Ανατροπές στον παγκόσμιο ενεργειακό χάρτη - Η διπλωματία του υδρογόνου

H Έκθεση του IRENA

Το υδρογόνο αποτελεί ένα σημαντικό εργαλείο απανθρακοποίησης για τομείς όπου ο εξηλεκτρισμός δεν είναι εφαρμόσιμος. Έχει τη δυναμική να μετασχηματίσει τις βιομηχανικές διεργασίες, τις μεταφορές, με ιδιαίτερη έμφαση στις μεγάλες αποστάσεις (όπως σιδηροδρομικές, οδικές με βαρέα οχήματα, ναυτιλία και αερομεταφορές), τις υποδομές φυσικού αερίου, την αποθήκευση ενέργειας, αλλά και τον κτιριακό τομέα.  

Παράλληλα, αναδεικνύει μια πρόσθετη δυναμική για τις ΑΠΕ, σε μια περίοδο που τα καθεστώτα στήριξης βαίνουν, διεθνώς, προς κατάργηση. Στη χώρα μας, το υδρογόνο συνδέεται άρρηκτα με τον μετασχηματισμό των λιγνιτικών περιοχών, καθώς θα δημιουργήσει μια νέα οικονομία, με πράσινη καινοτομία και ποιοτικές θέσεις εργασίας.  

O Διεθνής Οργανισμός Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, IRENA, παρουσίασε στις 15 Ιανουαρίου 2022 μια εξαιρετικά ενδιαφέρουσα Έκθεση για την γεωπολιτική της πράσινης μετάβασης, εστιάζοντας στη συμβολή του υδρογόνου στις νέες ισορροπίες που διαμορφώνονται. Η Έκθεση, με τίτλο «Geopolitics of the Energy Transformation -The Hydrogen Factor», παρουσιάστηκε στο πλαίσιο της ετήσιας Συνόδου του Οργανισμού, και είναι ιδιαίτερα σημαντική για πολλαπλούς λόγους:

1. Παραθέτει κρίσιμα τεχνοοικονομικά στοιχεία σε όλο το φάσμα της αλυσίδας του υδρογόνου, αναλύοντας αβεβαιότητες και προκλήσεις.

2. Παρουσιάζει προτάσεις για την αποτελεσματική ανάπτυξη μιας παγκόσμιας οικονομίας υδρογόνου, αξιολογώντας και την εξέλιξη της αγοράς του LNG. 

3. Δίνει έμφαση στις γεωπολιτικές ανακατατάξεις και τις επιπτώσεις τους. Υπογραμμίζει ότι το υδρογόνο θα μπορούσε να αμβλύνει διεθνείς ανισότητες, αποτελώντας διέξοδο για χώρες που διαθέτουν συγκριτικά πλεονεκτήματα ή θα επιλέξουν να τοποθετηθούν στρατηγικά στην νέα οικονομία.

Ο όρος «διπλωματία του υδρογόνου», που αναφέρεται συχνά στην Έκθεση, υπογραμμίζει μια νέα γεωπολιτική διάσταση που αναδύεται, ανατρέποντας υφιστάμενες ισορροπίες. Η ανάπτυξη της οικονομίας του υδρογόνου αναδεικνύει νέους εξαγωγείς και εισαγωγείς ενέργειας. Περιορίζει έτσι εξαρτήσεις, επιτρέπει τη διαφοροποίηση πηγών, και δημιουργεί νέες συμμαχίες. Όπως τόνισε, κατά την συζήτηση της Έκθεσης η αρμόδια Γερμανίδα Υπουργός, η διπλωματία του υδρογόνου ανάγεται πλέον σε μια νέα μορφή ενεργειακής πολιτικής. 

Το Υδρογόνο σε τροχιά υλοποίησης 

Ο τομέας του υδρογόνου μετεξελίσσεται δυναμικά, από το στάδιο των δεσμεύσεων στην απτή υλοποίηση.  Σύμφωνα με την Έκθεση του IRENA, η κρατική στήριξη που διοχετεύεται σε έργα υδρογόνου την τρέχουσα δεκαετία, ανέρχεται διεθνώς στα 65 δις $, με τη Γαλλία, τη Γερμανία και την Ιαπωνία να διαθέτουν τα υψηλότερα ποσά. Αν στους δημόσιους πόρους προστεθούν τα ιδιωτικά κεφάλαια που έχουν ανακοινωθεί, οι επενδύσεις αγγίζουν τα 160 δις $. Όπως αναφέρει η Έκθεση, οι επενδύσεις αυτές σηματοδοτούν μια δυναμική εκκίνηση αλλά απέχουν αισθητά από τον μέσο όρο των 400 δις $, που απαιτούνται ετησίως έως το 2050, προκειμένου να επιτευχθεί ο κλιματικός στόχος του 1.5 °C. 

Είναι ενδεικτικό ότι η νέα Γερμανική κυβέρνηση ανακοίνωσε τον Δεκέμβριο τον διπλασιασμό του στόχου για πράσινο υδρογόνο, προωθώντας 10 GW ηλεκτρολυτών έως το 2030.  Παράλληλα, προέβη στην ίδρυση ειδικών γραφείων διπλωματίας υδρογόνου, σε χώρες που θεωρεί σημαντικές στον νέο ενεργειακό χάρτη (όπως η Αγκόλα, η Νιγηρία, η Ρωσία, η Ουκρανία και η Σαουδική Αραβία). Σημειώνεται ότι η Γερμανία έχει ήδη συνάψει συμφωνίες για εισαγωγή υδρογόνου από δυνητικούς προμηθευτές (όπως η Αυστραλία, η Χιλή, το Μαρόκο, η Τυνησία, και η Ναμίμπια). 

Συνολικά, ενώ μόνο η Ιαπωνία είχε καταρτίσει στρατηγική υδρογόνου έως το 2017, οι χώρες που ήδη εφαρμόζουν ή ολοκληρώνουν σχετικό σχεδιασμό, εντάσσοντας μάλιστα το διασυνοριακό εμπόριο υδρογόνου στον προγραμματισμό τους, υπερβαίνουν τις 30. Ενδεικτικός των τάσεων είναι ο όρος «HydroGenewables», που υιοθετήθηκε πρόσφατα για να περιγράψει το πράσινο υδρογόνο που θα παράγεται απευθείας στην πηγή των ΑΠΕ και θα μπορεί να διοχετευτεί αποτελεσματικά, μέσω ενός ευρωπαϊκού κορμού, στα σημεία κατανάλωσης.

Οι προκλήσεις που διέπουν την οικονομία του υδρογόνου παραμένουν ισχυρές, ιδίως μέχρι να επιτευχθεί οικονομία κλίμακας.  Αφορούν κόστη, τεχνικά ζητήματα (από την παραγωγή έως τη μεταφορά και τη διανομή), την προσαρμογή υφιστάμενων υποδομών και τη δημιουργία νέων (hydrogen dedicated), την απουσία ρυθμιστικού πλαισίου και εναρμονισμένων προτύπων. Ωστόσο, σημειώνονται σημαντικές εξελίξεις σε κάθε επίπεδο. 

Ειδικότερα, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή παρουσίασε τον Δεκέμβριο ένα ολοκληρωμένο πακέτο ρυθμίσεων με στόχο την ανάπτυξη της αγοράς και των υποδομών υδρογόνου. Είχε προηγηθεί η στρατηγική του Ιουλίου 2020, που έθεσε ως στόχο το 1 εκατ. τόνους ανανεώσιμου υδρογόνου ως το 2024 και τα 10 εκατ. έως το 2030.      

Επιπρόσθετα, η προτεινόμενη πράσινη ταξινόμηση αλλά και ο ευρωπαϊκός κανονισμός για διασυνοριακά έργα, παρά τις ασάφειες τους, θέτουν πλέον τις επενδύσεις φυσικού αερίου σε τροχιά ταχείας μετάπτωσης σε υδρογόνο. Την προηγούμενη εβδομάδα, η Γερμανία προσδιόρισε το 2035 ως χρονικό σημείο για την παύση ηλεκτροπαραγωγής από φυσικό αέριο, συγκλίνοντας έτσι, με προτεινόμενο ορόσημο της πράσινης ταξινόμησης. Η ανακοίνωση προκάλεσε ποικίλες αντιδράσεις, συμπεριλαμβανομένης της ανησυχίας της βιομηχανίας ότι οι ποσότητες υδρογόνου στη χώρα δεν θα επαρκούν για τη δική της πράσινη μετάβαση.

Νέα Γεωπολιτική Διάσταση

Η Ολλανδία ήταν η πρώτη χώρα που υπογράμμισε την γεωπολιτική του υδρογόνου, ορίζοντας ειδικό εντεταλμένο. Ανέπτυξε επαφές με τη Χιλή, την Ουρουγουάη, τη Ναμίμπια και την Πορτογαλία ως δυνητικούς προμηθευτές. Αντίστοιχα, βιομηχανικοί χρήστες στο Βέλγιο αναζητούν υδρογόνο στο Ομάν, ενώ η Σιγκαπούρη διερευνά εισαγωγές από τη Λατινική Αμερική. Η Ιαπωνία έχει αναπτύξει συντονισμένη συνεργασία με την Αυστραλία, το Brunei, τη Νορβηγία και την Σαουδική Αραβία, με στόχο τη δημιουργία παγκόσμιας εφοδιαστικής αλυσίδας.   

Ας δούμε κάποιες από τις επιμέρους διαστάσεις που παρατίθενται στην Έκθεση του IRENA.

1. Μια σημαντική παράμετρος είναι ότι από τεχνικής πλευράς, η Αφρική, η Λατινική Αμερική, η Μέση Ανατολή, και η Ωκεανία εμφανίζουν την υψηλότερη δυναμική για την παραγωγή πράσινου υδρογόνου. 

2. Από την τεχνικοοικονομική ανάλυση προκύπτουν 3 κατηγορίες χωρών. Η Χιλή, το Μαρόκο, η Ισπανία και η Αυστραλία, μεταξύ άλλων, αναμένεται να αποτελέσουν εξαγωγικές χώρες, εμφανίζοντας πλεόνασμα στην παραγωγή υδρογόνου έως το 2050. Οι ΗΠΑ και η Κίνα αναμένεται να διαθέτουν επάρκεια, δηλαδή θα μπορούν να ανταποκριθούν στις ανάγκες τους με εγχώρια παραγωγή. Η Ιαπωνία, η Κορέα, και αρκετές ευρωπαϊκές χώρες θα εμφανίζουν εισαγωγικό ισοζύγιο. Ωστόσο, η παραπάνω ταξινόμηση εξαρτάται σε σημαντικό βαθμό από το κόστος κεφαλαίου (wacc) και μπορεί να ανατραπεί αν αμβλυνθούν οι υφιστάμενες διαφορές μεταξύ των χωρών. 

3. Σημαντικές είναι και οι διεθνείς ασυμμετρίες. Σύμφωνα με στοιχεία του BNEF, που παραθέτει η Έκθεση, η ανταγωνιστικότητα του πράσινου υδρογόνου ως προς το μπλε, μπορεί να επιτευχθεί νωρίτερα στην Κίνα, το 2023, αντανακλώντας τις χαμηλές τιμές των ηλεκτρολυτών. Ακολουθούν χρονικά η Βραζιλία και η Ινδία, στα έτη 2024 και 2025, λόγω των υψηλότερων τιμών φυσικού αερίου που επηρεάζουν τη σύγκριση. Αντίστοιχα, για την Ισπανία, την Αργεντινή και την Χιλή, η εξίσωση τιμών μπορεί να επιτευχθεί το 2026, ενώ για την Αυστραλία και την Τουρκία το 2027, δηλαδή νωρίτερα από τις ΗΠΑ και αρκετές ευρωπαϊκές χώρες, που τοποθετούνται στο 2028.

4. Η Έκθεση αναφέρει ποικίλα σχήματα στήριξης. Ενδεικτικά, η Γερμανία θα διοχετεύσει 900 εκατ. ευρώ στον φορέα H2Global Foundation, που συγκροτήθηκε από 16 εταιρείες με σημαντικό ρόλο στην αλυσίδα υδρογόνου, με στόχο να αγοράζει πράσινο υδρογόνο ή παράγωγά του στο εξωτερικό και να τα διαθέτει σε εγχώριους χρήστες μέσω ετήσιων δημοπρασιών.  Η κρατική επιδότηση θα καλύπτει τη διαφορά μεταξύ των τιμών αγοράς και πώλησης για διάστημα έως 10 έτη.   

5.  Το υδρογόνο επιτρέπει πράσινη διαφοροποίηση στις χώρες που παράγουν πετρέλαιο και φυσικό αέριο, και οι οποίες αναζητούν μια βιώσιμη διάσταση στην οικονομία τους. Η πρωτοβουλία των Ηνωμένων Αραβικών Εμιράτων «Hydrogen Leadership Roadmap» που παρουσιάστηκε τον Νοέμβριο, εφαρμόζει μια διττή προσέγγιση, εστιάζοντας τόσο στο πράσινο όσο και στο μπλε υδρογόνο, με στόχο το 25% της παγκόσμιας αγοράς υδρογόνου χαμηλού άνθρακα έως το 2030. Μεταξύ άλλων, η στρατηγική περιλαμβάνει 7 κομβικά έργα σε εξέλιξη, δέσμευση CO2 από τη βιομηχανία, και πωλήσεις φορτίων μπλε αμμωνίας. Σε αντίστοιχη λογική κινείται η Αυστραλία, το Ομάν και η Σαουδική Αραβία.

6. Η τρέχουσα δεκαετία θεωρείται κρίσιμη για τη διασφάλιση ηγετικού ρόλου σε θέματα τεχνολογίας και καινοτομίας. Οι μέθοδοι ηλεκτρόλυσης ενέχουν επίσης γεωπολιτική διάσταση, λόγω των υλικών που χρησιμοποιούν (critical raw materials), η σπανιότητα των οποίων επηρεάζεται από τις εξελίξεις σε άλλους κλάδους, όπως οι μπαταρίες και η αυτοκινητοβιομηχανία.  Δύο τύποι ηλεκτρόλυσης με ευρεία εφαρμογή είναι η αλκαλική και η πολυμερής μεμβράνη (PEM). Η πρώτη βασίζεται στο χάλυβα και το νικέλιο, η διαθεσιμότητα των οποίων δεν προκαλεί ιδιαίτερη ανησυχία. Η δεύτερη βασίζεται στην πλατίνα και το ιρίδιο, που αποτελούν από τις πιο σπάνιες και ενεργοβόρες ύλες, με υψηλή συγκέντρωση στην Νότια Αφρική (σε ποσοστά 70% και 85% αντίστοιχα). Μια εναλλακτική μέθοδος, που βασίζεται σε στερεά οξείδια, περιορίζει αισθητά την κατανάλωση ενέργειας αλλά βασίζεται σε υλικά που προέρχονται αποκλειστικά από την Κίνα σε βαθμό 95%, ενώ δεν έχει δοκιμαστεί πέραν των εργαστηριακών συνθηκών.   

Από την ισχυρή ενεργειακή εξάρτηση στις εξαγωγές 

Η Έκθεση του IRENA αναφέρει συγκεκριμένα παραδείγματα χωρών που ενεργά μετασχηματίζουν την οικονομία τους, μέσω του υδρογόνου. Είναι ενδεικτικό ότι ένα από τα μεγαλύτερα έργα που έχουν ανακοινωθεί, αξίας 60 δις $,  τοποθετείται στην Μαυριτανία.

Η Χιλή, που καλύπτει με εισαγωγές το 65% των ενεργειακών της αναγκών, έχει θέσει ως στόχο 5 GW ηλεκτρολυτών έως το 2025 και 25 GW έως το 2030, ώστε να επιτύχει την οικονομικότερη παραγωγή πράσινου υδρογόνου παγκοσμίως. Οι εκτιμώμενες εξαγωγές της έως το 2030 μπορούν να αγγίξουν τα 30 δις δολάρια. Είναι ενδεικτικό ότι η Χιλή φιλοξένησε πρόσφατα την παγκόσμια διάσκεψη πράσινου υδρογόνου, με το Ομάν να αποτελεί τον επόμενο διοργανωτή. 

Το Μαρόκο με ενεργειακή εξάρτηση 91% σήμερα, έχει θέσει ως στόχο 4 ΤWh εγχώριας κατανάλωσης πράσινου υδρογόνου έως το 2030 και 10 TWh εξαγωγών. Η στρατηγική πράσινου υδρογόνου που ανακοινώθηκε τον Ιανουάριο του 2021 αναμένεται να συμβάλει στην δημιουργία 15 χιλιάδων θέσεων εργασίας. Αντίστοιχα, η Ναμίμπια σχεδιάζει την παραγωγή εξαρτημάτων ανεμογεννητριών, γραμμή παραγωγής αμμωνίας, αλλά και μονάδα πράσινου χάλυβα σε κλίμακα που υπερβαίνει κατά πολύ την εθνική οικονομία.

Σημαντικά Στοιχεία και Εκτιμήσεις της Έκθεσης του IRENA

1. Το υδρογόνο αναμένεται να καλύψει το 12% της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας έως το 2050, συμβάλλοντας στη μείωση των εκπομπών CO2 κατά 10%.

2. Η παγκόσμια παραγωγή υδρογόνου το 2050 εκτιμάται στους 410 εκατ. τόνους, με τα 2/3 να συνιστούν πράσινο υδρογόνο.

3. Για την επίτευξη των παραπάνω ποσοτήτων απαιτούνται 5000 GW ηλεκτρολυτών έως το 2050, συγκριτικά με 0.3 GW σήμερα. 

4. Το 2050, η παραγωγή πράσινου υδρογόνου και παραγώγων του θα αντιπροσωπεύει το 30% της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας. 

5. Η ηλεκτρική ενέργεια που θα απαιτηθεί ανέρχεται στις 21.000 TWh, όση σχεδόν η παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας σήμερα.

6. Οι ετήσιες επενδύσεις στην οικονομία του υδρογόνου αναμένεται να κατανεμηθούν ως εξής: 50-60 δις $ σε ηλεκτρολύτες, 5-7 δις σε δέσμευση CO2, 35-40 δις για τον μετασχηματισμό του υδρογόνου (σε αμμωνία, μεθανόλη, συνθετικά καύσιμα), 5-7 δις για αποθήκευση, 5-7 δις για συμπίεση, 2-5 δις σε αγωγούς, 11-15 δις για διανομή. 

7. Σε ένα ευρύ φάσμα σεναρίων, η ζήτηση του υδρογόνου αναμένεται να εκτιναχθεί μετά το 2035. 

8. Το 2050, τα 2/3 του παραγόμενου υδρογόνου θα αφορούν εγχώρια κατανάλωση, ενώ το 1/3 θα υπόκειται σε διασυνοριακό εμπόριο.  

9. Η σημαντική υποχώρηση του κόστους της ενέργειας από ΑΠΕ αλλά και η πτωτική τάση που εμφανίζουν οι ηλεκτρολύτες συνιστούν ενθαρρυντικούς παράγοντες. Ωστόσο, το κόστος μεταφοράς παραμένει υψηλό, με παράλληλες τεχνικές προκλήσεις. Αυτό συνεπάγεται ότι το υδρογόνο θα διοχετεύεται αρχικά σε κέντρα κατανάλωσης κοντά στα σημεία παραγωγής του.

10. Προτείνεται η έναρξη της διοχέτευσης του υδρογόνου σε τομείς με ισχυρό αντίκτυπο, όπως τα διυλιστήρια, η χαλυβουργία, η χημική βιομηχανία και κλάδοι μεταφορών. 

11. Οι εκκρεμότητες στο ρυθμιστικό πλαίσιο πρέπει να διευθετηθούν άμεσα, ενώ είναι αναγκαία η διεθνής εναρμόνιση προτύπων και κανόνων, που θα καταστήσουν αποτελεσματικό το διασυνοριακό εμπόριο.  

Συμπεράσματα

Καθώς μεταβαίνουμε διεθνώς από τις εξαγγελίες στην υλοποίηση, το υδρογόνο θα δημιουργεί νέες γεωπολιτικές ισορροπίες, συμβάλλοντας στη διαφοροποίηση των πηγών ενέργειας και αναδεικνύοντας χώρες που θα αποτελέσουν εξαγωγείς ή κόμβους διαμετακόμισης. Ενδεικτική αυτής της τάσης είναι η πρωτοβουλία 2*40 GW, που αναπτύσσεται στο πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Συμμαχίας Καθαρού Υδρογόνου, θέτοντας ως στόχο την εγκατάσταση 40 GW ηλεκτρολυτών εντός της ΕΕ έως το 2030 και 40 GW σε γειτονικές περιοχές, όπως η Ουκρανία και η Βόρεια Αφρική. 

Σήμερα, οι παγκόσμιες πωλήσεις υδρογόνου ανέρχονται στα 174 δις $, υπερβαίνοντας ακόμη και το LNG. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις επενδυτικών τραπεζών, η αξία της αλυσίδας του πράσινου υδρογόνου μπορεί να αγγίξει τα 11 τρις $ έως το 2050. Ακόμη και αν το υδρογόνο περιοριζόταν στον μετασχηματισμό της βιομηχανίας, η δυναμική είναι τεράστια. Όπως επισημαίνει ο IRENA, οι ετήσιες ανάγκες μιας μονάδας χάλυβα, που θα αποδεσμευτεί από ορυκτά καύσιμα, αντιστοιχούν σε 5 GW ηλεκτρολυτών.   

Η χώρα μας εφαρμόζει μια πολυεπίπεδη ενεργειακή πολιτική, με ισχυρή διεθνή διάσταση, απτές επενδύσεις σε κρίσιμες υποδομές, και συνεχείς μεταρρυθμίσεις, που της επιτρέπουν να τοποθετηθεί στρατηγικά στο νέο τοπίο, τόσο στη Νότια Ευρώπη όσο και την Ανατολική Μεσόγειο. Η εθνική στρατηγική για το υδρογόνο, με συγκεκριμένα μέτρα πολιτικής και ποσοτικούς στόχους, θα δώσει ώθηση στον πράσινο μετασχηματισμό κρίσιμων τομέων, όπως τα διυλιστήρια, η βιομηχανία και οι μεταφορές κάθε τύπου, αλλά και στην καινοτομία μέσω ενός ευέλικτου πλαισίου για τη σύνδεση startups με την πραγματική οικονομία. 

Τα 5 έργα ΙPCEI που έχουν κοινοποιηθεί στις Βρυξέλλες, τα 15 έργα που βρίσκονται σε τροχιά ωρίμανσης, και το ισχυρό επιχειρηματικό ενδιαφέρον που εκδηλώνεται,  αποτυπώνουν την έντονη αναπτυξιακή δυναμική. Μια δυναμική χωρίς αποκλεισμούς, που θα εκτείνεται από τις λιγνιτικές περιοχές έως τα νησιά, από την τσιμεντοβιομηχανία έως την ναυτιλία.  

Στο πλαίσιο αυτό, το υδρογόνο μπορεί να αποτελέσει το «οξυγόνο» της πράσινης μετάβασης και τον καταλύτη μιας συμπεριληπτικής, βιώσιμης ανάπτυξης. 

Η Νεκταρία Καρακατσάνη είναι μαθηματικός, με εξειδίκευση στα οικονομικά της ενέργειας. Το κείμενο εκφράζει προσωπικές σκέψεις.