Wodór ma ogromny potencjał jako bezemisyjny nośnik energii. Oto spojrzenie na dynamikę stojącą za tą szeroko stosowaną technologią.
Wodór może odegrać kluczową rolę w pomaganiu światu w osiągnięciu zerowego zużycia energii.
zerowej emisji do 2050 roku. Jako uzupełnienie innych technologii, w tym energii odnawialnej i biopaliw, wodór ma potencjał
do dekarbonizacji przemysłu, w tym przemysłu stalowego, petrochemicznego, nawozów sztucznych, mobilności ciężkiej (na drogach i poza nimi), żeglugi morskiej i lotnictwa, a także do wspierania elastycznego wytwarzania energii (wśród innych zastosowań). W 2050 r. wodór może przyczynić się do ponad 20% rocznej redukcji emisji na świecie.
Potencjalna rola wodoru w szerszej transformacji energetycznej została zbadana w serii raportów branżowych, których współautorami są McKinsey i Hydrogen Council - globalna inicjatywa kierowana przez CEO, której członkami jest ponad 140 firm. Raporty badają na przykład, w jaki sposób popyt na wodór może zmienić obecne rynki energii, gazu, chemikaliów i paliw; potrzebę skalowania produkcji wodoru, w szczególności czystego wodoru (który jest wytwarzany przy użyciu odnawialnych źródeł energii lub środków obniżających emisje); oraz co musi się wydarzyć w nadchodzącej dekadzie, aby osiągnąć cele zerowej emisji netto.
Tempo rozwoju technologii wodorowych przyspieszyło w ubiegłym roku, jak opisano w artykule Informacje na temat wodoru w 2022 r.1 to niedawno opublikowane spojrzenie na stan branży wodorowej. Zarówno inwestycje, jak i rozwój projektów nabrały tempa. Pozostaje jednak luka w finansowaniu.
Poniższe pięć wykresów pokazuje, w jaki sposób wodór może odegrać kluczową rolę w niskoemisyjnej przyszłości.
W 2050 r. wodór może przyczynić się do ponad 20% rocznej redukcji globalnych emisji.
Część równania zerowego netto
Do 2050 r. czysty wodór może pomóc w redukcji siedmiu gigaton emisji CO2 rocznie, co stanowi około 20 procent emisji spowodowanych przez człowieka, jeśli świat pozostanie na obecnej trajektorii globalnego ocieplenia.2 Uzupełniając inne technologie, takie jak odnawialne źródła energii i biopaliwa, wodór ma potencjał do dekarbonizacji.
w różnych sektorach, na przykład: przemysł (produkcja stali, synteza amoniaku do produkcji nawozów); mobilność naziemna dalekiego zasięgu (jako paliwo do ciężkich samochodów ciężarowych); żegluga morska i lotnictwo (do produkcji syntetycznych paliw dla statków); oraz ogrzewanie budynków. Wodór może być również wykorzystywany do elastycznego, długoterminowego magazynowania
dla sieci energetycznych. Przemysł i transport odpowiadają za większość potencjału redukcji emisji wodoru, który ma łączny potencjał redukcji emisji o 80 gigaton CO2 do 2050 roku.
Czysty wodór może przyczynić się do redukcji nawet 80 gigaton CO2 do 2050 r., przy czym większość z nich będzie pochodzić z zastosowań przemysłowych i transportu.
Inwestycje rosną
Na całym świecie ogłoszono ponad 680 projektów wodorowych na dużą skalę,3 co daje sumę
do $240 miliardów bezpośrednich inwestycji. Projekty te obejmują produkcję na gigaskalę, wykorzystanie przemysłowe na dużą skalę, transport i infrastrukturę. W Europie, która stanowi
W przypadku 314 ogłoszonych projektów oczekuje się, że wodór odegra znaczącą rolę w osiąganiu celów dekarbonizacji, z wykorzystaniem w zastosowaniach przemysłowych, transporcie i wytwarzaniu energii. W Azji na Chiny przypada około połowa wszystkich ogłoszonych projektów. Wśród ogłoszonych projektów w Chinach większość koncentruje się na wykorzystaniu wodoru w transporcie. W Ameryce Północnej produkcja wodoru powinna pomóc zwiększyć krajowe dostawy niskoemisyjnej energii w wielu zastosowaniach.
Ponadto zapowiedziano utworzenie centrów eksportu wodoru w Afryce, Ameryce Łacińskiej, na Bliskim Wschodzie i w Oceanii. Węzły te mogłyby na przykład zaspokoić rosnący popyt w Azji i Europie.
Na całym świecie ogłoszono ponad 680 dużych projektów wodorowych,
Czystsza przyszłość
Obecnie większość wodoru jest produkowana z paliw kopalnych, znanych również jako szary wodór. Wykorzystanie potencjału wodoru jako środka dekarbonizacji
narzędzie będzie wymagało znacznego zwiększenia skali
czysty wodór, który może być produkowany
ze źródeł odnawialnych (często określany jako zielony wodór) lub z paliw kopalnych w połączeniu ze środkami mającymi na celu znaczne obniżenie emisji, takimi jak wychwytywanie, utylizacja i składowanie dwutlenku węgla (często nazywane niebieskim wodorem). Zapotrzebowanie na
czystego wodoru może wzrosnąć do około 660 milionów ton metrycznych rocznie do 2050 roku.
Całkowita planowana produkcja zielonego i niebieskiego wodoru do 2030 roku osiągnęła ponad 26 milionów ton metrycznych rocznie - liczba ta wzrosła około czterokrotnie od 2020 roku. Oczekuje się, że koszty produkcji czystego wodoru gwałtownie spadną w ciągu następnej dekady. Przy koszcie produkcji wynoszącym około $2 za kilogram, czysty wodór może stać się konkurencyjny cenowo w wielu zastosowaniach.
Ekologiczna stal
Stal jest jedną z gałęzi przemysłu emitujących najwięcej CO2 na świecie. W dużej mierze ze względu na wykorzystanie węgla koksującego w procesie produkcji, stal odpowiada za około 8 procent globalnych rocznych emisji. Chociaż przejście na wodór będzie wymagało początkowych inwestycji, produkcja stali na bazie wodoru ma potencjał, aby znacznie zmniejszyć ślad przemysłu: oczekuje się, że stal wygeneruje około 8 procent zapotrzebowania na czysty wodór w 2030 roku, ale może stanowić prawie 20 procent emisji unikniętych dzięki wodorowi w tym roku.4 Na całym świecie ogłoszono ponad 50 projektów produkcji stali z ambicjami zielonego wodoru, a Europa jest centrum wczesnego wzrostu.
Globalnie, 52 projekty produkcji stali z ambicjami zielonego wodoru zostały
został ogłoszony, z wczesnym wzrostem skoncentrowanym w Europie.
ogłoszony, z wczesnym wzrostem skoncentrowanym w Europie.
Luka w finansowaniu
Pomimo dynamicznego rozwoju wodoru, nadal istnieje znaczna luka inwestycyjna, aby wodór mógł w pełni przyczynić się do rozwoju rynku
do dekarbonizacji. Osiągnięcie zerowego poziomu emisji netto będzie wymagało dodatkowych inwestycji bezpośrednich w wysokości 1,4 mld T460 mld EUR do 2030 r.5 - wypełniając lukę między 1,4 mld T240 mld EUR ogłoszonych projektów i 1,5 mld T460 mld EUR inwestycji bezpośrednich.
$700 miliardów wymaganych inwestycji. Luka inwestycyjna dzieli się na trzy kategorie:
- - Produkcja. Produkcja czystego wodoru ma największą liczbę ogłoszonych inwestycji, jednak jest to również segment z największą liczbą inwestycji.
największe wymagania inwestycyjne. Obecna luka inwestycyjna wynosi około $150 miliardów do 2030 roku. - - Przesył, dystrybucja i magazynowanie. Inwestycje w tę część łańcucha wartości mają kluczowe znaczenie dla umożliwienia dostępu do konkurencyjnych cenowo dostaw wodoru, na przykład łącząc regiony o najniższych kosztach produkcji z centrami popytu, rozwijając infrastrukturę tankowania pojazdów lub budując rurociągi zaopatrujące zakłady przemysłowe. Nadal istnieje luka inwestycyjna o wartości ponad $165 mld EUR.
- - Zastosowania końcowe. Spełnienie przewidywanego zapotrzebowania na wodór w różnych zastosowaniach końcowych, w tym w produkcji stali
i transport, będą wymagały dodatkowych inwestycji w wysokości $145 miliardów, z największą bezwzględną luką w mobilności. Nowe zastosowania przemysłowe, takie jak stal, będą wymagały znacznych inwestycji - około $35 miliardów na nakłady, takie jak nowe zakłady. Jednak stal jest również jednym z najbardziej zaawansowanych segmentów wśród ogłoszonych inwestycji, z około połową wymaganych inwestycji.
Luka inwestycyjna w wysokości około $460 miliardów pozostaje w całym sektorze wodorowym.
łańcuch wartości.
W jaki sposób liderzy mogą pomóc zmaksymalizować potencjał wodoru w gospodarce o zerowej emisji netto?
Aby wodór stał się kluczowym graczem w transformacji energetycznej, kluczowe znaczenie ma zwiększenie skali w ciągu następnej dekady. Decydenci polityczni i liderzy biznesu mogą rozważyć działania w trzech kluczowych obszarach:
- - Tworzenie popytu. Firmy mogłyby odegrać pewną rolę, realizując zobowiązania dotyczące transformacji w całej branży, podczas gdy decydenci polityczni mogliby stworzyć zachęty - na przykład poprzez wprowadzenie bezpośrednich mechanizmów wsparcia i nakazanie kwot lub celów.
- - Rozwój infrastruktury. Wstępne inwestycje są wymagane do rozwoju infrastruktury na dużą skalę, która umożliwia dystrybucję, takiej jak rurociągi i infrastruktura do tankowania.
- Zwiększenie skali produkcji. Popyt na wodór osiągnie masowe zastosowanie rynkowe tylko wtedy, gdy dostępne będą tanie dostawy czystego wodoru. Będzie to wymagało zwiększenia wydajności elektrolizy i towarzyszącej jej wydajności energii odnawialnej, a także rozbudowy infrastruktury wychwytywania, utylizacji i składowania dwutlenku węgla. Im szybciej te inwestycje w produkcję na gigaskalę zostaną zrealizowane, tym wcześniej wodór osiągnie konkurencyjność kosztową.
Aby wodór stał się kluczowym graczem w transformacji energetycznej, kluczowe znaczenie ma zwiększenie skali w ciągu następnej dekady.
