Globalna potražnja za vodikom dosegnula je 97 Megatona (Mt) u 2023. godini, što je porast od 2,5 posto u usporedbi s 2022. godinom. Potražnja je i dalje koncentrirana u rafinerijama i kemijskoj industriji, a uglavnom je pokrivena vodikom proizvedenim iz fosilnih goriva bez smanjenja emisija, stoji u izvješću Međunarodnu agencije za energiju (IEA) ‘The Global Hydrogen Review’.

Kao i prethodnih godina, navodi IEA, vodik s niskim emisijama igrao je samo marginalnu ulogu, s proizvodnjom manjom od 1 Mt u 2023. Međutim, proizvodnja vodika s niskim emisijama mogla bi dosegnuti 49 Mt godišnje do 2030. na temelju najavljenih projekata, što je gotovo 30 posto više nego kad je objavljen Global Hydrogen Review 2023. Ovaj snažan rast uglavnom je potaknut projektima elektrolize, s najavljenim kapacitetom elektrolize od gotovo 520 GW.

Broj projekata koji su postigli konačnu investicijsku odluku (FID) također raste: najavljena proizvodnja s FID-om udvostručila se u usporedbi s prošlom godinom i dosegnula 3,4 Mt godišnje, što predstavlja petorostruko povećanje proizvodnje do 2030. Ova količina se otprilike ravnomjerno dijeli između elektrolize (1,9 Mt godišnje) i fosilnih goriva s tehnologijom za hvatanje, korištenje i skladištenje ugljika (CCUS) (1,5 Mt godišnje).

Većinom u fazi planiranja

Prena IEA-u, proizvodnja vodika iz fosilnih goriva s CCUS-om dobila je na značaju tijekom protekle godine – iako je ukupna potencijalna proizvodnja iz najavljenih projekata porasla samo marginalno u usporedbi s prošlom godinom, nekoliko FID-ova je doneseno za ranije najavljene velike projekte, a svi su smješteni u Sjevernoj Americi i Europi. Kao rezultat toga, potencijalna proizvodnja do 2030. iz projekata koji koriste fosilna goriva s CCUS-om i koji su dobili FID više se nego udvostručila u posljednjih godinu dana, s 0,6 Mt godišnje u rujnu 2023. na 1,5 Mt godišnje danas.

Sve u svemu,ovo je značajan napredak za sektor u začetku, no većina potencijalne proizvodnje još je u fazi planiranja ili čak u ranijim fazama, otkrivaThe Global Hydrogen Review. Kako bi se cijeli projektni cjevovod ostvario, sektor bi trebao rasti po dosad neviđenoj složenoj godišnjoj stopi rasta od preko 90 posto od 2024. do 2030., što je znatno iznad rasta koji je solarna fotonaponska tehnologija doživjela tijekom svojih najbržih faza ekspanzije.

Nekoliko projekata suočilo se s kašnjenjima i otkazivanjima, što ugrožava značajan dio projektnog cjevovoda. Glavni razlozi uključuju nejasne signale potražnje, financijske prepreke, kašnjenja poticaja, regulatorne nesigurnosti, probleme s licenciranjem i izdavanjem dozvola te operativne izazove. Najavljeni kapaciteti elektrolizatora koji su dosegnuli konačnu investicijsku odluku (FID) sada iznose 20 GW na globalnoj razini, od čega je 6,5 GW dosegnuto samo u posljednjih 12 mjeseci.

Kina jača svoju vodeću poziciju, čineći više od 40 posto globalnih FID-ova u pogledu kapaciteta u istom razdoblju. Kineski vodeći položaj podržan je njezinom snagom u masovnoj proizvodnji tehnologija za čistu energiju: Kina je dom za 60 posto globalnih kapaciteta za proizvodnju elektrolizatora. Očekuje se da će daljnje širenje kineskih proizvodnih kapaciteta smanjiti troškove elektrolizatora, slično kao što se dogodilo s proizvodnjom solarnih fotonaponskih panela i baterija u prošlosti.

Štoviše, nekoliko velikih kineskih proizvođača solarnih panela ušlo je u proizvodnju elektrolizatora i danas čine oko jedne trećine kineskih kapaciteta za njihovu proizvodnju. Međutim, i druge regije pojačavaju svoje napore: u Europi su FID-ovi za projekte elektrolize učetverostručeni u posljednjih godinu dana i dosegnuli više od 2 GW, dok se Indija pojavila kao jedan od ključnih igrača zahvaljujući jednom FID-u za 1,3 GW.

U izvješću IEA ističe se kako ulaganja vlada u istraživanje, razvoj i demonstraciju (RD&D) tehnologije vodika rastu od 2016. godine, a ti napori počinju davati rezultate. Do sada je napredak uglavnom ostvaren na strani ponude, a mnoge tehnologije su ili već komercijalno dostupne ili blizu toga.

Obećavajući rezultati primjećuju se i za tehnologije krajnje uporabe, s nekoliko primjena u industriji i proizvodnji električne energije koje su dosegle fazu demonstracije, uz značajan napredak u transportu, posebno u sektoru brodarstva. Osim toga, broj prijava patenata skočio je za 47% u 2022. godini, pri čemu većina rasta dolazi iz tehnologija koje su prvenstveno motivirane zabrinutošću za klimatske promjene.

Povećana aktivnost oko patentiranja ukazuje na to da dodatno javno financiranje istraživanja i razvoja te rastuće povjerenje u buduće tržišne prilike, potpomognuto poticajnim politikama, stimuliraju nove ideje i dizajne proizvoda s komercijalnim potencijalom.

Vodik s niskim emisijama je novi sektor i stoga postoji neizvjesnost oko troškova. Zbog toga su za elektrolizatore revidirani su naviše u izvješću IEA, temeljeni na novim podacima iz naprednijih projekata. Budući razvoj troškova ovisit će o brojnim čimbenicima, kao što su tehnološki razvoj i posebno razina i brzina implementacije.

Prema scenariju IEA za nulte emisije do 2050. (NZE Scenario), trošak proizvodnje vodika s niskim emisijama iz obnovljive električne energije smanjuje se na 2-9 USD/kg H2 do 2030. godine, što je upola manje od današnjih vrijednosti, dok će se razlika u troškovima s proizvodnjom vodika iz fosilnih goriva bez smanjenja emisija smanjiti s 1,5-8 USD/kg H2 danas na 1 3 USD/kg H2 do 2030. godine.

U scenariju prema postojećim politikama (Stated Policies Scenario), trošak bi pao za samo oko 30 posto. Kako cijene prirodnog plina padaju u mnogim regijama, očekuje se da će i proizvodnja vodika s niskim emisijama iz prirodnog plina uz korištenje CCUS-a (hvatanje, korištenje i skladištenje ugljika) također doživjeti smanjenje troškova.

Smanjenje troškova koristit će svim projektima, no utjecaj na konkurentnost pojedinih projekata varirat će. Na primjer, potpuni razvoj cijelog projektiranog kapaciteta elektrolizatora od gotovo 520 GW postigao bi slična globalna smanjenja troškova kao u NZE scenariju.

U Kini bi globalna implementacija na toj razini značila da bi većina proizvodnje iz trenutnog kineskog projektiranog kapaciteta elektrolizatora (1 Mt godišnje) bila jeftinija od vodika proizvedenog iz ugljena bez smanjenja emisija. Globalno bi do 2030. godine više od 5 Mt godišnje moglo biti proizvedeno po cijeni konkurentnoj proizvodnji iz fosilnih goriva bez smanjenja emisija, a do 12 Mt godišnje uz dodatni trošak od 1,5 USD/kg H2.

Ova razlika u troškovima ostat će važan izazov u kratkom roku za projektne developere, no za konačne proizvode u kojima je vodik međuprodukt, utjecaj je često upravljiv. Na primjer, korištenje čelika proizvedenog s obnovljivim vodikom u proizvodnji električnih vozila (EV) povećalo bi ukupnu cijenu EV-a za oko jedan posto.

Napori za poticanje potražnje za vodikom s niskim emisijama (i gorivima temeljenim na vodiku) dobivaju na zamahu, budući da vlade počinju provoditi ključne politike poput Carbon Contracts for Difference u Njemačkoj i obveza unutar EU-a za zrakoplovstvo i brodarstvo. Ove mjere potaknule su i industriju, s rastućim brojem potpisanih ugovora o otkupu te pokretanjem natječaja za kupnju vodika s niskim emisijama. Međutim, ukupni opseg ovih napora još uvijek je nedovoljan da bi vodik značajno doprinio ispunjenju klimatskih ciljeva.

Neiskorištena prilika

Vladine politike i ciljevi za potražnju za vodikom ukupno dosežu oko 11 Mt do 2030. godine, što je gotovo 3 Mt manje nego prošle godine zbog revidiranja nekih ciljeva za korištenje vodika u industriji, transportu i proizvodnji električne energije. Ipak, količina vodika s niskim emisijama koja je već postigla konačnu investicijsku odluku (FID) (3,4 Mt godišnje) ili je već operativna (0,7 Mt godišnje), ukupno 4 Mt godišnje, znatno je ispod te razine. Ova razlika predstavlja poziv na djelovanje za industriju i vlade da olakšaju sklapanje ugovora o otkupu, čime bi se potaknula ulaganja u opskrbu.

Istovremeno, vladine politike i ciljevi za potražnju zaostaju za ciljevima proizvodnje koje su postavile vlade, a koji iznose 43 Mt godišnje do 2030.

godine, te su čak i niži od potencijalne opskrbe koja bi se mogla postići najavljenim projektima (49 Mt godišnje). Političke mjere i dalje su nedostatne za stvaranje razine potražnje potrebne za povećanje proizvodnje kako bi se ispunila vladina očekivanja. Nadalje, neki ambiciozniji potezi (poput ciljeva EU-a za industrijsku primjenu ili kvota za rafinerije u Indiji) još nisu pretočeni u nacionalno zakonodavstvo.

Također, od otprilike 100 milijardi dolara državne potpore za usvajanje vodika s niskim emisijama koje su vlade najavile tijekom protekle godine, podrška za opskrbu je 50 posto veća od one na strani potražnje. Potrebno je snažnije djelovanje vlada kako bi se potaknula potražnja za vodikom s niskim emisijama, što je ključno za podržavanje ulaganja u opskrbu. Industrijski centri, u kojima bi vodik s niskim emisijama mogao zamijeniti postojeću veliku potražnju za vodikom koja se danas zadovoljava fosilnim gorivima bez smanjenja emisija, ostaju neiskorištena prilika za vlade da stimuliraju potražnju.

Regulacija i certificiranje

Vlade ubrzavaju razvoj regulativa o ekološkim atributima vodika s niskim emisijama, posebno u vezi s emisijama stakleničkih plinova (GHG). Jasne i predvidljive regulative mogu povećati sigurnost za dugoročna ulaganja. Međutim, ovi okviri i povezani certifikacijski sustavi još uvijek nisu usklađeni među različitim regijama, što može dovesti do fragmentacije tržišta.

Kao odgovor, na COP 28, 37 vlada obvezalo se na međusobno priznavanje nacionalnih certifikacijskih sustava, dok je Latinska Amerika pokrenula “CertHiLAC”, regionalni okvir za certificiranje. Dodatno, Međunarodna organizacija za standardizaciju (ISO) objavila je metodologiju za određivanje emisija stakleničkih plinova povezanih s proizvodnjom, transportom i pretvorbom/ponovnom pretvorbom vodika.

Ova će metodologija biti temelj za puni standard koji se očekuje do 2025. ili 2026. godine, što bi moglo poslužiti kao zajednička metodologija za omogućavanje međusobnog priznavanja certifikata. Ipak, neka pitanja vezana uz procjenu emisija GHG-a u opskrbnim lancima vodika ostaju neriješena, poput načina računanja emisija izgradnje i proizvodnje infrastrukturnih kapaciteta. Kod proizvodnje temeljene na fosilnim gorivima potrebno je poboljšati dostupne podatke o emisijama iz opskrbe fosilnim gorivima kako bi se osigurala pouzdana procjena emisija povezanih s tim proizvodnim putem.

Prilika za Latinsku Ameriku

U ovogodišnjem izvješću The Global Hydrogen Review poseban je fokus stavljen na Latinsku Ameriku i Karibe, nakon lansiranja IEA-ovog Latin America Energy Outlook izvješća 2023. godine. Latinska Amerika ima dobar položaj za postati veliki proizvođač vodika s niskim emisijama, iskorištavajući svoje obilne prirodne i obnovljive energetske resurse te uglavnom dekarbonizirani miks električne energije.

Na temelju najavljenih projekata, Latinska Amerika mogla bi do 2030. godine proizvoditi više od 7 Mt godišnje vodika s ugljičnim intenzitetom ispod 3 kg CO2-ekv/kg H2 (3-4 puta manje od vodika proizvedenog iz prirodnog plina bez smanjenja emisija), u skladu s regulativama kao što su EU-ova Taksonomija, japanski Act for Hydrogen Society Promotion i američki Clean Hydrogen Production Standard. Ipak, kako bi se ovaj potencijal ostvario u potpunosti, bit će potrebno znatno povećati kapacitete proizvodnje električne energije – što je ekvivalentno 20 posto trenutne proizvodnje regije – te značajna ulaganja u infrastrukturu, poput prijenosnih linija.

Mnoge zemlje Latinske Amerike već imaju strategije za vodik s naglaskom na izvozne mogućnosti. Međutim, ti planovi možda će trebati biti ažurirani s obzirom na neizvjesnost oko veličine globalnog tržišta vodika. Na globalnoj razini nije bilo rasta u najavljenim projektima vezanim uz trgovinu vodikom i gorivima temeljenim na vodiku u protekloj godini, što sugerira da su se projektni razvijači više usmjerili na domaće prilike.

U slučaju Latinske Amerike, ove prilike su uglavnom u rafinerijama i proizvodnji amonijaka, koji nude trenutne mogućnosti za primjenu u velikom mjerilu. Razvoj domaćih kapaciteta za proizvodnju amonijaka također bi smanjio ovisnost o uvozu gnojiva u regiji gdje poljoprivreda značajno doprinosi BDP-u.

Kako se tržište bude razvijalo, pojavit će se nove primjene u čeliku, brodarstvu i zrakoplovstvu, uz uspostavu vodikovih centara (hubs). Ovi centri mogli bi otvoriti prilike za povećanje uporabe i proizvodnje vodika za domaće potrebe, uz mogućnost izvoza goriva temeljenih na vodiku i materijala proizvedenih s vodikom niskih emisija, poput vruće briketiranog željeza (HBI).

Time bi zemlje koje danas izvoze velike količine željezne rude, poput Brazila, mogle razviti nove industrijske kapacitete i napredovati u lancu vrijednosti. Postupan pristup opskrbi u regiji, počevši s manjim projektima, pomoći će u smanjenju rizika, smanjenju početnih ulaganja i prikupljanju vrijednog iskustva za buduće širenje. Planiranje i razvoj infrastrukture, posebno u projektima s dugim razdobljima provedbe, poput prijenosa električne energije, trebali bi odmah započeti kako bi podržali buduću proizvodnju vodika.