I denna artikelserie delar ledande experter från AFRY med sig av sina insikter om ämnen som berör Scanfil, våra kunder och hela branschen. Denna artikel är skriven av Leena Sivill, Senior Principal på AFRY.
Väte har under de senaste åren fått en framträdande roll i diskussionerna om energi- och klimatpolitik. Det kan bidra till att lösa många praktiska utmaningar i samband med omställningen från fossila energikällor och råvaror. För att vätgasekonomin ska kunna bidra effektivt till att mildra klimatförändringarna krävs dock att vätgasen produceras på ett koldioxidneutralt sätt.
Vätgas kan produceras på ett koldioxidneutralt sätt genom elektrolys med hjälp av förnybara energikällor eller genom ångreformering av biogas (så kallat grönt väte). Vätgas kan också framställas genom konventionell produktion från fossila bränslen i kombination med avskiljning och lagring av den koldioxid som bildas (så kallat blått väte). Även vätgas producerad med kärnkraft som energikälla har blivit en del av klimatdebatten.
För närvarande är det billigare att producera vätgas från fossila bränslen (naturgas, tung eldningsolja och kol) genom ångreformering eller partiell oxidation (så kallad ”grå vätgas”) än från alternativa energikällor. Investerings- och driftskostnaderna för elektrolysteknik förväntas dock minska i framtiden, samtidigt som tillgången på förnybar el förväntas öka, vilket kommer att underlätta övergången till en koldioxidneutral vätgasekonomi. Dessutom krävs kraftfulla politiska åtgärder för att säkerställa att övergången sker i tillräckligt stor omfattning och tillräckligt snabbt för att klimatmålen ska kunna uppnås.
Politiska verktyg för att främja vätgasekonomin
Som en del av EU:s program ”Green Deal” offentliggjordes i juli 2020 två strategier för att främja införandet av koldioxidsnåla lösningar. Den ena strategin handlar om samspelet mellan energisystemen (sektorintegrationsstrategin), medan den andra fokuserar på utvecklingen av vätgasinfrastruktur och vätgasmarknader (vätgasstrategin). Syftet med dessa strategier är att utforma politiska åtgärder inom EU för att integrera vätgas i EU:s och medlemsstaternas infrastrukturprojekt samt i regleringen av energimarknaden och energiinfrastrukturen.
Vätgasekonomins återuppgång drivs av behovet av att uppnå koldioxidneutralitet. Vilken roll vätgasen slutligen kommer att spela beror på politiska åtgärder, marknadsutvecklingen och, i slutändan, de val som görs av företag och slutanvändare i försörjningskedjan. I detta skede behöver infrastruktur och rättsliga förutsättningar skapas för att säkerställa att de nödvändiga förutsättningarna för en fungerande vätgasekonomi finns på plats, åtminstone för genomförandet av de viktigaste lösningarna.
Överkomliga elpriser och ett starkt överföringsnät är fördelar i vätgasekonomin. Vätgas används för närvarande i många industriella processer, såsom raffinering av petroleum, metallbearbetning, gödselmedelsproduktion livsmedelsförädling. Frågan är hur stor del av den nuvarande vätgasanvändningen som kan övergå till koldioxidneutralt vätgas och hur mycket vätgas som kommer att behövas inom dessa industrier i framtiden.
En annan viktig fråga är var vätgas kan användas i nya industri-och transportlösningar samt hur stor efterfrågan på vätgas som kan uppstå till följd av detta.
Den tredje frågan är vilka möjligheter vätgasekonomin skapar för företag. Vätgasens värdekedjor sträcker sig från koldioxidneutral elproduktion via vätgas till olika slutprodukter. Olika tekniker och tjänster för produktion, lagring, transport och distribution behövs i olika delar av värdekedjan samt under investerings-och produktlivscyklernas olika faser. Eftersom vätgasekonomin dessutom i stor utsträckning är kopplad till många befintliga värdekedjor och energiinfrastrukturer som helhet, går begreppet sektorintegration hand i hand med vätgasekonomin.
En central fråga i hela Europa är i vilken utsträckning den befintliga gasinfrastrukturen skulle kunna användas för överföring och distribution av vätgas i framtiden, om eller när användningen av fossil gas minskar. När det gäller gasinfrastrukturen pågår en livlig diskussion om betydelsen av koldioxidavskiljning och -lagring (CCS) samt koldioxidavskiljning och -användning (CCU) vid sidan av koldioxidneutralt vätgas. CCS och CCU skulle göra det möjligt att använda befintlig gas- och bränsleinfrastruktur för vätgasproduktion och vätgasöverföring. Å andra sidan betraktas CCS i vätgasstrategin som en tillfällig lösning, och CCU förändrar inte övergripande koldioxidbalansen. En annan viktig fråga är vilka krav vätgasekonomin kommer att ställa på elsystemen.
Vätgasekonomin i startfasen – vart bör de offentliga medlen riktas?
Vi befinner oss i startfasen av vätgasekonomin, där forskning, pilotprojekt och genomförbarhetsstudier genomförs för att bana väg för kommersiell produktion. Lagstiftning och reglering har ännu inte utvecklats i någon större utsträckning, och de tekniska lösningarna samt finansieringen av kommersiella projekt håller fortfarande på att utformas. Pilot- och demonstrationsprojekt konkurrerar om offentliga medel, men det är fortfarande oklart vilka områden som kommer att prioriteras för framtida offentligt stöd, både på nationell nivå och genom EU:s gemensamma finansieringsinstrument.
Inför framtiden är det avgörande att förstå betydelsen av offentlig finansiering för utvecklingen av vätgasekonomin. Av denna anledning har flera länder utarbetat nationella vätgasstrategier med syftet att uppnå både energi- och klimatmål samt skapa ekonomiska förutsättningar för utvecklingen av vätgasrelaterade projekt. Länderna ansvarar dock inte för enskilda företags strategier, även om det finns en nationell vätgasstrategi. Genomförandet beror främst på företagens egen förmåga att utveckla och bedriva verksamhet baserad på vätgas, vilket också påverkas av många andra faktorer.
Detta innebär en utmaning när det gäller fördelningen av offentliga medel: hur man, bland alla projekt, ska avgöra i vilka fall användningen av offentliga medel är motiverad. EU:s taxonomi har tagits fram för att hjälpa medlemsländerna att styra finansieringen mot verksamheter och åtgärder som främjar hållbar utveckling. Dessutom måste alternativa framtidsscenarier beaktas, där utvecklingen av vätgasekonomin styrs av olika drivkrafter. Dessa scenarier bidrar till en ökad förståelse för konsekvenser, fördelar, nackdelar och ömsesidiga beroenden mellan olika utvecklingsvägar ur ett energi-, klimat- och ekonomiskt perspektiv.
Leena Sivill,
seniorchef på AFRY