ЄС поставив перед собою мету досягти кліматичної нейтральності до 2050 року, а Німеччина впровадила закон, який зможе забезпечити їй кліматичну нейтральність на п’ять років раніше, до 2045 року.1 Масштаб виклику дійсно безпрецедентний, проте ми маємо всі необхідні інструменти для реалізації цієї складної задачі.

Відновлювані джерела енергії та енергоефективність є основними компонентами стратегії декарбонізації 2030

Відповідно до численних нещодавніх досліджень з аналізу можливих варіантів досягнення мети вуглецевої нейтральності та проміжних етапів на цьому шляху,2 електрифікація в поєднанні з вуглецево-нейтральною енергетикою та енергоефективність можуть забезпечити декарбонізацію більшої частини енергосистеми впродовж наступного десятиліття до 2030 року. Ця єдина думка представлена на Рисунку 1: дослідження МакКінзі вуглецевої нейтральності Європи.

На безвуглецеву енергетику та енергоефективність припадає приблизно дві третини загального обсягу зниження викидів у період з 2017 по 2030 рік.

Більша частина безвуглецевої енергетики повинна забезпечуватися із застосуванням відновлюваних джерел, які необхідно значно збільшити. У звіті Agora “Стратегія кліматичної нейтральності Німеччини 2045” розглядається збільшення в чотири рази відновлюваної генерації із сьогоднішнього дня до моменту забезпечення 100 відсотків електричних потреб3 до 2045 року.

Щодо світового рівня, у звіті IEA “Стратегія вуглецевої нейтральності 2050” зазначено, що зменшення викидів на 50 відсотків у період до 2030 року повинно бути забезпечене за рахунок вітрових та сонячних електростанцій і заходів енергоефективності, що дозволить досягти повної вуглецевої нейтральності до 2050 року.4

Повна декарбонізація потребуватиме не тільки використання відновлюваних джерел та заходів енергоефективності. Чи зможуть зелені молекули заповнити цю прогалину?

Деякі ключові технологічні процеси та види перевезень буде складно електрифікувати напряму. Для вирішення цього питання потрібно розробити технологію для розширення відновлюваних джерел з метою декарбонізації цих енергетичних навантажень.

Перспективним рішення є водень. З точки зору використання водень є без вуглецевим елементом. Водень може видобуватися без викидів вуглецю із застосуванням електричної енергії з відновлюваних джерел або з практично нульовими викидами з вуглеводнів у поєднанні з технологіями уловлювання та зберігання вуглецю. Водень також може використовуватися в багатьох технологіях у різних енергетичних та сировинних секторах.

Це підтверджує необхідність включення водню в комплекс інструментів для досягнення вуглецевої нейтральності. Адже, Воднева стратегія Європейської Комісії передбачає створення "водневої економіки, де водень відіграватиме певну роль у кожному секторі економіки: від промисловості та транспорту до електроенергетики та опалення.5

Ідея водневої економіки почала відроджуватися впродовж останніх трьох років6, однак виникли ключові відмінності між прихильниками максимізації водневої економіки та прихильниками масової прямої електрифікації. Тепер, коли перші дискусії навколо водню трохи вщухли, обговорення стало більш змістовним і детальним, зосередившись на таких основних аспектах, як координація, сертифікація, механізми підтримки та інтеграції в чинну нормативно-правову базу, таку як Трансєвропейська енергетична мережа.

Відновлюваний водень потребує стимулювання…

Європейська Комісія заявила, що у віддаленій перспективі тільки видобування водню шляхом електролізу є обґрунтованим. На сьогоднішній день, однак, відновлюваний водень ще не є конкурентноздатним порівняно з воднем, який можна отримати з викопного палива чи від спалювання газу. На Рисунку 2 можна побачити, що навіть при вартості CO₂ від 100 до 200 Євро/ тонна, Система торгівлі викидами ЄС все ще не зможе забезпечити належне стимулювання видобутку відновлюваного водню порівняно з викопним воднем з або без технології уловлювання вуглецю у 2030 році.7 Тому, додаткове коригування політики та її підтримка є вкрай необхідними впродовж цього десятиліття для зменшення вартості відновлюваного водню порівняно з його альтернативами.

… та додаткових витрат

Виробництво відновлюваного водню потребує великого обсягу відновлюваної енергії, як представлено на Рисунку 3: сценарії глобального розвитку кліматично-нейтральної енергетики. Зважаючи на 30 відсотків витрат енергії при видобутку водню та інших енерговитрат під час його використання, водень може бути менш ефективним на понад 84 відсотки порівняно з тепловими насосами, що забезпечують аналогічний обсяг енергії, та прямою електрифікацією житлового сектора, або менш ефективним на понад 60 відсотків, ніж електромобілі на акумуляторних батареях у транспортному секторі.8 Це означає, що для такого ж обсягу енергоспоживання, що й при прямій електрифікації, відновлюваний водень потребує в 2-4 рази вищу потужність відновлюваної енергії, та, при розширенні, більші земельні площі/морські території, призначені для виробництва відновлюваної енергії.

Цей розрив ефективності буде варіювати залежно від сфери застосування та може бути істотно меншим у деяких випадках. За будь-яких умов, це спричинить додаткові витрати для переходу від відновлюваних електронів до відновлюваних молекул. Додаткові витрати – як і інші аспекти, наприклад, земле відведення, повинні оцінюватися разом з потенціалом водню щодо простоти його зберігання порівняно з електроенергією.

Зменшення напруження

Зважаючи на усі переваги та недоліки, проводилося багато політичних обговорень щодо необхідного обсягу державної фінансової підтримки на ранніх етапах та її направлення на підтримку успішного водневого сектора. Сьогоднішня невизначеність щодо того, як краще усунути ризики, які заважають вчасному розгортанню необхідної інфраструктури, та можуть призвести до того, що використання водню в діяльності з декарбонізації буде відтермінована, а Європа може втратити свою конкурентноздатність у водневому секторі економіки.

Нижченаведені факти допоможуть роз’яснити невизначені питання за допомогою надання розробникам економічних політик практичних настанов, побудованих на кількісних показниках.

https://www.agora-energiewende.de/en/publications/12-insights-on-hydrogen-publication/