на водород по сектори през 2030 г. / Източник: Европейска комисия (2022 г.):  Прилагане на плана за действие REPower на ЕС: нужди от инвестиции, водороден ускорител и постигане на целите за биометан.

… но новите цели за водород на REPowerEU няма да са достатъчни

Огромната промяна става особено ясна в планираното използване на водород до 2030 г. (виж Фигура 1). Използването на водород за промишлената топлина, например, се планира да се увеличи 4,5 пъти в сравнение с вече амбициозните цели на „Готови за 55“. В транспортния сектор се предвижда увеличение над 2,5 пъти. Но дори целите да изглеждат огромни, те не са достатъчни за постигане на нивата, определени от Парижкото споразумение от 2015 г. Неотдавнашна статия от Boston Consulting Group (BCG) заключава, че ще са необходими 565 млн. тона/година нисковъглероден водород и производните му, за да се постигне целта на Парижкото споразумение средната глобална температура да не се повиши с повече от 1,5°C над прединдустриалните нива; постигането на по-постижимата цел от 2°C ще изисква поне 380 млн. тона производство годишно в световен мащаб.
Целта на REPowerEU от 20 млн. тона е само една деветнадесета от това, като половината от това количество ще бъде внесено в ЕС.

Водородът е едва вторият най-добър вариант за ефективност и електрификация

Критиците заклеймяват водорода като енергоемък и скъп. Елон Мъск отхвърли съхранението на водород като „най-глупавото нещо“ още през май 2022 г. Въпреки че Ерик Раху, асоцииран директор в BCG и експерт по водорода, не е съгласен въз основа на най-новите глобални разработки на водородни технологии, той вярва, че водородът не трябва да бъде първият избор.

„Никога не използвайте първо водород! Винаги той да бъде на второ място. Обикновено винаги ще давате приоритет на енергийната ефективност и електрификацията и само ако това не е възможно, ще използвате водород. Това е инструмент за декарбонизация, вторият най-добър вариант. Второ, относно ефективността: да, вие губите енергия в транспорта, в преобразуването, така че просто трябва да погледнете икономиката“, припомнят Раху.

Фокусът на внедряването на водорода трябва да бъде върху сектори, които трудно могат да бъдат намалени, като химическата промишленост, производството на стомана или амоняк. „Лично за мен водородът е фантастично средство за транспортиране на възобновяема енергия, където не можем да го транспортираме под формата на електрони. Енергията се трансформира в молекули и по този начин може да се използва в сектори, които са трудни за нагаждане към новите условия, тъй като някои от процесите изискват молекули“, казва Ракху.

Утре започва от днес

Наскоро обявени широкомащабни проекти, използващи зелена енергия или по друг начин съвместими с решения за декарбонизация, които имат за цел да произвеждат водород или негови производни, като глобалните заводи е-гориво, заводът за производство на зелен амоняк на консорциума ACWA Power в Саудитска Арабия или заводът за водород на Shell в Холандия може да отнеме до шест години от публичното обявяване на намерението до планираното отваряне.

Но не само електролизерите се нуждаят от време. Изграждането на вятърни и слънчеви централи, както и на далекопроводи също отнема години. „Изграждането на преносни линии може да отнеме до осем години, ако електролизерите са на места, където няма производство“, заявява Ракху.

Прогнозите за водорода в Европейската водородна стратегия 2020, която имаше по-малко амбициозни цели за водород от REPowerEU, предполагат, че секторите, които са трудни за декарбонизация, ще бъдат до голяма степен захранвани с водород от 2030 г. нататък. Раху не смята за реалистично да се постигне тази цел по-рано, като се има предвид колко време отнема разработването на проекти. За индустриалните процеси преходът може да отнеме само три години. „Ако вземете решението днес и водородът е наличен, както е в Нидерландия, то можете да започнете да използвате водород в промишлени процеси още през 2025 г.“, смята Ракху.

Подпомагане на развитието и увеличаването на водорода

Следователно развитието и разширяването на водорода трябва да се ускорят. „Трябва да засилим три области: финансиране, инфраструктура и различни стимули“, настоява Ракху, като се позовава на проучването „Как да отговорим на предстоящото търсене на водород“, което наскоро беше публикувано от консултантската група.

По отношение на финансирането, въвеждането на въглеродни договори за разлика беше сигнализирано, че е възможно още в рамките на REPowerEU. Те биха могли да създадат стимули в цяла Европа за разработването на екологичен водород с електричество, произведено от съоръжения за възобновяема енергия.

За да гарантира, че разработването на възобновяем водород е в съответствие с намаляването на емисиите, Европейската комисия публикува два делегирани акта на 23 май 2022 г., които уточняват как трябва да се определят възобновяемите горива от небиологичен произход (RFNBO) и техните емисии.

Увеличаването на бюджета за иновации за случаите, когато електрификацията не е възможна, и провеждането на демонстрационни проекти биха могли допълнително да насърчат развитието. По отношение на инфраструктурата, Rakhou подкрепя разширяването на гигафабриките за електролизери. Примерите включват проект за електролизьор с мощност 1 GW за комплекс за производство на зелен водород в Есберг, Дания и гигафабрика във Франция за производство на електролизатори за твърди оксиди.

Други важни действия за разширяване на инфраструктурата включват увеличаване на наличността на земя в офшорни обекти за местно производство на възобновяема енергия, ускоряване на процесите на издаване на разрешителни и развитие на трансгранична водородна инфраструктура, което ще бъде от решаващо значение за управлението на гъвкавостта.

Общите благоприятстващи фактори за водорода включват други подкрепящи фактори като водородния ускорител и подкрепата за водорода чрез признаване като важен проект от общ европейски интерес (IPCEI).

Това са стратегически проекти за финансиране, които допринасят за икономическия растеж, заетостта и конкурентоспособността на индустрията и икономиката на ЕС. Този сигнален ефект и финансова подкрепа намаляват риска за инвеститорите. Сертифицирането е друг благоприятен фактор, който може да бъде въведен, за да се разграничи възобновяемият водород от другите стоки. 

Важен проект от общ европейски интерес във веригата на стойността на водородните технологии („IPCEI Hy2Tech“)

На 15 юли 2022 г. Европейската комисия одобри проекта „IPCEI Hy2Tech“, който подкрепя развитието на веригата за стойност на водорода, включително производство, горивни клетки, съхранение, транспорт и разпространение на водород и приложения за крайни потребители, особено в областта на мобилността , в съответствие с целите на ключови политически инициативи на ЕС като Зелената сделка, Водородната стратегия на ЕС и REPowerEU.

Проектът ще получи до 5,4 милиарда евро публична подкрепа от 15 държави-членки: Австрия, Белгия, Чехия, Дания, Естония, Финландия, Франция, Германия, Гърция, Италия, Холандия, Полша, Португалия, Словакия и Испания, и е се очаква да отключи допълнителни 8,8 милиарда евро частни инвестиции.

Списък на преките участници, държавите-членки, които ги подкрепят, и различните технологични области

Международно водородно сътрудничество и търговия

При сценарий за глобално затопляне от 1,5°C IRENA прогнозира, че една четвърт от общото глобално търсене на водород от около 150 Mt годишно може да бъде задоволено чрез международна търговия, докато останалите три четвърти ще бъдат произведени и консумирани на вътрешния пазар.

Половината от целевия обем водород от 20 млн. тона до 2030 г. трябва да бъде внесен съгласно плана REPowerEU. Това е доста под днешните обеми на търговия с петрол в ЕС, където около 74% се търгуват в международен план, но все пак е над настоящия пазар на газ, където трансграничната търговия представлява само 33% от потреблението.

Раху предполага, че пазарът на водород може да се развие по подобен начин на пазара на LNG: „Водородът е глобално търгуема стока, защото имаме транспортни средства, било то като амоняк, като метанол, било то чрез разработването на електронни горива, течен водород или тръбопроводни системи“, смята той. За да се оцени икономическата жизнеспособност на търговията, трябва да се вземат предвид транспортните разходи в допълнение към производствените разходи на площадката.

„Ето защо ние вече мислим за изграждането на водородна мрежа, която да бъде гръбнак, свързващ производствените центрове с центровете на търсене. Тук е много важно политиците да подпишат меморандуми за разбирателство, така че частните участници, базирани на инициативи като H2Global, да могат да съпоставят предлагането извън Европа с търсенето в Европа, като използват правилните механизми за стимулиране“, добавя Ракху.

Необходимо е ускоряване на усилията

Предстоящата климатична конференция COP27 през ноември 2022 г. в Египет ще покаже дали политиците в световен мащаб са готови да предприемат необходимите стъпки за достигане на декарбонизация до 2050 г. Според Ракху, приоритизирането е необходимо преди всичко, за да се прокара водородът като вторият най-добър вариант. „Мисля, че за да успее декарбонизацията , тя може да бъде постигната, но трябва радикално да ускорим усилията си. „Моите три основни приоритета за политиците са i) благоприятна инфраструктура, ii) цели на търсенето и iii) стимули. И тогава пазарът ще работи заедно, за да се ускори“, обобщава Ракху.
 
Използвана литература:

https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/SPEECH_22_1632 ↑
https://ec.europa.eu/eurostat/cache/infographs/energy/bloc-2c.html ↑
https://www.bcg.com/publications/2022/how-to-meet-future-low-carbon-hydrogen-demand ↑
https://friendsoftheearth.eu/news/why-hydrogen-bubble-burst-europes-face/ ↑
https://www.forbes.com/sites/ianpalmer/2022/05/15/is-elon-musk-right-or-wrong-to-dismiss-hydrogen-as-a-storage-for-energy/?sh=722847dd3ac7 ↑
https://www.uniper.energy/news/hif-global-and-uniper-sign-letter-of-intent-to-produce-sell-efuelshttps://www.technicalreviewmiddleeast.com/power-a-water/power-generation/acwa-power-consortium-signs-us-900mn-epc-contract-for-neom-hydrogen-project
https://www.rechargenews.com/energy-transition/takes-guts-shell-gives-green-light-to-200mw-dutch-green-hydrogen-project-powered-by-offshore-wind/2-1-1253563 ↑

https://energy.ec.europa.eu/topics/energy-system-integration/hydrogen_en#eu-hydrogen-strategy ↑
https://ec.europa.eu/info/news/commission-launches-consultation-regulatory-framework-renewable-hydrogen-2022-may-20_en ↑
https://www.hydrogen-worldexpo.com/industry_news/plug-power-to-provide-1gw-electrolyser-to-h2-energy/https://www.h2bulletin.com/offshore-electrolyser-green-hydrogen/ ↑
https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/IP_22_4544 ↑
https://www.irena.org/publications/2022/Jul/Global-Hydrogen-Trade-Outlook ↑