Die Global Compressed Hydrogen Gas Storage Market Bericht bieten die Details der Entwicklungspolitik und Pläne diskutiert sowie Herstellungsverfahren und Kostenstrukturen werden ebenfalls analysiert. Dieser Bericht gibt auch Import/Export Verbrauch, Angebot und Nachfrage, Preis, Umsatz und Bruttogewinnspannen.
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Apr 11, 2022 (The Expresswire) - Global Markt für komprimierte Wasserstoffspeicher enthält ausführliche Unternehmensprofile der führenden Akteure auf dem Markt für komprimierte Wasserstoffspeicher. Alle Segmente in dem Bericht untersucht werden auf der Grundlage verschiedener Faktoren wie Marktanteil, Umsatz und CAGR analysiert. Die Analysten haben auch gründlich analysiert verschiedenen Regionen wie Nordamerika, Europa und dem asiatisch-pazifischen Raum auf der Grundlage der Produktion, Umsatz und Vertrieb in der komprimierten Wasserstoff-Gas-Speicher-Markt. Die Forscher verwendet fortschrittliche primäre und sekundäre Forschung Methoden und Werkzeuge für die Vorbereitung dieses Berichts über die komprimierte Wasserstoff-Gas-Speicher-Markt.
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Über den Markt für komprimierte Wasserstoffgasspeicher:
Komprimierter Wasserstoff ist der gasförmige Zustand des Elements Wasserstoff, der unter Druck gehalten wird. Komprimierter Wasserstoff in Wasserstofftanks mit 350 bar (5.000 psi) und 700 bar (10.000 psi) wird für die mobile Wasserstoffspeicherung in Wasserstofffahrzeugen verwendet. Er wird als Brenngas verwendet.
Marktanalyse und Einblicke: Globaler Markt für komprimierte Wasserstoffgasspeicher
Aufgrund der COVID-19-Pandemie wird die Größe des globalen Marktes für komprimierte Wasserstoffgasspeicher auf USD Millionen im Jahr 2022 geschätzt und bis 2028 auf eine angepasste Größe von USD Millionen mit einer CAGR von im Prognosezeitraum 2022-2028 prognostiziert. In Anbetracht des wirtschaftlichen Wandels durch diese Gesundheitskrise wird der Anteil des Segments Druckwasserstoffspeicher für Automobile am Weltmarkt für Druckwasserstoffspeicher im Jahr 2021 auf Millionen USD im Jahr 2028 geschätzt, mit einer überarbeiteten CAGR von 2022 bis 2028. Während New Energy Vehicles Segment wird zu einem CAGR während dieses Prognosezeitraums geändert.
Der nordamerikanische Markt für komprimierte Wasserstoffgasspeicher wird für das Jahr 2021 auf USD Millionen geschätzt, während für Europa bis 2028 ein Anteil von USD Millionen prognostiziert wird. Der Anteil der Nordamerika ist im Jahr 2021, während Europa Prozentsatz ist, und es wird vorhergesagt, dass Europa Anteil wird im Jahr 2028 zu erreichen, mit einem CAGR von durch den Analysezeitraum 2022-2028. Wie für die Asien, die bemerkenswerte Märkte sind Japan und Südkorea, CAGR ist jeweils für die nächsten 6-Jahres-Zeitraum.
Zu den weltweit wichtigsten Herstellern von Druckgasbehältern für Wasserstoff gehören DEC, KEYOU GmbH, Hexagon, Toyota, Beijing Tianhai Industry, Beijing ChinaTank Industry, Shenyang Gas Cylinder Safety Technology, Sinoma Science and Technology und Quantum Fuel Systems usw. Gemessen an den Einnahmen haben die 3 weltweit größten Anbieter im Jahr 2021 einen Marktanteil an komprimierten Wasserstoffspeichern.
Globaler Markt für komprimierte Wasserstoffgasspeicher: Triebkräfte und Hemmnisse
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Hier ist die Liste der besten Schlüsselakteure in komprimiertem Wasserstoff Gas Storage Market Report aufgeführt sind: -
● DEC
● KEYOU GmbH
● Sechseck
● Toyota
● Beijing Tianhai Industrie
● Beijing ChinaTank Industrie
● Shenyang Gasflaschen-Sicherheitstechnik
● Sinoma Wissenschaft und Technologie
● Quantum Kraftstoffsysteme
● IMPCO-Technologien
● Dynetek
● Luftprodukte
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Komprimierte Wasserstoffgasspeicher Marktsegmentierung nach Typ:
● Komprimiertes Wasserstoffgas als Speicher für Automobile
● Fester Speicher für komprimiertes Wasserstoffgas
Komprimierte Wasserstoffgasspeicher Marktsegmentierung nach Anwendung:
● Neue Energiefahrzeuge
● Forschungsinstitutionen
● Notfall-Reaktionssystem
● Chemieunternehmen
Die detaillierten Informationen beruhen auf aktuellen Trends und historischen Meilensteinen. Dieser Abschnitt bietet auch eine Analyse des Produktionsvolumens über den globalen Markt und über jeden Typ von 2016 bis 2028. In diesem Abschnitt wird das Produktionsvolumen nach Regionen von 2016 bis 2028 erwähnt. Der Bericht enthält eine Preisanalyse nach Typ von 2016 bis 2028, Hersteller von 2016 bis 2022, Region von 2016 bis 2022 und Weltmarktpreis von 2016 bis 2028.
Geografisch ist dieser Bericht in verschiedene Schlüsselregionen unterteilt, mit Absatz, Umsatz, Marktanteil und Wachstumsrate von komprimierten Wasserstoffgasspeichern in diesen Regionen, von 2015 bis 2028, einschließlich
● Nordamerika (Vereinigte Staaten, Kanada und Mexiko)
● Europa (Deutschland, Vereinigtes Königreich, Frankreich, Italien, Russland und Türkei usw.)
● Asien-Pazifik (China, Japan, Korea, Indien, Australien, Indonesien, Thailand, Philippinen, Malaysia und Vietnam)
● Südamerika (Brasilien, Argentinien, Kolumbien usw.)
● Naher Osten und Afrika (Saudi-Arabien, VAE, Ägypten, Nigeria und Südafrika)
Compressed Hydrogen Gas Storage Market Forecast by regions, type and application, with sales and revenue, from 2022 to 2028. Compressed Hydrogen Gas Storage Market Share, Händler, wichtige Lieferanten, wechselnde Preismuster und die Lieferkette von Rohstoffen ist in dem Bericht hervorgehoben. Compressed Hydrogen Gas Storage Market Size (Umsatz, Ertrag) prognostiziert nach Regionen und Ländern von 2022 bis 2028 von komprimiertem Wasserstoff Gas Storage industry.the global Compressed Hydrogen Gas Storage Market Growth wird voraussichtlich mit einer beträchtlichen Rate während des Prognosezeitraums steigen, zwischen 2022 und 2028. Im Jahr 2022 wuchs der Markt mit einer stetigen Rate und mit der steigenden Annahme von Strategien durch die wichtigsten Akteure, wird der Markt voraussichtlich über den prognostizierten Horizont zu steigen.
Compressed Hydrogen Gas Storage Market Trend für die Entwicklung und Marketing-Kanäle werden analysiert. Schließlich wird die Durchführbarkeit von neuen Investitionsprojekten bewertet und allgemeine Forschungsergebnisse angeboten. Compressed Hydrogen Gas Storage Market Report erwähnt auch Marktanteil von jedem Produkt in der Compressed Hydrogen Gas Storage Markt, zusammen mit der Produktion Wachstum erworben.
Die Studienziele dieses Berichts sind:
● Untersuchung und Analyse der globalen Marktgröße (Wert und Volumen) für komprimierte Wasserstoffgasspeicher nach Unternehmen, Schlüsselregionen/Ländern, Produkten und Anwendungen, historische Daten von 2016 bis 2020 und Prognose bis 2028.
● Die Struktur des Marktes für komprimierte Wasserstoffgasspeicher zu verstehen, indem seine verschiedenen Untersegmente identifiziert werden.
● Detaillierte Informationen über die Schlüsselfaktoren, die das Wachstum des Marktes beeinflussen (Wachstumspotenzial, Chancen, Treiber, branchenspezifische Herausforderungen und Risiken).
● Konzentriert sich auf die wichtigsten globalen Hersteller von komprimierten Wasserstoffgasspeichern, um das Verkaufsvolumen, den Wert, den Marktanteil, die Wettbewerbslandschaft, die SWOT-Analyse und die Entwicklungspläne für die nächsten Jahre zu definieren, zu beschreiben und zu analysieren.
● Analyse der komprimierten Wasserstoffgasspeicher im Hinblick auf individuelle Wachstumstrends, Zukunftsaussichten und ihren Beitrag zum Gesamtmarkt.
● Projektion des Wertes und des Volumens der Teilmärkte für komprimierte Wasserstoffgasspeicher in Bezug auf die Schlüsselregionen (mit den jeweiligen Schlüsselländern).
● Analyse von Wettbewerbsentwicklungen wie Expansionen, Vereinbarungen, Markteinführungen neuer Produkte und Übernahmen auf dem Markt.
● Ein strategisches Profil der wichtigsten Akteure zu erstellen und ihre Wachstumsstrategien umfassend zu analysieren.
Wichtige Stakeholder
● Lieferanten von Rohstoffen
● Vertriebsunternehmen/Händler/Großhändler/Lieferanten
Regulierungsbehörden, einschließlich Regierungsbehörden und NRO
● Kommerzielle Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen (RandD)
● Importeure und Exporteure
● Regierungsorganisationen, Forschungseinrichtungen und Beratungsunternehmen
Wirtschaftsverbände und Branchenorganisationen
● Endverwendungsindustrien
Dieser Marktforschungs- und -analysebericht über komprimierte Wasserstoffgasspeicher enthält Antworten auf folgende Fragen
● Welche Fertigungstechnologie wird für die Speicherung von komprimiertem Wasserstoffgas verwendet? Welche Entwicklungen gibt es bei dieser Technologie? Welche Trends sind die Ursache für diese Entwicklungen?
● Wer sind die globalen Hauptakteure in diesem Markt für komprimierte Wasserstoffgasspeicher? Was sind ihre Unternehmensprofil, ihre Produkt-Informationen und Kontaktinformationen?
● Was war der globale Marktstatus des Marktes für komprimierte Wasserstoffgasspeicher? Was war Kapazität, Produktion Wert, Kosten und Gewinn von komprimiertem Wasserstoff Gas Storage Markt?
Was ist der aktuelle Marktstatus der Industrie für komprimierte Wasserstoffgasspeicher? Was ist der Markt Wettbewerb in dieser Branche, beide Unternehmen, und Land weise? Wie sieht die Marktanalyse des Marktes für komprimierte Wasserstoffgasspeicher unter Berücksichtigung von Anwendungen und Typen aus?
● Was sind Projektionen der globalen komprimierten Wasserstoff-Gas-Speicher-Industrie unter Berücksichtigung der Kapazität, Produktion und Produktionswert? Was wird die Schätzung von Kosten und Gewinn sein? Was werden Marktanteil, Angebot und Verbrauch sein? Was ist mit Import und Export?
● Was ist die Marktkettenanalyse für komprimierte Wasserstoffspeicher nach vorgelagerten Rohstoffen und nachgelagerten Industrien?
Was sind die wirtschaftlichen Auswirkungen auf die Industrie für komprimiertes Wasserstoffgas? Was sind globale makroökonomische Umwelt Analyse Ergebnisse? Was sind globale makroökonomische Umwelt Entwicklungstrends?
● Was sind die Marktdynamiken des Marktes für komprimierte Wasserstoffgasspeicher? Was sind Herausforderungen und Chancen?
● Was sollten Markteintrittsstrategien, Gegenmaßnahmen zu wirtschaftlichen Auswirkungen und Marketingkanäle für die Druckwasserstoff-Gasspeicherindustrie sein?
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Detaillierter TOC des Global Compressed Hydrogen Gas Storage Market Report 2022
1 Marktübersicht über komprimierte Wasserstoffspeicher
1.1 Produktübersicht und Umfang der Speicherung von komprimiertem Wasserstoffgas
1.2 Druckgasspeicher für Wasserstoff nach Typ
1.2.1 Globaler Markt für komprimierte Wasserstoffgasspeicher - Wachstumsratenanalyse nach Typ 2022 VS 2028
1.2.2 Komprimiertes Wasserstoffgas als Speicher für Automobile
1.2.3 Feste Speicher für komprimiertes Wasserstoffgas
1.3 Druckgasspeicher für Wasserstoff nach Anwendungen
1.3.1 Weltweiter Vergleich des Verbrauchs an komprimierten Wasserstoffgasspeichern nach Anwendungen: 2022 VS 2028
1.3.2 Neue Energie-Fahrzeuge
1.3.3 Forschungsinstitutionen
1.3.4 System für Notfallmaßnahmen
1.3.5 Chemieunternehmen
1.4 Wachstumsperspektiven des globalen Marktes
1.4.1 Weltweite Umsatzschätzungen und -prognosen für die Speicherung von komprimiertem Wasserstoffgas (2017-2028)
1.4.2 Globale Produktionskapazitäten für komprimierte Wasserstoffgasspeicher - Schätzungen und Prognosen (2017-2028)
1.4.3 Schätzungen und Prognosen für die weltweite Produktion von Druckwasserstoffgasspeichern (2017-2028)
1.5 Globale Marktgröße nach Regionen
1.5.1 Globale Marktgröße für komprimierte Wasserstoffgasspeicher - Schätzungen und Prognosen nach Regionen: 2017 VS 2021 VS 2028
1.5.2 Schätzungen und Prognosen für die Speicherung von komprimiertem Wasserstoff in Nordamerika (2017-2028)
1.5.3 Schätzungen und Prognosen für die Speicherung von komprimiertem Wasserstoff in Europa (2017-2028)
1.5.4 Schätzungen und Prognosen für die Speicherung von komprimiertem Wasserstoff in China (2017-2028)
1.5.5 Schätzungen und Prognosen für die Speicherung von komprimiertem Wasserstoff in Japan (2017-2028)
2 Marktwettbewerb nach Herstellern
2.1 Globale Produktionskapazität für komprimierte Wasserstoffgasspeicher Marktanteil nach Herstellern (2017-2022)
2.2 Weltweiter Marktanteil für komprimierte Wasserstoffgasspeicher nach Herstellern (2017-2022)
2.3 Marktanteil der Wasserstoff-Druckgasspeicher nach Unternehmenstyp (Tier 1, Tier 2 und Tier 3)
2.4 Weltweiter Durchschnittspreis für komprimierte Wasserstoffgasspeicher nach Herstellern (2017-2022)
2.5 Hersteller von Druckgasbehältern für Wasserstoff Produktionsstandorte, Absatzgebiete und Produkttypen
2.6 Wettbewerbssituation und Trends auf dem Markt für komprimierte Wasserstoffgasspeicher
2.6.1 Marktkonzentrationsrate für komprimierte Wasserstoffgasspeicher
2.6.2 Marktanteil der weltweit 5 und 10 größten Anbieter von Wasserstoff-Druckgasspeichern nach Umsatz
2.6.3 Fusionen und Akquisitionen, Expansion
3 Produktionskapazität nach Regionen
3.1 Weltweite Produktionskapazität von komprimierten Wasserstoffgasspeichern, Marktanteil nach Region (2017-2022)
3.2 Globaler Marktanteil für komprimierte Wasserstoffgasspeicher nach Regionen (2017-2022)
3.3 Globale Produktionskapazität, Umsatz, Preis und Bruttomarge für komprimierte Wasserstoffgasspeicher (2017-2022)
3.4 Produktion von Druckwasserstoffspeichern in Nordamerika
3.4.1 Wachstumsrate der Produktion von Druckwasserstoffspeichern in Nordamerika (2017-2022)
3.4.2 Produktionskapazität, Umsatz, Preis und Bruttomarge für Wasserstoff-Druckgasspeicher in Nordamerika (2017-2022)
3.5 Europa Komprimierte Wasserstoffgasspeicher Produktion
3.5.1 Europa Produktion von Druckwasserstoffspeichern Wachstumsrate (2017-2022)
3.5.2 Produktionskapazität, Umsatz, Preis und Bruttomarge für Wasserstoff-Druckgasspeicher in Europa (2017-2022)
3.6 Produktion von Druckwasserstoffspeichern in China
3.6.1 Wachstumsrate der Produktion von komprimierten Wasserstoffgasspeichern in China (2017-2022)
3.6.2 Produktionskapazität, Umsatz, Preis und Bruttomarge für komprimierte Wasserstoffgasspeicher in China (2017-2022)
3.7 Japan Komprimierte Wasserstoffgasspeicher Produktion
3.7.1 Japan Produktion von Druckgasbehältern für Wasserstoff - Wachstumsrate (2017-2022)
3.7.2 Japan: Produktionskapazität, Umsatz, Preis und Bruttomarge für komprimierte Wasserstoffgasspeicher (2017-2022)
4 Weltweiter Verbrauch von Druckwasserstoffspeichern nach Regionen
4.1 Weltweiter Verbrauch von Druckwasserstoffspeichern nach Regionen
4.1.1 Weltweiter Verbrauch von Druckgasbehältern für Wasserstoff nach Regionen
4.1.2 Globaler Marktanteil des Verbrauchs von komprimierten Wasserstoffgasspeichern nach Regionen
4.2 Nordamerika
4.2.1 Nordamerikanischer Verbrauch von Wasserstoff-Druckgasspeichern nach Ländern
4.2.2 Vereinigte Staaten
4.2.3 Kanada
4.3 Europa
4.3.1 Verbrauch von Wasserstoff-Druckgasspeichern in Europa nach Ländern
4.3.2 Deutschland
4.3.3 Frankreich
4.3.4 U.K.
4.3.5 Italien
4.3.6 Russland
4.4 Asien-Pazifik
4.4.1 Asien-Pazifik-Verbrauch an komprimiertem Wasserstoffgas nach Regionen
4.4.2 China
4.4.3 Japan
4.4.4 Südkorea
4.4.5 China Taiwan
4.4.6 Südostasien
4.4.7 Indien
4.4.8 Australien
4.5 Lateinamerika
4.5.1 Lateinamerika Druckgasspeicher für Wasserstoff - Verbrauch nach Ländern
4.5.2 Mexiko
4.5.3 Brasilien
5 Segment nach Typ
5.1 Weltweiter Marktanteil der Produktion von Druckwasserstoffspeichern nach Typ (2017-2022)
5.2 Globaler Marktanteil für komprimierte Wasserstoffgasspeicher nach Typ (2017-2022)
5.3 Weltweiter Preis für komprimierte Wasserstoffgasspeicher nach Typ (2017-2022)
6 Segment nach Anwendung
6.1 Weltweiter Marktanteil der Produktion von Druckgasbehältern für Wasserstoff nach Anwendungen (2017-2022)
6.2 Globaler Marktanteil für komprimierte Wasserstoffgasspeicher nach Anwendungen (2017-2022)
6.3 Weltweiter Preis für komprimierte Wasserstoffspeicher nach Anwendungen (2017-2022)
7 Schlüsselunternehmen im Profil
Fortsetzung....
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COMTEX_405528005/2598/2022-04-11T02:05:37
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Studie zeigt vielfältige Möglichkeiten für Wasserstoff in einem zukünftigen integrierten Energiesystem
H2@Scale-Initiative: 2- bis 4-faches Wachstum des US-Wasserstoffmarkts erreichbar
Okt. 8, 2020
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Neue Forschungsergebnisse des National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums (DOE) zeigen die wichtigsten Möglichkeiten auf, wie Wasserstoff Synergien für das US-Energiesystem schaffen kann, und quantifizieren deren mögliche Auswirkungen auf die Wasserstoffmärkte.
Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element im Universum und bietet zahlreiche aktuelle und potenzielle Einsatzmöglichkeiten in der Chemie- und Raffinerieindustrie, in der Fertigung und im Verkehrswesen. Die Herstellung von Wasserstoff kann auch dazu beitragen, die Herausforderungen zu lösen, die mit der Integration eines hohen Anteils variabler erneuerbarer Energien in das Stromnetz verbunden sind. Das Büro für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien im Büro für Energieeffizienz und erneuerbare Energien des DOE leitet die H2@Scale-Initiative erschwingliche Wasserstoffproduktion, -transport, -speicherung und -nutzung in verschiedenen Energiesektoren zu fördern.
Im Rahmen dieser Initiative haben NREL-Analysten in Zusammenarbeit mit Forschern des Argonne National Laboratory, des Idaho National Laboratory, des Lawrence Livermore National Laboratory und Industrieexperten das technisch-wirtschaftliche Potenzial für die Realisierung eines integrierten Wasserstoff-Energiesystems bis Mitte des 21. Die Ergebnisse sind in einem neuen Bericht veröffentlicht, Das technische und wirtschaftliche Potenzial des H2@Scale-Konzepts in den Vereinigten Staaten.
"Das H2@Scale-Konzept basiert auf der Nutzung von Wasserstoff als Energieträger zur Integration von Sektoren in das Energiesystem. Wasserstoff kann eine Alternative zu den derzeitigen Energiequellen für Industrie und Verkehr sein und durch die Bereitstellung eines größeren Marktes und einer flexiblen Last für Strom den Einsatz erneuerbarer Energien fördern", sagte Mark Ruth, NREL-Analyst und Hauptautor des Berichts. "Diese Studie zeigt, dass wir genügend Ressourcen haben, um dies zu tun - und dass es viele Vorteile gibt."
Das H2@Scale-Konzept
In der H2@Scale-Vision würde Wasserstoff als Energieinfrastruktur fungieren, die das Stromnetz ergänzt, und eine größere Rolle in der Industrie und im Verkehr spielen. Heute liegt der Bedarf an Wasserstoff in den USA bei 10 Millionen Tonnen jährlich. Er wird hauptsächlich in der Industrie für die Ölraffination, die Düngemittelherstellung und die chemische Produktion verwendet. Zu den neuen Verwendungszwecken von Wasserstoff, die in dem Bericht untersucht wurden, gehören die Stahlerzeugung, synthetische Kraftstoffe, Energiespeicherung, Einspeisung in das Erdgasnetz und Brennstoffzellenfahrzeuge. In der Studie wurde das wirtschaftliche Potenzial des Wasserstoffverbrauchs in aktuellen und neu entstehenden Sektoren unter Berücksichtigung von F&E-Fortschritten und schwankenden Erdgas- und Strompreisen beschrieben. Die Studie schätzt, dass die Nachfrage nach Wasserstoff in den USA bis 2050 auf 22-41 Millionen Tonnen/Jahr ansteigen könnte.
Schematische Darstellung des H2@Scale-Konzepts.
Eine der in der Studie untersuchten Methoden der Wasserstofferzeugung ist die Elektrolyse, bei der Wassermoleküle mithilfe von Strom in Wasserstoff- und Sauerstoffatome aufgespalten werden. Die Elektrolyse ist emissionsarm, wenn der Strom aus erneuerbaren Energien oder Kernenergie erzeugt wird, aber sie ist derzeit teurer als die Erzeugung von Wasserstoff aus Erdgas. In der Studie wurde das Potenzial der Elektrolyse auf der Grundlage von F&E zur Senkung der Kosten für Elektrolyseure und der Integration von Elektrolyseuren in das Stromnetz und in Kernkraftwerke bewertet.
Da Niedertemperatur-Elektrolyseure nur wenige Sekunden benötigen, um sich einzuschalten und mit maximaler Kapazität zu arbeiten, kann Wasserstoff auch die variablen erneuerbaren Energiequellen ergänzen, indem er die Probleme der Unterbrechung mildert. Er kann als reaktionsfähige Last im Stromnetz dienen, die Netzstabilität verbessern, die Zahl der Stromabschaltungen verringern und den Stromerzeugern eine zusätzliche Einnahmequelle verschaffen. Diese Funktion kann somit zur Erhöhung der Marktdurchdringung erneuerbarer Energien beitragen. Die H2@Scale-Analyse zeigt beispielsweise, dass eine Steigerung der Winderzeugung um das Zweifache möglich ist, wenn die Wasserstoffnachfrage steigt und Elektrolyseure eingesetzt werden, um kostengünstigen, intermittierend verfügbaren Strom zu verwerten.
Dieser Elektrolyseur in der Energy Systems Integration Facility des NREL wandelt solar erzeugte Energie in Wasserstoff um.
Deckung der künftigen Nachfrage
Dieser Bericht ist die erste umfassende Abhandlung über das wirtschaftliche Potenzial der künftigen branchenübergreifenden Wasserstoffnachfrage in den Vereinigten Staaten. Die Analysten ermittelten ein Potenzial für einen 2- bis 4-fachen Anstieg der potenziellen Wasserstoffnachfrage in fünf Zukunftsszenarien. Die Produktion von Wasserstoff in diesen Szenarien würde 4%-17% des Primärenergieverbrauchs der USA erfordern, wenn die F&E-Ziele erreicht und die Hindernisse überwunden werden.
Die fünf Szenarien stützen sich auf Schlüsselannahmen wie Rohstoffpreise, Marktbedingungen, Forschung und Entwicklung im Bereich der Wasserstofftechnologie und die Verfügbarkeit von Betankungsinfrastruktur. Das Referenzszenario basiert auf den heutigen Bedingungen und geht von einer geringen Technologie- und Marktentwicklung aus. Das Szenario mit den niedrigsten Kosten für die Elektrolyse geht von der aggressivsten Technologie- und Marktentwicklung aus, wobei die drei übrigen Szenarien innerhalb dieser Spanne liegen.
Ausgehend von den Annahmen und Preisen, die die Nutzer für Wasserstoff zahlen werden, könnte sich das Marktpotenzial auf 22-41 Millionen Tonnen jährlich belaufen. Zu den wichtigsten Triebkräften für dieses Wachstum gehören die Erdgaspreise und die Senkung der Kosten für die Niedertemperatur-Elektrolyse, auch wenn die Nachfrage durch andere kostengünstige Wasserstoffoptionen steigen kann.
Der größte Teil des Wachstums wird wahrscheinlich in städtischen Gebieten stattfinden, aber die Metallraffination, die Biokraftstoffproduktion und die Methanolproduktion könnten in ländlichen Gebieten zunehmen.
Verbleibende Fragen
Um das Potenzial des H2@Scale-Konzepts auszuschöpfen, sind weitere Forschungs-, Entwicklungs- und Einsatzmaßnahmen erforderlich, insbesondere für die Elektrolyseur-Technologie. Darüber hinaus würde die weitere Entwicklung der Elektrizitätsmärkte, die es Elektrolyseuren ermöglichen würde, die Energie und die Netzdienstleistungen, die sie bereitstellen können, zu monetarisieren, beträchtliche Möglichkeiten eröffnen. Künftige Analysen sollten regionale Aspekte, Transport- und Speicherkosten sowie Schlüsselfaktoren bei wirtschaftlichen Umstellungen berücksichtigen, um die identifizierten Märkte zu vergrößern.
Erfahren Sie mehr über NRELs Energieanalyse und Wasserstoff und Brennstoffzellen Forschung.
Die Massenproduktion von erneuerbaren Kraftstoffen wird eine Schlüsselkomponente bei der Dekarbonisierung des Planeten sein. Der Schlüssel zur Lösung dieser globalen Herausforderung ist die neue Wasserstoffwirtschaft, in der der so genannte grüne Wasserstoff direkt als Kraftstoff verwendet oder zu anderen synthetischen Kraftstoffen weiterentwickelt wird. Die Wirtschaftlichkeit wird über die optimale Wahl des künftigen Kraftstoffs für jede Anwendung entscheiden.
Die globale Energieerzeugung entwickelt sich stetig in Richtung einer 100% erneuerbaren Energiezukunft. Sonnen- und Windenergie sind vielversprechend, um diesen Übergang zu ermöglichen, aber eine Energiequelle, die einen noch größeren Einfluss auf eine vollständig erneuerbare Energiezukunft haben könnte, ist die sogenannte grüner" Wasserstoff.
Wasserstoffgas kann aus Wasser hergestellt werden, indem Wassermoleküle mit Hilfe von Strom in Sauerstoff und Wasserstoff gespalten werden. Grüner Wasserstoff bezieht sich auf Wasserstoff, der mit erneuerbarem Strom wie Solar- und Windenergie erzeugt wird. Der Wasserstoff kann dann direkt als Kraftstoff oder als Rohstoff für andere erneuerbare Kraftstoffe verwendet werden.
Die heutige globale Energiewirtschaft ist nicht für die Verwendung von reinem Wasserstoff ausgelegt, so dass die breite Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff neben neuen Industrievorschriften auch massive Investitionen in die Infrastruktur erfordern wird. Wasserstoff ist jedoch auch ein wichtiger Baustein für andere kohlenstoffneutrale synthetische Kraftstoffe, die zur Beschleunigung der Dekarbonisierung der Energieerzeugung benötigt werden. Die Power-to-X (P2X)-Technologie kann zur Herstellung von grünem Wasserstoff, aber auch von synthetischem Methan, Methanol, Ammoniak, Kerosin, Benzin und Diesel verwendet werden.
Sushil PurohitPresident, Wärtsilä Energy & EVP Wärtsilä, weist auf die Verantwortung der Politiker hin, die neben der wichtigen Rolle von Investoren und Unternehmen wie Wärtsilä in Fragen wie der Infrastruktur besteht. "Unzählige Regierungen haben sich ehrgeizige Ziele für die Kohlenstoffneutralität gesetzt, aber es fehlen noch klare Strategien und konkrete Aktionspläne", sagt er.
Flexible Brennstoffquelle
Die Verwendung von reinem Wasserstoff als Kraftstoff erfordert eine neue Infrastruktur, wie z. B. Pipelines, Speicher, wasserstofftaugliche Motoren und andere Stromerzeugungstechnologien sowie wasserstoffbetriebene Autos, deren Entwicklung und Einsatz Zeit in Anspruch nehmen wird. Während diese Infrastruktur aufgebaut wird, können Unternehmen P2X nutzen, um z. B. synthetisches Methan zu produzieren und es als Drop-in-Kraftstoff zu verwenden.
In vielen Ländern der Welt wird eine Wasserstoffwirtschaft angestrebt, in der grüner Wasserstoff als Kraftstoff für die Industrie, die Stromerzeugung, die Wärmeerzeugung und den Verkehr eingesetzt wird. In Zukunft könnten grüner Wasserstoff und andere kohlenstoffneutrale synthetische Kraftstoffe beispielsweise Benzin als Verkehrskraftstoff oder Erdgas als Kraftstoff für die Stromerzeugung ersetzen.
"Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe durch Power-to-X sind Schlüsselkomponenten auf dem Weg zu einer Zukunft mit 100% erneuerbaren Energien", sagt Sushil Purohit. "Unser Team konzentriert sich auf die langfristige Planung, um zu verstehen, wie Energiesysteme und Stromerzeugungstechnologien in Zukunft optimal aufgebaut werden können. Stromsysteme mit einem hohen Anteil an erneuerbaren Energien müssen auf möglichst nachhaltige Weise ausgeglichen werden, zunächst mit Erdgas und später mit zukünftigen Brennstoffen wie Wasserstoff."
Strom aus erneuerbaren Energien ist der Schlüssel
Aus fossilen Brennstoffen hergestellter Wasserstoff wird schon seit langem in verschiedenen industriellen Prozessen verwendet. In den letzten Jahren ist er im Rahmen der Dekarbonisierung und des Übergangs zu erneuerbaren Energiequellen in den Vordergrund gerückt. "Für viele Prozesse, z. B. in der Chemie- und Stahlindustrie, ist die Verwendung von grünem Wasserstoff anstelle von grauem Wasserstoff als Brennstoff im Grunde der einzig mögliche und praktikable Weg, um die Emissionen in Zukunft zu reduzieren", so Ville RimaliDirektor, Wachstum und Entwicklung, Afrika und Europa, Wärtsilä Energy. "In der Zukunft wird grüner Wasserstoff auch viele Möglichkeiten für die Dekarbonisierung der Stromerzeugung und des Verkehrs bieten.
Da die Produktion von grünem Wasserstoff von der Nutzung überschüssigen erneuerbaren Stroms abhängt, ist die geografische Verfügbarkeit kostengünstiger grüner Energie ein Schlüsselfaktor, der die globale Wasserstoffwirtschaft prägen wird. "Derzeit ist die Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser mit Hilfe von Solarenergie die wirtschaftlichste Methode, und so ist es nicht verwunderlich, dass grüne Wasserstoffprojekte derzeit in Regionen wie dem Nahen Osten, Australien, Nordafrika und Chile durchgeführt werden", so Rimali. "Die Herausforderung besteht darin, dass diese Gebiete nicht mit den Orten übereinstimmen, an denen die größte Nachfrage nach grünem Wasserstoff besteht.
Ausbau der globalen Infrastruktur
Um das Angebot mit der Nachfrage in Einklang zu bringen, muss der Wasserstoff zu seinem endgültigen Verwendungsort transportiert werden. Die Druckspeicherung in gasförmiger Form ist derzeit die einzige Möglichkeit, Wasserstoff in industriellem Maßstab zu speichern und zu transportieren, doch bietet diese Methode eine relativ geringe Energiedichte und ist für eine langfristige Speicherung nicht geeignet. Um diese Herausforderung zu meistern, kann Wasserstoff für den Transport und die Speicherung mit einer anderen Verbindung wie Ammoniak kombiniert werden. Letztendlich werden die Wirtschaftlichkeit der Herstellung und die Logistik über die optimale Wahl des Brennstoffs entscheiden.
"Der Ausbau der weltweiten Wasserstoffproduktion und -infrastruktur wird Zeit brauchen", sagt Ville Rimali. "In bestimmten Sektoren wie der Schifffahrtsindustrie werden die Unternehmen im Grunde keine andere Wahl haben, als eine Form von wasserstoffbasiertem Kraftstoff zu verwenden, um ihre Emissionsziele zu erreichen. Infolgedessen werden diese Kunden auch bereit sein, mehr in die Umstellung auf wasserstoffbasierte Verfahren zu investieren. Am anderen Ende des Spektrums stehen Branchen wie die Stromerzeugung, die über ein breiteres Spektrum und ausgereiftere Dekarbonisierungsoptionen verfügen, so dass grüner Wasserstoff in diesen Anwendungen aus Kostensicht noch wettbewerbsfähiger sein muss und seine Einführung etwas mehr Zeit in Anspruch nehmen wird.
Europa ist der Vorreiter
Derzeit wird der Übergang zu einer Wasserstoffwirtschaft weitgehend von Europa vorangetrieben. "Die Europäische Union investiert massiv, um ihre Führungsrolle in diesem Bereich zu sichern und zum globalen Technologiezentrum und dominanten Markt für grünen Wasserstoff zu werden", sagt Ville Rimali. "Ein weiterer Faktor, der für die EU spricht, ist das ausgedehnte europäische Gaspipelinenetz, das in Zukunft möglicherweise für die Nutzung von Wasserstoff umgerüstet werden könnte. Viele Gebiete wie Norddeutschland verfügen auch über große unterirdische Gasspeicher, die für die Nutzung von Wasserstoff aufgerüstet werden könnten.
Letztlich wird der Schlüssel für einen erfolgreichen Einstieg in die neue Wasserstoffwirtschaft von einem fein abgestimmten Gleichgewicht geografischer, wirtschaftlicher und technischer Faktoren abhängen, da Unternehmen und Länder nach der optimalen Kombination von Ort und Art der Herstellung, des Transports und der Nutzung der neuen erneuerbaren Kraftstoffquelle suchen. Rimali stellt fest, dass sogar die nordischen Länder eine Rolle spielen könnten.
"Im Moment schauen alle nach Afrika und in den Nahen Osten, um grünen Wasserstoff zu produzieren, aber die nordischen Länder haben tatsächlich ein großes Potenzial, da sie Zugang zu Wind- und Wasserkraft zu wettbewerbsfähigen Preisen haben. Im Gegensatz zur Solarenergie können diese Energiequellen die Wasserstoffproduktion rund um die Uhr betreiben, was die Anfangsinvestitionen durch eine höhere Kapazitätsauslastung ausgleicht. Daher glaube ich, dass die nordischen Länder gut daran tun würden, eine strategischere Rolle bei der Nutzung dieser Möglichkeiten zu übernehmen.
Was auch immer die Zukunft bringt, sicher ist, dass grüner Wasserstoff ein hohes Potenzial hat, der Kraftstoff der Zukunft zu werden und die Gesellschaft auf dem Weg zur Dekarbonisierung zu unterstützen. Wärtsilä möchte eine aktive Rolle bei der Erforschung der Frage spielen, wie Wasserstoff als Brennstoff für eine ausgeglichene Stromerzeugung genutzt werden kann.
"Der Markt für Wasserstoffmotoren wird in den kommenden Jahren entstehen, wenn der Einsatz fossiler Brennstoffe allmählich reduziert wird und neue Technologien für künftige Brennstoffe reifen", sagt Sushil Purohit. "Wir wollen sicherstellen, dass unsere Technologie zukunftssicher ist und den Ländern helfen kann, ihre sauberen Energiesysteme zunächst mit Erdgas und später mit 100% erneuerbaren Brennstoffen auszugleichen."
Wasserstoff und Energie haben eine lange gemeinsame Geschichte - er trieb vor über 200 Jahren die ersten Verbrennungsmotoren an und ist heute fester Bestandteil der modernen Raffinerieindustrie. Er ist leicht, lagerfähig, hat eine hohe Energiedichte und erzeugt keine direkten Emissionen von Schadstoffen oder Treibhausgasen. Damit Wasserstoff jedoch einen bedeutenden Beitrag zu einer sauberen Energiewende leisten kann, muss er in Sektoren eingesetzt werden, in denen er bisher fast völlig fehlt, z. B. im Verkehr, in Gebäuden und bei der Stromerzeugung.
The Future of Hydrogen bietet einen umfassenden und unabhängigen Überblick über Wasserstoff und zeigt auf, wo die Dinge heute stehen, wie Wasserstoff zu einer sauberen, sicheren und erschwinglichen Energiezukunft beitragen kann und wie wir sein Potenzial ausschöpfen können.
Wasserstoff erlebt heute einen beispiellosen Aufschwung. Die Welt sollte diese einzigartige Chance nicht verpassen, Wasserstoff zu einem wichtigen Bestandteil unserer sauberen und sicheren Energiezukunft zu machen.
Dr. Fatih Birol
Wichtigste Ergebnisse
Die Versorgung industrieller Nutzer mit Wasserstoff ist heute weltweit ein großes Geschäft. Die Nachfrage nach Wasserstoff, die sich seit 1975 mehr als verdreifacht hat, steigt weiter an - und wird fast vollständig aus fossilen Brennstoffen gedeckt: 6% des weltweiten Erdgases und 2% der weltweiten Kohle werden für die Wasserstoffproduktion verwendet.
Folglich ist die Herstellung von Wasserstoff verantwortlich für die CO2 Emissionen von rund 830 Millionen Tonnen Kohlendioxid pro Jahr, was der CO2 Emissionen des Vereinigten Königreichs und Indonesiens zusammen.
Nachfrage nach Wasserstoff
Weltweite Nachfrage nach reinem Wasserstoff, 1975-2018
Mt.
1975198019851990199520002005201020152018e01020304050607080
IEA. Alle Rechte vorbehalten
- Verfeinerung
- Ammoniak
- Andere
Die Zahl der Länder, deren Politik Investitionen in Wasserstofftechnologien direkt unterstützt, nimmt zu, ebenso wie die Zahl der Sektoren, auf die sie abzielen.
Derzeit gibt es rund 50 Ziele, Mandate und politische Anreize zur direkten Förderung von Wasserstoff, wobei sich die meisten auf den Verkehr konzentrieren.
In den letzten Jahren sind die weltweiten Ausgaben der nationalen Regierungen für Forschung, Entwicklung und Demonstration im Bereich der Wasserstoffenergie gestiegen, auch wenn sie nach wie vor unter dem Höchststand von 2008 liegen.
Wachsende Unterstützung
Aktuelle politische Unterstützung für den Einsatz von Wasserstoff, 2018
Anzahl der LänderPersonenkraftwagenFahrzeugtankstellenBusseElektrolyseureLastkraftwagenGebäudeheizung und -stromerzeugungIndustrieSonstige Flottenfahrzeuge012345678910111213141516
IEA. Alle Rechte vorbehalten
- Anreize ohne Zielvorgaben
- Zielvorgaben ohne Anreize
- Kombinierte Anreize mit Zielvorgaben
Wasserstoff kann aus fossilen Brennstoffen und Biomasse, aus Wasser oder aus einer Mischung von beidem gewonnen werden. Erdgas ist derzeit die wichtigste Quelle für die Wasserstofferzeugung und macht etwa drei Viertel der jährlichen weltweiten Wasserstoffproduktion von etwa 70 Millionen Tonnen aus. Dies entspricht etwa 6% des weltweiten Erdgasverbrauchs. Auf Erdgas folgt Kohle, die in China eine dominierende Rolle spielt, und ein kleiner Teil wird aus der Nutzung von Öl und Elektrizität gewonnen.
Die Produktionskosten von Wasserstoff aus Erdgas werden von einer Reihe technischer und wirtschaftlicher Faktoren beeinflusst, wobei die Gaspreise und die Investitionskosten die beiden wichtigsten sind.
Die Brennstoffkosten sind mit 45% bis 75% der Produktionskosten die größte Kostenkomponente. Die niedrigen Gaspreise im Nahen Osten, in Russland und Nordamerika führen zu den niedrigsten Wasserstoffproduktionskosten. Gasimporteure wie Japan, Korea, China und Indien haben mit höheren Gasimportpreisen zu kämpfen, was zu höheren Wasserstoffproduktionskosten führt.
Wasserstoffproduktion
Kosten der Wasserstoffproduktion mit Erdgas in ausgewählten Regionen, 2018
USD/kgH
EuropaRusslandChinaNaher Ostenkein CCUSmit CCUSkein CCUSmit CCUSkein CCUSmit CCUSkein CCUSmit CCUS00.511.522.5Vereinigte Staaten
IEA. Alle Rechte vorbehalten
- CAPEX
- OPEX
- Erdgas
Zwar stammen heute weniger als 0,1% der weltweiten Wasserstoffproduktion aus der Wasserelektrolyse, doch angesichts der sinkenden Kosten für Strom aus erneuerbaren Energien, insbesondere aus Photovoltaik und Windkraft, wächst das Interesse an elektrolytischem Wasserstoff.
Eine Alternative zur Nutzung von Netzstrom für die Wasserstofferzeugung bietet die gezielte Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien oder Kernkraft.
Angesichts der sinkenden Kosten für Strom aus erneuerbaren Energiequellen, insbesondere aus Photovoltaik und Windkraft, wächst das Interesse an elektrolytischem Wasserstoff, und in den letzten Jahren gab es mehrere Demonstrationsprojekte. Würde man die gesamte derzeitige Wasserstoffproduktion mit Strom erzeugen, ergäbe sich ein Strombedarf von 3 600 TWh, mehr als die gesamte jährliche Stromerzeugung der Europäischen Union.
Die Kosten im Auge behalten
Wasserstoffproduktionskosten nach Produktionsquelle, 2018
USD/kg
ErdgasErdgas mit CCUSKohleErneuerbare Energien012345678
IEA. Alle Rechte vorbehalten
Angesichts der sinkenden Kosten für die Solar- und Windenergieerzeugung könnte der Bau von Elektrolyseuren an Standorten mit hervorragenden Bedingungen für erneuerbare Energien zu einer kostengünstigen Option für die Wasserstoffversorgung werden, selbst wenn man die Kosten für die Übertragung und Verteilung des Wasserstoffs von den (oft weit entfernten) Standorten für erneuerbare Energien zu den Endverbrauchern berücksichtigt.
- Die Verwendung von Wasserstoff wird heute dominiert von IndustrieÖlraffination, Ammoniakproduktion, Methanolproduktion und Stahlproduktion. Praktisch der gesamte Wasserstoff wird mit fossilen Brennstoffen bereitgestellt, so dass ein erhebliches Potenzial für Emissionsminderungen durch sauberen Wasserstoff besteht.
- Unter transportierenDie Wettbewerbsfähigkeit von Autos mit Wasserstoff-Brennstoffzellen hängt von den Kosten für Brennstoffzellen und Tankstellen ab, während bei Lastkraftwagen die Senkung des Lieferpreises für Wasserstoff Priorität hat. Für die Schifffahrt und die Luftfahrt gibt es nur begrenzte kohlenstoffarme Kraftstoffoptionen, die eine Chance für wasserstoffbasierte Kraftstoffe darstellen.
- Unter GebäudeWasserstoff könnte in die bestehenden Erdgasnetze eingebunden werden, wobei das größte Potenzial in Mehrfamilienhäusern und Geschäftsgebäuden, insbesondere in dicht besiedelten Städten, besteht, während längerfristig auch die direkte Verwendung von Wasserstoff in Wasserstoffkesseln oder Brennstoffzellen in Betracht kommt.
- Unter StromerzeugungWasserstoff ist eine der führenden Optionen für die Speicherung erneuerbarer Energien, und Wasserstoff und Ammoniak können in Gasturbinen eingesetzt werden, um die Flexibilität des Stromsystems zu erhöhen. Ammoniak könnte auch in Kohlekraftwerken eingesetzt werden, um die Emissionen zu verringern.
Verschiedene Verwendungszwecke für Wasserstoff
Wasserstoff wird in einigen Industriezweigen bereits in großem Umfang eingesetzt, hat aber sein Potenzial zur Unterstützung einer sauberen Energiewende noch nicht ausgeschöpft. Es sind ehrgeizige, gezielte und kurzfristige Maßnahmen erforderlich, um weitere Hindernisse zu überwinden und die Kosten zu senken.
Die IEA hat vier Wertschöpfungsketten identifiziert, die auf der Grundlage bestehender Industrien, Infrastrukturen und politischer Maßnahmen die Möglichkeit bieten, das Wasserstoffangebot und die Nachfrage zu steigern. Regierungen und andere Interessengruppen werden in der Lage sein, festzustellen, welche davon in ihrem geografischen, industriellen und energiewirtschaftlichen Kontext das größte kurzfristige Potenzial bieten.
Unabhängig davon, welche dieser vier Schlüsselchancen verfolgt werden - oder andere, hier nicht aufgeführte Wertschöpfungsketten - wird das gesamte politische Paket der fünf oben genannten Aktionsbereiche benötigt. Darüber hinaus werden die Regierungen - auf regionaler, nationaler oder kommunaler Ebene - von der internationalen Zusammenarbeit mit anderen profitieren, die daran arbeiten, ähnliche Märkte für Wasserstoff voranzutreiben.
Kurzfristige, praktische Möglichkeiten für politische Maßnahmen
Kurzfassung
Die Zeit ist reif, das Potenzial von Wasserstoff zu nutzen, um eine Schlüsselrolle in einer sauberen, sicheren und erschwinglichen Energiezukunft zu spielen. Auf Ersuchen der japanischen Regierung, die den G20-Vorsitz innehat, hat die Internationale Energieagentur (IEA) diesen bahnbrechenden Bericht erstellt, um den aktuellen Stand der Dinge in Bezug auf Wasserstoff zu analysieren und Leitlinien für seine künftige Entwicklung anzubieten. Der Bericht kommt zu dem Schluss, dass sauberer Wasserstoff derzeit eine nie dagewesene politische und wirtschaftliche Dynamik erfährt, wobei die Zahl der politischen Maßnahmen und Projekte weltweit rasch zunimmt. Der Bericht kommt zu dem Schluss, dass es jetzt an der Zeit ist, die Technologien auszubauen und die Kosten zu senken, damit Wasserstoff in großem Umfang eingesetzt werden kann. Die darin enthaltenen pragmatischen und umsetzbaren Empfehlungen für Regierungen und Industrie werden es ermöglichen, diese zunehmende Dynamik in vollem Umfang zu nutzen.
Wasserstoff kann zur Bewältigung verschiedener kritischer Energieprobleme beitragen. Sie bietet Möglichkeiten zur Dekarbonisierung einer Reihe von Sektoren - darunter der Fernverkehr, die chemische Industrie sowie die Eisen- und Stahlindustrie -, in denen es sich als schwierig erweist, die Emissionen sinnvoll zu reduzieren. Sie kann auch dazu beitragen, die Luftqualität zu verbessern und die Energiesicherheit zu erhöhen. Trotz sehr ehrgeiziger internationaler Klimaziele sind die weltweiten energiebedingten CO2 Emissionen erreichten 2018 einen neuen Höchststand. Auch die Luftverschmutzung im Freien ist nach wie vor ein drängendes Problem, an dem jedes Jahr rund 3 Millionen Menschen vorzeitig sterben.
Wasserstoff ist vielseitig. Mit den heute bereits verfügbaren Technologien kann Wasserstoff auf unterschiedliche Weise Energie erzeugen, speichern, transportieren und nutzen. Wasserstoff kann aus einer Vielzahl von Brennstoffen erzeugt werden, darunter erneuerbare Energien, Kernkraft, Erdgas, Kohle und Öl. Er kann als Gas durch Pipelines oder in flüssiger Form mit Schiffen transportiert werden, ähnlich wie Flüssigerdgas (LNG). Er kann in Elektrizität und Methan umgewandelt werden, um Haushalte mit Strom zu versorgen und die Industrie zu beliefern, sowie in Kraftstoffe für Autos, Lastwagen, Schiffe und Flugzeuge.
Mit Wasserstoff können die erneuerbaren Energien einen noch größeren Beitrag leisten. Er hat das Potenzial, die schwankende Leistung erneuerbarer Energien wie Photovoltaik (PV) und Windkraft auszugleichen, deren Verfügbarkeit nicht immer mit der Nachfrage übereinstimmt. Wasserstoff ist eine der führenden Optionen für die Speicherung von Energie aus erneuerbaren Quellen und scheint eine der kostengünstigsten Möglichkeiten zu sein, Strom über Tage, Wochen oder sogar Monate zu speichern. Wasserstoff und wasserstoffbasierte Kraftstoffe können Energie aus erneuerbaren Energien über große Entfernungen transportieren - von Regionen mit reichhaltigen Sonnen- und Windressourcen wie Australien oder Lateinamerika bis zu Tausende von Kilometern entfernten, energiehungrigen Städten.
In der Vergangenheit gab es immer wieder Fehlstarts für Wasserstoff; dieses Mal könnte es anders sein. Die jüngsten Erfolge der Photovoltaik, der Windkraft, der Batterien und der Elektrofahrzeuge haben gezeigt, dass Politik und technologische Innovation die Kraft haben, eine globale Industrie für saubere Energien aufzubauen. In einem globalen Energiesektor, der sich im Wandel befindet, stößt die Vielseitigkeit von Wasserstoff bei einer Reihe von Regierungen und Unternehmen auf zunehmendes Interesse. Unterstützung kommt von Regierungen, die sowohl Energie importieren als auch exportieren, sowie von Anbietern erneuerbarer Energien, industriellen Gasproduzenten, Strom- und Gasversorgern, Automobilherstellern, Öl- und Gasunternehmen, großen Ingenieurbüros und Städten. Investitionen in Wasserstoff können dazu beitragen, neue technologische und industrielle Entwicklungen in Volkswirtschaften auf der ganzen Welt zu fördern und qualifizierte Arbeitsplätze zu schaffen.
Wasserstoff kann viel breiter eingesetzt werden. Heute wird Wasserstoff vor allem in der Ölraffination und bei der Herstellung von Düngemitteln verwendet. Damit er einen bedeutenden Beitrag zu einer sauberen Energiewende leisten kann, muss er auch in Sektoren eingesetzt werden, in denen er derzeit fast völlig fehlt, z. B. im Verkehr, in Gebäuden und bei der Stromerzeugung.
Eine saubere, weit verbreitete Nutzung von Wasserstoff in der globalen Energiewende steht jedoch vor mehreren Herausforderungen:
- Die Herstellung von Wasserstoff aus kohlenstoffarmer Energie ist derzeit kostspielig. Nach einer Analyse der IEA könnten die Kosten für die Herstellung von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien bis 2030 um 30% sinken, da die Kosten für erneuerbare Energien sinken und die Wasserstoffproduktion ausgeweitet wird. Brennstoffzellen, Betankungsanlagen und Elektrolyseure (die Wasserstoff aus Strom und Wasser erzeugen) können alle von einer Massenproduktion profitieren.
- Die Entwicklung der Wasserstoffinfrastruktur verläuft schleppend und behindert die breite Einführung. Die Wasserstoffpreise für die Verbraucher hängen stark davon ab, wie viele Tankstellen es gibt, wie oft sie genutzt werden und wie viel Wasserstoff pro Tag geliefert wird. Um dieses Problem zu lösen, bedarf es wahrscheinlich einer Planung und Koordinierung, die nationale und lokale Regierungen, die Industrie und Investoren zusammenbringt.
- Wasserstoff wird heute fast ausschließlich aus Erdgas und Kohle gewonnen. Wasserstoff wird bereits überall auf der Welt in industriellem Maßstab hergestellt, aber seine Produktion ist für jährliche CO2-Emissionen verantwortlich, die denen von Indonesien und dem Vereinigten Königreich zusammen entsprechen. Um diese Größenordnung auf dem Weg zu einer sauberen Energiezukunft zu nutzen, ist sowohl die Abscheidung von CO2 aus der Wasserstoffproduktion aus fossilen Brennstoffen als auch eine größere Versorgung mit Wasserstoff aus sauberem Strom erforderlich.
- Die Entwicklung einer sauberen Wasserstoffindustrie wird derzeit durch Vorschriften eingeschränkt. Regierung und Industrie müssen zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass die bestehenden Vorschriften kein unnötiges Investitionshindernis darstellen. Der Handel wird von gemeinsamen internationalen Normen für die Sicherheit des Transports und der Speicherung großer Wasserstoffmengen und für die Verfolgung der Umweltauswirkungen verschiedener Wasserstofflieferungen profitieren.
Die IEA hat vier kurzfristige Möglichkeiten identifiziert, um Wasserstoff auf dem Weg zu seiner sauberen, weit verbreiteten Nutzung zu fördern. Die Konzentration auf diese realen Sprungbretter könnte dazu beitragen, dass Wasserstoff die notwendige Größenordnung erreicht, um die Kosten zu senken und die Risiken für Regierungen und den privaten Sektor zu verringern. Jede dieser Möglichkeiten hat ihren eigenen Zweck, aber alle vier verstärken sich auch gegenseitig.
- Machen Sie die Industriehäfen zu Drehscheiben für die verstärkte Nutzung von sauberem Wasserstoff. Schon heute konzentriert sich ein Großteil der Raffinerie- und Chemieproduktion, die Wasserstoff auf der Basis fossiler Brennstoffe verwendet, auf küstennahe Industriegebiete in der ganzen Welt, wie die Nordsee in Europa, die Golfküste in Nordamerika und den Südosten Chinas. Würden diese Anlagen dazu ermutigt, auf eine sauberere Wasserstoffproduktion umzustellen, würden die Gesamtkosten sinken. Diese großen Wasserstoffquellen können auch als Treibstoff für Schiffe und Lastwagen dienen, die die Häfen bedienen, und andere nahe gelegene Industrieanlagen wie Stahlwerke versorgen.
- Auf bestehende Infrastrukturen aufbauen, wie z. B. Millionen von Kilometern an Erdgaspipelines. Die Einführung von sauberem Wasserstoff als Ersatz für nur 5% des Erdgasvolumens der Länder würde die Nachfrage nach Wasserstoff erheblich steigern und die Kosten senken.
- Ausbau des Wasserstoffs im Verkehr durch Flotten, Fracht und Korridore. Der Antrieb von Pkw, Lkw und Bussen mit hoher Kilometerleistung zur Beförderung von Personen und Gütern auf beliebten Strecken kann die Wettbewerbsfähigkeit von Brennstoffzellenfahrzeugen erhöhen.
- Eröffnung der ersten internationalen Schifffahrtsrouten für den Wasserstoffhandel. Die Lehren aus dem erfolgreichen Wachstum des globalen LNG-Marktes können genutzt werden. Der internationale Wasserstoffhandel muss bald beginnen, wenn er sich auf das globale Energiesystem auswirken soll.
Die internationale Zusammenarbeit ist unerlässlich, um das Wachstum von vielseitigem, sauberem Wasserstoff weltweit zu beschleunigen. Wenn die Regierungen koordiniert an der Verbreitung von Wasserstoff arbeiten, kann dies dazu beitragen, Investitionen in Fabriken und Infrastrukturen anzustoßen, die die Kosten senken und den Austausch von Wissen und bewährten Verfahren ermöglichen. Der Handel mit Wasserstoff wird von gemeinsamen internationalen Normen profitieren. Als globale Energieorganisation, die alle Kraftstoffe und Technologien abdeckt, wird die IEA auch in den kommenden Jahren strenge Analysen und politische Beratung zur Unterstützung der internationalen Zusammenarbeit und zur effektiven Verfolgung der Fortschritte bereitstellen.
Als Fahrplan für die Zukunft bieten wir sieben Schlüsselempfehlungen an, die Regierungen, Unternehmen und anderen helfen sollen, diese Chance zu ergreifen, damit sauberer Wasserstoff sein langfristiges Potenzial entfalten kann.
Die 7 wichtigsten Empfehlungen der IEA zur Verbreitung von Wasserstoff
- Festlegung einer Rolle für Wasserstoff in langfristigen Energiestrategien. Nationale, regionale und städtische Regierungen können die künftigen Erwartungen lenken. Auch die Unternehmen sollten klare langfristige Ziele haben. Zu den Schlüsselsektoren gehören Raffination, Chemie, Eisen und Stahl, Güter- und Fernverkehr, Gebäude sowie Stromerzeugung und -speicherung.
- Stimulierung der kommerziellen Nachfrage nach sauberem Wasserstoff. Saubere Wasserstofftechnologien sind verfügbar, aber die Kosten bleiben eine Herausforderung. Politische Maßnahmen zur Schaffung nachhaltiger Märkte für sauberen Wasserstoff, insbesondere zur Verringerung der Emissionen von Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen, sind erforderlich, um Investitionen von Lieferanten, Händlern und Nutzern zu fördern. Durch die Ausweitung der Versorgungsketten können diese Investitionen zu Kostensenkungen führen, sei es durch kohlenstoffarme Elektrizität oder fossile Brennstoffe mit Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung.
- Angehen der Investitionsrisiken von Erstanbietern. Neue Anwendungen für Wasserstoff sowie Projekte zur Versorgung mit sauberem Wasserstoff und zur Schaffung von Infrastrukturen befinden sich an der risikoreichsten Stelle der Einführungskurve. Gezielte und zeitlich begrenzte Darlehen, Garantien und andere Instrumente können dem Privatsektor helfen, zu investieren, zu lernen und Risiken und Gewinne zu teilen.
- F&E unterstützen, um die Kosten zu senken. Neben Kostensenkungen aufgrund von Größenvorteilen ist Forschung und Entwicklung von entscheidender Bedeutung, um die Kosten zu senken und die Leistung zu verbessern, unter anderem bei Brennstoffzellen, wasserstoffbasierten Kraftstoffen und Elektrolyseuren (der Technologie zur Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser). Staatliche Maßnahmen, einschließlich des Einsatzes öffentlicher Mittel, sind entscheidend für die Festlegung der Forschungsagenda, das Eingehen von Risiken und die Gewinnung von privatem Kapital für Innovationen.
- Beseitigung unnötiger rechtlicher Hindernisse und Harmonisierung von Normen. Projektentwickler stoßen auf Hindernisse, wenn Vorschriften und Genehmigungsanforderungen unklar, für neue Zwecke ungeeignet oder in verschiedenen Sektoren und Ländern uneinheitlich sind. Der Austausch von Wissen und die Harmonisierung von Normen ist von entscheidender Bedeutung, auch für die Ausrüstung, die Sicherheit und die Zertifizierung von Emissionen aus verschiedenen Quellen. Die komplexen Lieferketten von Wasserstoff bedeuten, dass Regierungen, Unternehmen, Gemeinden und die Zivilgesellschaft sich regelmäßig beraten müssen.
- Engagieren Sie sich international und verfolgen Sie die Fortschritte. Eine verstärkte internationale Zusammenarbeit ist in allen Bereichen erforderlich, insbesondere aber bei Normen, dem Austausch bewährter Verfahren und der grenzüberschreitenden Infrastruktur. Die Wasserstoffproduktion und -verwendung muss regelmäßig überwacht und berichtet werden, um die Fortschritte bei der Verwirklichung langfristiger Ziele zu verfolgen.
- Konzentrieren Sie sich auf vier wichtige Möglichkeiten, um die Dynamik im nächsten Jahrzehnt weiter zu steigern. Indem sie auf den derzeitigen Politiken, Infrastrukturen und Fähigkeiten aufbauen, können diese sich gegenseitig unterstützenden Möglichkeiten dazu beitragen, die Entwicklung der Infrastruktur zu beschleunigen, das Vertrauen der Investoren zu stärken und die Kosten zu senken:
- Nutzen Sie die bestehenden Industriehäfen, um sie zu Drehscheiben für kostengünstigen, kohlenstoffarmen Wasserstoff zu machen.
- Nutzung der bestehenden Gasinfrastruktur, um die Versorgung mit sauberem Wasserstoff zu fördern.
- Unterstützung von Verkehrsflotten, Fracht und Korridoren, um die Wettbewerbsfähigkeit von Brennstoffzellenfahrzeugen zu erhöhen.
- Einrichtung der ersten Schifffahrtsrouten, um den internationalen Wasserstoffhandel in Gang zu bringen.
