Niskougljični vodik može imati značajnu ulogu u dekarbonizaciji postojećih plinskih i energetskih sustava te će biti ključan za napore zemalja da ispune svoje energetske i klimatske ciljeve. Osim ekoloških prednosti, niskougljični vodik može pomoći smanjiti ovisnost o uvozu fosilnih goriva u srednjoročnom razdoblju, jačajući energetsku sigurnost.

Sjeverozapadna Europa na čelu je razvoja niskougljičnog vodika. Ona čini oko polovice ukupne potražnje za vodikom u Europi. Ima ogroman i neiskorišten potencijal obnovljive energije na Sjevernom moru i dobro razvijenu, međusobno povezanu plinsku mrežu koja bi se mogla djelomično prenamijeniti kako bi olakšala prijenos i distribuciju obnovljivog i niskougljičnog vodika s proizvodnih mjesta do centara potražnje, navodi Međunarodna agencija za energiju (IEA).

Od invazije Rusije na Ukrajinu, nekoliko Sjeverozapadno europskih zemalja udvostručilo je svoje ciljeve proizvodnje vodika, a druge razmatraju povećanja. Većina zemalja u regiji usvojila je ciljeve proizvodnje za ‘elektrolitički’ vodik, dok je Norveška odabrala pristup tehnološke neutralnosti.

Sveukupno, Sjeverozapadno europske zemlje sada imaju ambiciju razviti kapacitet elektrolizera od 30 do 40 gigavata (GW) do 2030. Ipak, nedavni tržišni razvoji, inflacija i povećanje troškova mogli bi potaknuti zemlje da revidiraju svoje ciljeve.

Općenito, fokus je bio na povećanju proizvodnje vodika, iako se pažnja brzo prebacuje na poticanje potražnje. Osim snažne političke potpore, regulatorna sigurnost ključna je za otključavanje potrebnih investicija za širenje tržišta niskougljičnog vodika i olakšavanje trgovine preko granica.

Dva posto ukupne potražnje

Sjeverozapadno europske zemlje i Europska unija nastavile su napredovati u regulativnim okvirima za niskougljični vodik tijekom 2023. Delegirani akti koji detaljno definiraju pravila EU za obnovljivi vodik formalno su objavljeni u lipnju 2023. godine.

U Ujedinjenom Kraljevstvu, Zakon o energiji 2023. dobio je kraljevski pristanak u listopadu prošle godine. Stvara novi sveobuhvatni zakonodavni režim za energetski sustav, s ključnim odredbama koje se odnose na poslovne modele vodika i regulaciju plinovoda za vodik, kao i prijevoz i skladištenje ugljičnog dioksida (CO2).

Na kraju 2023., Europska unija postigla je formalni sporazum o Paketu tržišta vodika i dekarboniziranih plinova, postavljajući temelje za buduće europsko tržište niskougljičnog vodika.

Na temelju Baze podataka projekata proizvodnje vodika IEA, proizvodnja niskougljičnog vodika (i derivata) u sjeverozapadnoj Europi mogla bi doseći malo više od 7 milijuna tona (Mt) godišnje do 2030. godine, ako svi planirani projekti postanu komercijalno operativni. To bi iznosilo otprilike dva posto ukupne primarne energetske potražnje regije.

‘Elektrolitički’ vodik doprinijet će s 55 posto ukupne proizvodnje niskougljičnog vodika, dok će projekti na fosilnim gorivima s CCUS-om činiti 45 posto. Na temelju najavljenih projekata, očekuje se da će Ujedinjeno Kraljevstvo, Nizozemska, Danska i Njemačka činiti tri četvrtine proizvodnje niskougljičnog vodika u sjeverozapadnoj Europi do 2030. godine.

Prema podacima Međunarodne agencije za energiju, manje od 4 posto projekata koji bi mogli osigurati opskrbu niskougljičnim vodikom do 2030., su u operativnoj fazi, u fazi izgradnje ili je donesena konačnu investicijsku odluku (FID) za njih. Ostalih 95 posto nalazi se u fazama studija izvedivosti ili je u konceptualnoj fazi.

Dugoročni ugovori o otkupu

Za razliku od toga, u Sjevernoj Americi, 14 posto potencijalne opskrbe niskougljičnim vodikom do 2030. godine podržano je projektima koji su operativni, doneđen je FID ili su u izgradnji. U Kini pak, projekti koji su operativni ili su u zrelim fazama razvoja, čine više od polovice očekivane opskrbe niskougljičnim vodikom do 2030. godine.

Iz IEA ističu kako je stvaranje potražnje za niskougljičnim vodikom ključni instrument za poticanje investicija u opskrbu niskougljičnim vodikom uključujući kvote, standarde goriva i pravila javne nabave. Sigurnost potražnje ključna je za zaključivanje dugoročnih ugovora o otkupu, što pak može pomoći u smanjenju rizika investicija i poboljšati ekonomsku izvedivost projekata niskougljičnog vodika.

Potražnja za vodikom u sjeverozapadnoj Europi trenutno iznosi oko 4,5 Mt godišnje, što čini otprilike 55 posto ukupne potražnje OECD-a i gotovo 5 posto ukupne globalne potražnje za vodikom. U skladu s općim globalnim trendom, gotovo sva potrošnja vodika u sjeverozapadnoj Europi koncentrirana je u podsektorima rafinerija i kemikalija.

Tri puta veći troškovi

U Europskoj uniji, revidirana Direktiva o obnovljivoj energiji EU-a (RED III) postavlja pravno obvezujuće ciljeve za korištenje obnovljivog vodika u industriji i prometu do 2030. godine. Oni bi iznosili otprilike 1,6 Mt do 2030. godine, s porastom na 2,3 Mt do 2035. godine. To je daleko ispod najavljenih ambicija država sjeverozapadne Europe za niskougljični vodik.

Uz odsutnost ekonomskih poticaja za premošćivanje razlike u troškovima između obnovljivog i fosilnog vodika, to pomaže objasniti teškoće s kojima se mnogi projektni razvijatelji trenutno suočavaju pri osiguravanju ugovora o otkupu. Cijene obnovljivog vodika bile su gotovo tri puta veće od procijenjenih troškova vodika s niveliranom cijenom (LCOH) iz netretiranog plina 2023. godine. To ističe potrebu za poboljšanjem konkurentnosti niskougljičnog i obnovljivog vodika.

Prema scenariju IEA, koji pretpostavlja da zemlje u potpunosti i pravodobno implementiraju nacionalne ciljeve, pad troškova proizvodnje obnovljivog elektrolitičkog vodika, zajedno s cijenom ugljika većom od 135 američkih dolara po toni CO2-ekvivalenta, mogao bi osigurati da nivelizirani trošak vodika iz obnovljive elektrolize bude usporediv s LCOH-om iz netretiranog plina u regiji – i u određenim slučajevima, da bude niži.

Relativno niski udjel završenih projekata ističe potrebu za holističkim pristupom podršci novom sektoru niskougljičnog vodika. Njegovo širenje zahtijevat će učinkovit, međusobno povezan okvir subvencijskih shema i mehanizama podrške duž cijelog lanca vrijednosti – uključujući istraživanje i razvoj, proizvodnju, prijevoz i, posebno, stvaranje potražnje.

Javni programi financiranja i mehanizmi dijeljenja rizika koje podupire država (poput ugovora o razlici) mogu pomoći u smanjenju rizika investicija i poboljšati ekonomsku izvedivost projekata niskougljičnog vodika. Stvaranje potražnje trebalo bi biti ključni instrument za poticanje investicija, uključujući kvote i pravila javne nabave.

Europska unija pokrenula je Banku vodika, ključni financijski instrument koji ima za cilj smanjiti rizik investicija u projekte obnovljivog vodika. Putem aukcija provedenih putem Banke, proizvođači obnovljivog vodika nude fiksni premiju kako bi premostili razliku između svojih proizvodnih troškova i cijene koju potrošači trenutno žele platiti. Prva runda aukcija, ukupno vrijedna 800 milijuna eura, privukla je 132 projektna prijedloga i odnosila se na 85 GW kapaciteta elektrolizera, iako je samo mali dio njih bio financiran u prvoj rundi.

Instrumenti poput aukcija mogu se koristiti za stvaranje natjecanja za ugovore i pomoći u zatvaranju jaza između proizvodnih troškova i cijena koje su potrošači spremni platiti. Na primjer, mehanizam temeljen na aukcijama H2Global Njemačke olakšat će zaključenje dugoročnih ugovora o uvozu niskougljičnog vodika i vodikovih derivata.

Problem skladištenja

Povećanje međunarodne trgovine vodikom i vodikovim derivatima također će zahtijevati izgradnju infrastrukture za prijevoz, uključujući luke. Sjeverozapadna Europa domaćin je 13 postrojenja za rukovanje amonijakom i 16 postrojenja za rukovanje metanolom, uglavnom koncentriranih u Njemačkoj, Francuskoj i Nizozemskoj.

Postizanje ambicioznih ciljeva zahtijevat će i ubrzanje razvoja infrastrukture za prijevoz i skladištenje vodika. Na temelju najava projekata cjevovoda, duljina vodovodne mreže regije mogla bi se povećati deseterostruko na više od 18.000 kilometara do početka 2030. godine. Međutim, većina najavljenih projekata nema čvrste investicijske obveze, što također odražava trenutnu nesigurnost u potražnji.

Gotovo dvije trećine cjevovoda za vodik koji bi mogli biti operativni do 2030. godine bili bi prenamijenjeni plinovodi za prirodni plin. Prenamjena postojećih plinovoda za prirodni plin može rezultirati značajnim uštedama i kraćim vremenima izgradnje u usporedbi s izgradnjom novih mreža. To bi pak moglo rezultirati nižim prijenosnim tarifama i poboljšati konkurentnost troškova niskougljičnog vodika.

Razvoj kapaciteta za skladištenje vodika u podzemnim prostorima bit će ključan za dostizanje punog potencijala kao energetskog nositelja i odgovor na promjenjive zahtjeve fleksibilnosti složenijeg energetskog sustava. IEA procjenjuje da bi sjeverozapadna Europa do 2030. mogla bi razviti preko 3 teravat-sati (TWh) kapaciteta za skladištenje vodika.

Međutim, samo 10 posto očekivanog kapaciteta do 2030. godine doseglo je FID i/ili je u izgradnji. S obzirom na relativno dugotrajne postupke novih projekata za cjevovode vodika i projekte skladištenja vodika, potrebna bi bila koncentrirana i hitna akcija svih dionika kako bi se ispunili ciljevi postavljeni za 2030.