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 blivit en stark aktör i diskussionerna om energi- och klimatpolitik. Det kan lösa många praktiska utmaningar i samband med övergången från fossila energikällor och råvaror. För att vätgasekonomin ska vara effektiv i arbetet med att begränsa klimatförändringarna krävs dock att vätgasen produceras på ett koldioxidneutralt sätt.
Väte kan framställas på ett koldioxidneutralt sätt genom elektrolys med hjälp av förnybara energikällor eller genom ångreformering av biogas (så kallat grönt väte), eller genom konventionell väteproduktion från fossila bränslen i kombination med avskiljning av den koldioxid som uppstår (så kallat blått väte). Vätgas från kärnkraft har också tagits upp som en fråga i 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 elektrolystekniken förväntas dock minska i framtiden, och 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 skala 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. En av dessa strategier gäller samspelet mellan energisystem (sektorintegrationsstrategi) och den andra gäller utvecklingen av vätgasinfrastruktur och marknader (vätgasstrategi). Dessa strategier syftar till att förbereda EU:s politiska åtgärder för att integrera vätgas i EU:s och medlemsstaternas infrastrukturprojekt samt i regleringen av energimarknaden och infrastrukturen.
Vätgasekonomins återuppväxt drivs av behovet av att uppnå koldioxidneutralitet. Den roll som vätgasen slutligen kommer att spela beror på politiska åtgärder, marknadsförhållanden och, i slutändan, de val som görs av företag och slutanvändare som ingår i försörjningskedjan. I detta skede måste infrastruktur och regelverk byggas upp för att säkerställa att de operativa förutsättningarna för en vätgasekonomi finns på plats, åtminstone för genomförandet av de mest väsentliga lösningarna.
Överkomliga elpriser och ett starkt överföringsnät är fördelar i vätgasekonomin
. Vätgas används idag i många industriella processer, t.ex. vid raffinering av petroleum, metallbearbetning, gödselmedelsproduktion och livsmedelsförädling. Frågan är hur stor del av den nuvarande användningen av vätgas som skulle kunna omvandlas till koldioxidneutralt vätgas, och hur mycket vätgas som kommer att behövas för dessa industrier i framtiden.
En annan uppenbar fråga är var vätgas skulle kunna användas i nya lösningar inom industri och transport, och hur stor efterfrågan på vätgas detta skulle leda till.
Den tredje frågan är vilka möjligheter vätgasekonomin öppnar upp för företagen. Värdekedjorna för vätgas 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 värdekedjorna och investerings- eller produktlivscyklerna. Eftersom vätgasekonomin dessutom i stor utsträckning är kopplad till många befintliga värdekedjor och energiinfrastrukturer som helhet, går begreppet sektorsintegration hand i hand med vätgasekonomin.
En central fråga i hela Europa är i vilken utsträckning den befintliga gasinfrastrukturen skulle kunna användas för transport och distribution av vätgas i framtiden, om och 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 möjliggöra användning av befintlig gas- och bränsleinfrastruktur för vätgasproduktion och -överföring. Å andra sidan ses CCS i vätgasstrategin som en tillfällig lösning, och CCU förändrar inte 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 inleda kommersiell produktion. Lagstiftning och reglering har ännu inte genomförts i någon större utsträckning, och det tekniska konceptet samt finansieringen av kommersiella projekt håller på att utarbetas. Pilot- och demonstrationsprojekt konkurrerar om offentliga medel, men det är fortfarande oklart var ytterligare offentligt stöd kommer att beviljas i framtiden, vare sig det sker nationellt eller genom EU:s gemensamma finansieringsinstrument.
Inför framtiden är det avgörande att förstå vikten av offentlig finansiering för utvecklingen av vätgasekonomin. Av denna anledning har flera länder utvecklat nationella vätgasstrategier som syftar till att uppnå både energi- och klimatmål och säkerställa de ekonomiska fördelarna med projekten. Länderna ansvarar dock inte för enskilda företags strategier, även om det finns en nationell vätgasstrategi. Genomförandet beror främst på företagens egen förmåga att bedriva verksamhet med hjälp av 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 vilka där användningen av offentliga medel är motiverad. EU:s taxonomi har tagits fram för att hjälpa medlemsländerna att rikta finansieringen mot åtgärder som främjar hållbar utveckling. Dessutom måste alternativa framtidsscenarier beaktas, där utvecklingen av vätgasekonomin styrs av olika drivkrafter. Dessa ökar förståelsen för konsekvenser, fördelar, nackdelar och ömsesidiga beroenden hos olika utvecklingsvägar ur ett energi-, klimat- och ekonomiskt perspektiv.
Leena Sivill
, seniorchef på AFRY