Hydrogen har et stort potensial som karbonfri energibærer. Her er en oversikt over drivkraften bak denne bredt anvendelige teknologien.
Hydrogen kan spille en sentral rolle i å hjelpe verden med å nå netto- og
nullutslipp innen 2050. Som et supplement til andre teknologier, blant annet fornybar energi og biodrivstoff, har hydrogen potensial til å
til å avkarbonisere industrier som stål, petrokjemi, gjødsel, tungtransport (på og utenfor vei), sjøfart og luftfart, samt til fleksibel kraftproduksjon (blant annet). I 2050 kan hydrogen bidra med mer enn 20 prosent av de årlige globale utslippsreduksjonene.
I en serie bransjerapporter utarbeidet av McKinsey og Hydrogen Council - et globalt, CEO-ledet initiativ med medlemmer fra mer enn 140 selskaper - utforskes hydrogenets potensielle rolle i den bredere energiomstillingen. Rapportene tar blant annet for seg hvordan etterspørselen etter hydrogen kan endre dagens kraft-, gass-, kjemikalie- og drivstoffmarkeder, behovet for å øke hydrogenproduksjonen, særlig ren hydrogen (som fremstilles med fornybar energi eller med tiltak for å redusere utslippene), og hva som må skje det neste tiåret for å nå nullutslippsmålene.
Drivkraften bak hydrogen har akselerert det siste året, som beskrevet i Innsikt i hydrogen 2022,1 et nylig publisert perspektiv på tilstanden i hydrogenindustrien. Både investeringene og prosjektutviklingen har økt. Det er imidlertid fortsatt et finansieringsgap.
De følgende fem diagrammene viser hvordan hydrogen kan spille en nøkkelrolle i et lavutslippssamfunn.
I 2050 kan hydrogen bidra med mer enn 20 prosent av de årlige globale utslippsreduksjonene.
En del av netto-null-ligningen
Innen 2050 vil rent hydrogen kunne bidra til å redusere CO2-utslippene med syv gigatonn årlig, noe som tilsvarer omtrent 20 prosent av de menneskeskapte utslippene hvis verden holder seg på den nåværende globale oppvarmingsbanen.2 Som et supplement til andre teknologier, som fornybar energi og biodrivstoff, har hydrogen potensial til å avkarbonisere
en rekke sektorer, for eksempel: industri (stålproduksjon, ammoniakksyntese for gjødselproduksjon), langdistansemobilitet på bakken (som drivstoff for tunge lastebiler), sjøfart og luftfart (for å produsere syntetisk drivstoff for fartøy) og oppvarming av bygninger. Hydrogen kan også brukes til fleksibel langtidslagring.
for kraftnett. Industri og transport står for mesteparten av hydrogenets reduksjonspotensial, som har en kumulativ utslippsreduksjonspotensial på 80 gigatonn CO2 frem til 2050.
Rent hydrogen kan bidra med så mye som 80 gigatonn CO2-reduksjon innen 2050, hvorav det meste kommer fra industri og transport.
Investeringene øker
Det er kunngjort mer enn 680 storskala hydrogenprosjekter på verdensbasis,3 som til sammen utgjør
til $240 milliarder kroner i direkte investeringer. Prosjektene omfatter gigascale-produksjon, storskala industriell bruk, transport og infrastruktur. I Europa, som står for
For 314 av de annonserte prosjektene forventes hydrogen å spille en viktig rolle i arbeidet med å nå målene om avkarbonisering, med bruk innen industri, transport og kraftproduksjon. I Asia står Kina for omtrent halvparten av alle kunngjøringene. Blant de annonserte prosjektene i Kina fokuserer de fleste på hydrogen i transportsektoren. I Nord-Amerika vil hydrogenproduksjon kunne bidra til å øke regionens innenlandske forsyning av lavkarbonenergi på tvers av flere bruksområder.
I tillegg er det annonsert hydrogeneksportknutepunkter i Afrika, Latin-Amerika, Midtøsten og Oseania. Disse knutepunktene kan bidra til å dekke den økende etterspørselen i for eksempel Asia og Europa.
Mer enn 680 storskala hydrogenprosjekter er annonsert globalt,
En renere fremtid
I dag produseres det meste av hydrogenet med fossilt brensel, også kjent som grått hydrogen. Innfrielse av hydrogenets potensial som en avkarboniseringsløsning
verktøyet vil kreve en betydelig oppskalering av
rent hydrogen, som kan produseres
med fornybar energi (ofte kalt grønt hydrogen) eller med fossilt brensel kombinert med tiltak for å redusere utslippene betydelig, for eksempel karbonfangst, -utnyttelse og -lagring (ofte kalt blått hydrogen). Etterspørselen etter
ren hydrogen kan vokse til ca. 660 millioner tonn årlig innen 2050.
Den totale planlagte produksjonen av grønt og blått hydrogen frem til 2030 har nådd mer enn 26 millioner tonn årlig - et tall som er omtrent firedoblet siden 2020. Produksjonskostnadene for rent hydrogen forventes å synke raskt i løpet av det neste tiåret. Med en produksjonskostnad på rundt $2 per kilo kan rent hydrogen bli konkurransedyktig i mange anvendelser.
Grønnere stål
Stålindustrien er en av verdens mest CO2-utslippende industrier. Hovedsakelig på grunn av bruken av kokskull i produksjonsprosessen står stål for rundt 8 prosent av de globale årlige utslippene. Selv om det vil kreve innledende investeringer for å gjennomføre overgangen, har hydrogenbasert stålproduksjon potensial til å redusere bransjens fotavtrykk betraktelig: Stål forventes å generere rundt 8 prosent av etterspørselen etter ren hydrogen i 2030, men kan stå for nesten 20 prosent av utslippene som unngås via hydrogen det året.4 Mer enn 50 stålproduksjonsprosjekter med ambisjoner om grønn hydrogen har blitt kunngjort over hele verden, med Europa som et sentrum for tidlig vekst.
Globalt har 52 stålproduksjonsprosjekter med ambisjoner om grønn hydrogen blitt godkjent.
er annonsert, med tidlig vekst i Europa.
annonsert, med tidlig vekst i Europa.
Finansieringsgap
Til tross for hydrogenets fremgang er det fortsatt et betydelig investeringsgap for at hydrogen skal kunne bidra fullt ut.
til avkarbonisering. For å nå målet om netto nullutslipp vil det være nødvendig med ytterligere direkte investeringer på $460 milliarder innen 20305 - for å tette gapet mellom de annonserte prosjektene på $240 milliarder og
$700 milliarder i nødvendige investeringer. Investeringsgapet fordeler seg på tre kategorier:
- - Produksjon. Produksjon av ren hydrogen er det segmentet som har flest annonserte investeringer, men det er også det segmentet som har de største investeringene.
største investeringsbehovet. Det nåværende investeringsgapet er på rundt $150 milliarder frem til 2030. - - Overføring, distribusjon og lagring. Investeringer i denne delen av verdikjeden er avgjørende for å sikre tilgang til konkurransedyktige hydrogenleveranser, for eksempel ved å knytte regionene med de laveste produksjonskostnadene til etterspørselsknutepunkter, utvikle infrastruktur for tanking av kjøretøy eller bygge rørledninger for å forsyne industrianlegg. Det gjenstår fortsatt et investeringsgap på mer enn $165 milliarder.
- - Bruksområder for sluttbruk. Imøtekomme den forventede etterspørselen etter hydrogen i ulike sluttanvendelser, inkludert stålproduksjon.
og transport, vil kreve ytterligere investeringer på $145 milliarder, med det største absolutte gapet innen mobilitet. Nye industriapplikasjoner, som stål, vil kreve betydelige investeringer - rundt $35 milliarder - i form av nye anlegg. Stål er imidlertid også et av de segmentene som har kommet lengst i de varslede investeringene, med rundt halvparten av de varslede investeringene.
Det gjenstår fortsatt et investeringsgap på rundt $460 milliarder i hele hydrogenmarkedet.
verdikjeden.
Hvordan kan ledere bidra til å maksimere hydrogenets potensial i nullutslippsøkonomien?
For at hydrogen skal bli en sentral aktør i energiomstillingen, er det avgjørende at det skaleres opp i løpet av det neste tiåret. Politiske beslutningstakere og bedriftsledere kan vurdere tiltak på tre viktige områder:
- - Skape etterspørsel. Bedriftene kan spille en rolle ved å forplikte seg til omstilling i hele bransjen, mens politikerne kan skape insentiver - for eksempel ved å innføre direkte støttemekanismer og pålegge kvoter eller mål.
- - Utvikling av infrastruktur. Det er nødvendig med forhåndsinvesteringer for å utvikle storskala infrastruktur som muliggjør distribusjon, for eksempel rørledninger og infrastruktur for påfylling av drivstoff.
- Oppskalering av produksjonen. Etterspørselen etter hydrogen vil først nå massemarkedet når det er mulig å få tilgang til billig, rent hydrogen. Dette vil kreve en oppskalering av elektrolysekapasiteten og tilhørende kapasitet for fornybar energi, samt utbygging av infrastruktur for karbonfangst, -utnyttelse og -lagring. Jo raskere disse investeringene i storskalaproduksjon gjøres, desto tidligere vil hydrogen bli konkurransedyktig på kostnadssiden.
For at hydrogen skal bli en sentral aktør i energiomstillingen, er det avgjørende at det skaleres opp i løpet av det neste tiåret.
