Ο Jake Thompson, ειδικός στις αγορές στη Montel, εξετάζει κατά πόσο το ανανεώσιμο υδρογόνο μπορεί να ανταποκριθεί στις προσδοκίες και να διαδραματίσει βασικό ρόλο στην απανθρακοποίηση της Ευρώπης
Το υδρογόνο συζητείται εδώ και χρόνια ως ένα δυνητικά κεντρικό μέρος της ενεργειακής μετάβασης της Ευρώπης. Όμως είναι σημαντικό να καταστεί σαφές για ποιο υδρογόνο μιλάμε.
Το υδρογόνο παράγεται ήδη σε μεγάλη κλίμακα, κυρίως από ορυκτά καύσιμα, και διαδραματίζει σημαντικό ρόλο σε βιομηχανίες όπως η διύλιση πετρελαίου και τα χημικά.
Αυτό που προσπαθεί τώρα να αναπτύξει η Ευρώπη είναι το ανανεώσιμο ή πράσινο υδρογόνο, το οποίο παράγεται μέσω ηλεκτρόλυσης με τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές για τη διάσπαση του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο.
Ένας άλλος τρόπος παραγωγής υδρογόνου χαμηλών εκπομπών άνθρακα ή μπλε υδρογόνου είναι η χρήση μεθανίου ή φυσικού αερίου με δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα.
Η ελπίδα είναι ότι το ανανεώσιμο υδρογόνο μπορεί τελικά να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα σε τμήματα της οικονομίας που είναι δύσκολο να εξηλεκτριστούν άμεσα, παρέχοντας παράλληλα έναν τρόπο αποθήκευσης ενέργειας και συμβάλλοντας στην εξισορρόπηση ολοένα και πιο ανανεώσιμων συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας.
Μπορεί να παρέχει μακροπρόθεσμη αποθήκευση ενέργειας, με την πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές να χρησιμοποιείται για την παραγωγή υδρογόνου, το οποίο μπορεί να αποθηκεύεται για εβδομάδες ή μήνες και να μετατρέπεται ξανά σε ηλεκτρική ενέργεια όταν χρειάζεται.
Η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θέσει φιλόδοξους στόχους για την εγχώρια παραγωγή 10 εκατ. τόνων ανανεώσιμου υδρογόνου ετησίως έως το 2030 και την εισαγωγή επιπλέον 10 εκατ. τόνων. Όμως η μετατροπή αυτών των φιλοδοξιών σε μια λειτουργική αγορά έχει αποδειχθεί δύσκολη.
Ηλεκτροπαραγωγική μονάδα φυσικού αερίου έτοιμη για υδρογόνο στη Στουτγάρδη-Μύνστερ, Γερμανία. Φωτογραφία: EnBW
Έχει λοιπόν σκάσει η φούσκα;
Για να διερευνήσουμε αυτό το ερώτημα, είναι χρήσιμο να εξετάσουμε μία αγορά συγκεκριμένα - τη Βρετανία. Η προηγούμενη κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου έθεσε φιλόδοξους εθνικούς στόχους για έως και 10 GW δυναμικότητας παραγωγής υδρογόνου χαμηλών εκπομπών άνθρακα έως το 2030, εκ των οποίων το 60% μέσω ηλεκτρόλυσης.
Και έχει θεσπίσει καθεστώτα στήριξης που καλύπτουν την παραγωγή υδρογόνου, τη δέσμευση άνθρακα και τις υποδομές. Η πρόοδος της - και τα εμπόδια που αντιμετωπίζει – προσφέρουν ένα χρήσιμο παράδειγμα της ευρύτερης πρόκλησης που αντιμετωπίζει η Ευρώπη.
Ο αρθρογράφος, χημικός στις σπουδές, πέρασε σχεδόν μια δεκαετία μελετώντας τα πάντα, από την κβαντομηχανική και τον χαρακτηρισμό έως την οργανική σύνθεση.
Ένα σημαντικό μέρος των οκτώ ετών στη χημεία αφιερώθηκε στο διδακτορικό του, το οποίο ξεκίνησα τον Οκτώβριο του 2020. Επικεντρώθηκε στην ανάπτυξη νέων τρόπων χρήσης ανανεώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας για την παραγωγή αμμωνίας, η οποία αποτελεί έναν τρόπο αποθήκευσης και μεταφοράς υδρογόνου.
Αυτό που έγινε σαφές στον συγγραφέα του άρθρου καθώς μελετούσε αυτό το θέμα ήταν η τεράστια κλίμακα και η πολυπλοκότητα που απαιτούνται για την παραγωγή, τη μεταφορά και την αποθήκευση ενός από τα απλούστερα μόρια στη χημεία: του υδρογόνου.
Μου φαίνεται ότι οι ευρωπαϊκές αγορές ηλεκτρικής ενέργειας βρίσκονται στις ίδιες πρώιμες φάσεις με εκείνες στις οποίες βρίσκονταν όταν ξεκίνησα τις σπουδές μου. Έτσι, όπως συμβαίνει με κάθε καλή διατριβή, προκύπτει ένα ερώτημα: έχει το υδρογόνο μέλλον ή ήταν απλώς μια παροδική τάση;
Αργή πρόοδος
Είναι δίκαιο να πούμε ότι η πρόοδος για το ανανεώσιμο υδρογόνο υπήρξε αργή.
Τον Ιούλιο του 2022, η κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου ξεκίνησε τον πρώτο γύρο στήριξης για το ανανεώσιμο υδρογόνο, χορηγώντας χρηματοδότηση για 125 MW νέας δυναμικότητας. Οι λεπτομέρειες αυτών των έργων παρουσιάζονται παρακάτω:
Πηγή: κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου. Η ιδιοκτησία και η κατάσταση του έργου ενδέχεται να έχουν αλλάξει - *Ορισμένα δημοσιεύματα αναφέρουν ότι το έργο βρίσκεται υπό επανεξέταση
Οι αρχικές τιμές άσκησης ήταν εξαιρετικά υψηλές, κυμαινόμενες από περίπου 176 GBP/MWh έως 256 GBP/MWh. Προσαρμόζονται για τον πληθωρισμό κάθε χρόνο και έχουν πλέον αυξηθεί σε περίπου 216 GBP/MWh και 315 GBP/MWh αντίστοιχα. Αυτό συγκρίνεται με μια μέση βρετανική τιμή ηλεκτρικής ενέργειας περίπου 100 GBP/MWh.
Ένας δεύτερος γύρος κρατικής στήριξης στόχευε στην προσθήκη έως και 875 MW νέας δυναμικότητας, ανεβάζοντας τη συνολική προγραμματισμένη παραγωγή κοντά στο 1 GW.
Όμως οι αιτήσεις έκλεισαν την άνοιξη του 2024 και η πρόοδος υπήρξε αργή. Εξακολουθεί να είναι ασαφές πόσο γρήγορα μπορούν τα έργα να περάσουν από την κρατική στήριξη στην πραγματική παραγωγή.
Η κυβέρνηση του Ηνωμένου Βασιλείου έχει επίσης θεσπίσει στήριξη για μονάδες ηλεκτροπαραγωγής που χρησιμοποιούν δέσμευση και αποθήκευση άνθρακα. Μέχρι στιγμής, μόνο μία μονάδα που λειτουργεί με φυσικό αέριο έχει εξασφαλίσει αυτή τη στήριξη. Η σύμβαση χορηγήθηκε στα τέλη του 2024 και η πρόοδος για τη στήριξη περαιτέρω έργων φαίνεται να έχει σταματήσει.
Μεταφορά και αποθήκευση
Το υδρογόνο είναι ένα πολυδιάστατο πρόβλημα. Η παραγωγή του είναι μόνο ένα μέρος της πρόκλησης. Η ύπαρξη των υποκείμενων υποδομών για την αποθήκευση και τη μεταφορά του σε ένα δίκτυο μεταφοράς αποτελεί ένα ακόμη σημαντικό έργο.
Η Βρετανία αναπτύσσει επίσης ένα εθνικό δίκτυο υδρογόνου που συνδέει την παραγωγή, την αποθήκευση και τα περιφερειακά δίκτυα. Ο προτεινόμενος αγωγός θα συνδέει τις υποδομές υδρογόνου σε όλη τη Βρετανία.
Το δίκτυο θα κατασκευαστεί σε στάδια κατά τη διάρκεια αρκετών ετών, χρησιμοποιώντας τόσο νέους αγωγούς όσο και επαναχρησιμοποιημένες υποδομές φυσικού αερίου. Η πρώτη φάση αναμένεται να επικεντρωθεί στην ανατολική Αγγλία, όπου πρόκειται να παραχθεί μεγάλο μέρος του υδρογόνου. Τα σχέδια έχουν λάβει χρηματοδότηση 164 εκατ. GBP για τον σχεδιασμό τμημάτων του δικτύου, αλλά η κατασκευή δεν έχει ακόμη ξεκινήσει.
Νέοι αγωγοί φυσικού αερίου τοποθετούνται για να διευκολυνθεί η μετάβαση στο υδρογόνο στο Painswick, Gloucestershire, Ηνωμένο Βασίλειο, 1 Σεπτεμβρίου 2025. Φωτογραφία: PJ photography/Shutterstock.com
Είναι το μέλλον πράσινο;
Πιστεύει ο Thompson ότι το ανανεώσιμο υδρογόνο έχει μέλλον στην ενεργειακή μετάβαση και υπάρχει επένδυση που το στηρίζει. Οι ευρωπαϊκές κυβερνήσεις έχουν καταστήσει σαφή τη θέση τους - το υδρογόνο θεωρείται απαραίτητο για την απανθρακοποίηση.
Πιστεύει επίσης ότι το υδρογόνο μπορεί να διαδραματίσει ρόλο στην εξισορρόπηση. Στη Βρετανία, η μακράς διάρκειας αποθήκευση ενέργειας βρίσκεται σε έλλειψη, με μόνο περίπου 3 GW διαθέσιμα. Η χώρα επεκτείνει ταχέως τον στόλο μπαταριών της, αλλά οι περισσότερες μπαταρίες μπορούν να αποθηκεύουν ηλεκτρική ενέργεια για λιγότερο από τέσσερις ώρες.
Αυτές οι μπαταρίες μικρότερης διάρκειας διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ταχεία ανταπόκριση στις αλλαγές της προσφοράς και της ζήτησης. Όμως η μακράς διάρκειας αποθήκευση είναι απαραίτητη κατά τη διάρκεια παρατεταμένων περιόδων χαμηλής παραγωγής από ανανεώσιμες πηγές και υψηλής ζήτησης, που συχνά είναι γνωστές ως «dunkelflaute».
Αυτό που ισχύει για τη Βρετανία εκτυλίσσεται επίσης σε ολόκληρη την Ευρώπη. Χώρες όπως η Ισπανία και η Γερμανία έχουν θέσει στόχους (12 GW και 10 GW αντίστοιχα) για δυναμικότητα ηλεκτρολυτών έως το 2030.
Το υδρογόνο μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην ενεργειακή μετάβαση, όμως η μετατροπή της πολιτικής φιλοδοξίας σε μια λειτουργική αγορά θα απαιτήσει επενδύσεις, υποδομές και καταναλωτές πρόθυμους να πληρώσουν γι’ αυτές.
Αυτή είναι η δύσκολη ισορροπία. Οι κυβερνήσεις θέλουν μεγαλύτερη ενεργειακή ασφάλεια και ταχύτερη απανθρακοποίηση, αλλά κάποιος πρέπει να πληρώσει για τις υποδομές που θα τα καταστήσουν δυνατά.
Οι Βρετανοί καταναλωτές αντιμετωπίζουν ήδη μερικούς από τους υψηλότερους λογαριασμούς ηλεκτρικής ενέργειας στην Ευρώπη, καθιστώντας σημαντικά νέα αρχικά κόστη μια δύσκολη πρόταση.
Αυτό μας πάει πίσω πίσω στο διδακτορικό του συγγραφέα. Όταν ξεκίνησε να ερευνά το υδρογόνο, οι δυνατότητές του ήταν ήδη σαφείς. Το ερώτημα τώρα είναι αν ο κλάδος μπορεί να μετατρέψει αυτή τη δυνατότητα σε μια λειτουργική αγορά.
Διαφορετικά, κινδυνεύουμε να φτάσουμε στην επόμενη γενιά ερευνητών υδρογόνου με σχεδόν το ίδιο ερώτημα: πώς το κάνουμε να λειτουργήσει;
www.worldenergynews.gr
