Водоник се повећава у енергетској транзицији, али може бити превише продат

Оно што смо раније знали.

Следећи аспекти водоника су раније истражени.

Ристад Енерги је пре две године предвидео да ће течни водоник наћи место на столу 2050. године, али да чини само 7% укупне потребне чисте енергије. Ових 7% је ниша чистог горива за авијацију коју је тешко смањити, океанске бродове и индустрију цемента и челика.

Течни водоник има две велике предности: једну, енергија је садржана у густом облику. Друго, сагорева у ваздуху у воду без емисије угљеника.

Водоник је веома погодан за производњу великих нафтних и гасних компанија јер оне већ знају како да производе и дистрибуирају други гас — природни гас — и имају дубоке џепове.

Оно што сада знамо.

ДНВ у свом годишњем извештају¹ на крају 2022. процењује се да ће течни водоник попунити само 5% (а не 7%) потреба за чистом енергијом до 2050. године.

Како је писао Блоомберг Греен, постоје разлози зашто водоник још није постао мејнстрим, као што су ветар и сунце. Један је трошак: зелена производња електролизом воде је скупа, а електролиза је неефикасна технологија.

Друго, плави водоник није погодан за климу. Иако је јефтинији од зеленог водоника, плави водоник захтева енергију за производњу и разлагање метана у водоник плус ЦО2, а ЦО2 треба да се одложи, обично помоћу ЦЦС (хватање и складиштење угљеника). Оба краја ланца производње водоника онемогућавају „чисто“ у овој алтернативи водоника.

Треће, већина машина и индустрија није прилагођена да користи водоник. Додатни је трошак опремити конвенционални аутомобил да сагорева водоник уместо бензина, или прилагодити машине у индустријској радњи да сагоревају водоник уместо природног гаса.

Водоник је природно погодан за нафтне и гасне компаније због њиховог огромног искуства у области природног гаса, али и због тога што су оствариле огроман профит 2022. године и могу себи приуштити ризик у новим подухватима.

Суморна предвиђања трошкова за водоник.

Недавни чланак пружа изводе из ДНВ-овог програма Енерги Транситион Оутлоок¹ 2023. Главне тачке су:

· Достизање 5% глобалне потражње за чистом енергијом до 2050. коштаће преко 7 трилиона долара за производњу укључујући нове терминале за амонијак и цевоводе.

· Већина водоника ће се користити у производњи.

· Водоник и амонијак заједно ће чинити око половину глобалног горива за транспорт, што је једна од категорија које је тешко смањити.

· Више од 50% глобалних цевовода водоника биће пренамењено из гасовода за природни гас.

· Латинска Америка и Блиски исток и Северна Африка постаће извозници водоника или амонијака јер имају велике територије доступне за обновљиве изворе енергије попут ветра и сунца за производњу водоника електролизом.

· У Европи, велике земље попут Немачке, Француске и Шпаније имаће за 2030. циљеве од 4-6.5 Гв домаће производње водоника.

· Велика Британија са својом великом мрежом гасовода ће моћи да пређе са природног гаса на водоник.

· Планови ЕУ укључују 6 Гв капацитета електролизера до 2024. године и до 40 Гв до 2030. године.

Да ли се водоник превише продаје?

Дакле, да ли се водоник превише продаје? Иако водонично гориво ствара више узбуђења од сунца или ветра, 7% укупне чисте енергије предвиђене за водоник у 2050. години је прилично мали проценат укупног износа. Ако се овоме додају превелики трошкови за које се предвиђа да ће водоник довести на мрежу, постаје примамљиво признати да се водоник препродаје као чисто гориво од сребрног метка за 2050. годину.

Хајде да погледамо активности водоника у неколико земаља, од којих су неке укључене у нафтну и гасну индустрију.

Планови за водоник у Европској унији (ЕУ) наспрам САД

Укупна светска производња водоника сада је око 90 милиона тона годишње. ИЕА (Међународна агенција за енергију) предвиђа да ће ово морати да се повећа на 180 милиона тона годишње до 2030. да би се постигла нето нула емисија угљеника до 2050. године.

Скоро свих од око 10 милиона тона водоника годишње који се сада производи у САД, индустрија користи за прераду нафте, обраду метала, производњу ђубрива и прераду хране.

Али већина данашње производње, 99%, је плави водоник који није без угљеника, као што је раније описано. Зелени водоник се производи електролизом воде и углавном је без угљеника, ако се напаја електричном енергијом из обновљивих извора.

ЕУ се брзо прилагодила електролизи за зелени водоник, углавном без угљеника. Али ЕУ је споро реаговала на огромна улагања у водоник предвиђена америчким Законом о смањењу инфлације (ИРА) који усмерава огромних 369 милијарди долара у програме зелене енергије.

Глобално, наводи се у чланку, само 1% планираних водоничних пројеката, у износу од 1 Тв (терават), је почело са изградњом. Отприлике четвртина од тога, 269 Гв (Гигавата) биће на мрежи до 2030. Раст ће се осећати као револуција, пошто је данашња производња водоника само 0.45 Гв.

Такође предвиђа да ће цена зеленог водоника пасти са 6-8 евра/кг данас на испод 3 евра/кг до 2050. године.

Чворишта водоника у САД

Као и уобичајене предности концентрације инфраструктуре, концепт чворишта водоника је да надокнади опасност и трошкове који настају у транспорту водоника, који је веома запаљив, на велике удаљености.

Амерички Конгрес је одвојио 8 милијарди долара из Закона о инфраструктури из 2021. за ДОЕ (Департмент оф Енерги) за подршку најмање четири демонстрациона пројекта који укључују произвођаче водоника, крајње кориснике и инфраструктуру која их повезује. ДОЕ је већ финансирао фантастичних 400 пројеката у области водоника од стране универзитета, националних лабораторија и индустрије, а нова чворишта ће се ослањати на ове информације.

Пријаве за пуно финансирање доспеле су у априлу 2023. Четири приватна савеза, као и многе државне владе повезане са индустријом, а неке и са другим државама, су се пријавиле. Почетно финансирање ДОЕ не би требало да пређе 1.25 милијарди долара по чворишту, што је огроман новац. Они очекују да изаберу 6-10 регионалних чворишта са комбинованим финансирањем од 6-7 милијарди долара.

Једно чвориште се зове ХиВелоцити Хуб са центром дуж обале америчког залива, а у организацији Цхеврон-а
ЦЛК
и неколико приватних партнера, укључујући ЕкконМобил
бесплатне КСОМ
и Митсубисхи. Они би користили мрежу од 48 центара за производњу водоника (највећих на свету) плус 1,000 миља наменских цевовода за водоник дуж обала Луизијане и Тексаса.

Један од циљева је да се реши изазов ДОЕ, који се зове Водоник, стварање 1 кг водоника уз емитовање мање од 2 кг угљен-диоксида. Други циљ је смањење цене водоника за 80% — на 1 УСД/кг у року од 10 година.

Програми као што су горе наведени привукли су пажњу индустрије широм САД пореских кредита које нуди ИРА могли би генерисати 100 милијарди долара у производњи чистог водоника – поврх 8 милијарди долара које је Конгрес присвојио из Закона о инфраструктури.

Реутерс Евентс је укратко резимирао друга чворишта водоника која треба посматрати². Њихова листа укључује:

Чвориште Транс Перма и Хоризонс Цлеан Водоник: има јаку везу са нафтом и гасом Западног Тексаса.

ХиБуилд Лос Анђелес

Пројекат ХиГрид

ХАЛО водоник чвориште: Државе Арканзас, Луизијана и Оклахома имају дугу историју производње и транспорта течности нафте и гаса.

Чвориште за складиштење напредне чисте енергије

Југозападна мрежа иновација чистог водоника

Југоисточно чвориште водоника

Већина ових пројеката укључује енергетске компаније или непрофитне пројекте које спонзорише град или држава, а многи су уградили подршку универзитета.

На позив ДОЕ за пројекте примљено је 79 пријава², али само 33 од њих је позвано да пређе на формалне пријаве до априла 2023. Коначни избор од мање од 10 чворишта биће у другој половини 2023. године.

Јасно је да су заинтересоване стране широм нације ухватиле визију водоника. САД су се обавезале на будућност водоника и желе да воде свет у овој транзицији.

У наредном чланку ћемо описати активности појединих нафтних и гасних компанија у производњи водоника.

Такеаваис

Визија водоника је амбициозна — јер га је тешко произвести, опасно за складиштење и транспорт, и скупо.

Верзија водоника са ниским садржајем угљеника назива се зелени водоник, што је скупо, јер је то неефикасан процес заснован на електролизи воде. У суштини, сва тренутна производња водоника је плави водоник, али то има недостатке са високим садржајем угљеника на почетку и на крају процеса производње.

Али водоник није сребрни метак. Индустрија водоника би могла да узме велики залогај од 5-7% емисија светске енергије које је тешко смањити до 2050. године, али највећи део укупних емисија и даље остаје: 93-95%.

Референце.

1. ДНВ, Перспектива енергетске транзиције 2022, Октобар КСНУМКС, КСНУМКС.

2. Реутерс догађаји: Државе водоника Америке, Хидроген_Хубс_Вхитепапер_5 април 2023.пд