I den nye utredningen «Sammenhengende verdikjeder for hydrogen» har Oslo Economics, SINTEF og Greensight på oppdrag fra Olje- og energidepartementet vurdert dagens teknologi- og markedsstatus for produksjon, distribusjon, lagring og bruk av hydrogen i Norge. Behovet for forsterkede eller nye virkemidler for hydrogen er også undersøkt.
- Rapporten gir en treffende beskrivelse av status og danner et godt utgangspunkt for regjeringens videre arbeid
- Her har Oslo Economics, SINTEF og Greensight gjort et omfattende og grundig stykke arbeid. Rapporten gir en treffende beskrivelse av status for hydrogen som klimaløsning, og danner et godt utgangspunkt for regjeringens videre arbeid med å utvikle en helhetlig hydrogenverdikjede, sier Ingebjørg Telnes Wilhelmsen, generalsekretær i Norsk Hydrogenforum.
I utredningen slås det fast at hydrogen per i dag fremstår som den beste løsningen for reduksjon av klimagassutslipp fra en rekke anvendelser innenfor industri og transport i Norge. Økt produksjon og bruk av hydrogen er derfor nødvendig om Norge skal lykkes med å nå klimamålene.
Videre legges det vekt på at Norge har gode naturgitte forutsetninger for produksjon av hydrogen, både basert på fornybar energi (grønt hydrogen) og basert på reformering av naturgass med CCS (blått hydrogen). Norge kan også ta en ledende rolle som teknologileverandør, for eksempel innen produksjon av elektrolysører, lagringstanker, brenselceller og motorer, og som leverandør av forskning, utvikling og design av systemløsninger.
Differansekontrakter er et treffsikkert virkemiddel
Ifølge utredningen vil differansekontrakter rettet spesifikt mot grønn hydrogenproduksjon være et effektivt virkemiddel dersom myndighetene legger stor vekt på oppnåelse av mål om hydrogenverdikjeder. Det slås fast at virkemiddelet vil gi stor sikkerhet for etablering av hydrogenproduksjon i det omfang myndighetene ønsker og har betalingsvilje for. Dette virkemiddelet vil derfor kunne bidra til å løse flere av markedssviktene som i dag hindrer en rask oppskalering.
I et innspill til regjeringen og stortingspartiene har NHF nylig foreslått en første utlysning på 25.000 tonn årlig produsert hydrogen.
- Nå ser vi frem til at regjeringen intensiverer det pågående arbeidet
- Regjeringen har i Hurdalsplattformen slått fast at den skal bidra til å bygge opp en sammenhengende verdikjede for hydrogen der produksjon, distribusjon og bruk utvikles parallelt. NHF mener at differansekontrakter er et helt sentralt virkemiddel for å få til dette, og det er gledelig å se at utredningen i stor grad støtter våre anbefalinger. Vi er også enige i at systemet bør komme i tillegg til dagens støtteordninger og dekke innenlands forbruk i industri, maritim og tungtransport. I tillegg bør det være jevnlige utlysninger frem mot 2030. Nå ser vi frem til at regjeringen intensiverer det pågående arbeidet slik at vi kan komme i gang med første utlysning så fort som mulig, sier Telnes Wilhelmsen.
Store muligheter for norsk eksport av hydrogen til Europa
Ifølge utredningen er det store markedsmuligheter for norsk eksport av blått og grønt hydrogen til Europa. I tillegg til rik tilgang på fornybar kraft, kan naturgassressursene utnyttes til å produsere blått hydrogen. Et eventuelt hydrogenrør vil fra begynnelsen av 2030-tallet kunne levere 4 millioner tonn hydrogen årlig, tilsvarende 130-150 TWh. Men den norske konkurransekraften vil avhenge av politiske beslutninger i EU og konkurrerende produsenter som Storbritannia, USA, Midtøsten og Nord-Afrika. Storskala eksport vil også være avhengig av at blått hydrogen får aksept i EUs taksonomi og direktiver.
- Myndighetene må ta en rask beslutning når Gassco og dena har konkludert om hydrogenrør
- Flere av våre medlemmer har ambisjoner om eksport av hydrogen til Europa, og har pekt på at en rørledning vil være avgjørende for å lykkes med det. Det tar langt tid å utvikle prosjekter for storskala produksjon av hydrogen og hvis disse skal ha effekt i 2030 må myndighetene raskt ta en beslutning også på dette området. Jeg ser fram til konklusjonene fra mulighetsstudiet som Gassco og dena nå gjennomfører, og håper på en så rask prosess som mulig fram mot beslutning om bygging av et hydrogenrør, sier Ingebjørg Telnes Wilhelmsen.
Politisk vilje avgjør
For å legge til rette for klimateknologi og grønne verdikjeder understrekes det i utredningen at Norge må fortsette å støtte opp om økt CO2-pris nasjonalt og internasjonalt, at tilgangen på fornybar kraft økes og at konsesjons- og planprosesser effektiviseres.
Utredningen presenterer tre scenarier for produksjon og bruk av hydrogen i Norge fram mot 2030 og 2050. Høyt scenario viser at om myndighetene legger til rette for hydrogenproduksjon og -bruk vil det nasjonale forbruket av utslippsfritt (grønt) eller nesten-utslippsfritt (blått) hydrogen kunne nå 120.000 tonn i 2030. I 2050 kan forbruket ha økt til hele 655.000 tonn.
Uten tilrettelegging, i lavt scenario, vil forbruket derimot knapt overstige 14.000 tonn i 2030, og begrenses til et fåtall industriprosjekter, skip og lastebiler. Aktørene bak utredningen peker på flere tiltak som kan bidra til å skalere produksjon og bruk av hydrogen, men understreker at det er den politiske viljen til å satse på hydrogen som vil bestemme tempoet.
- Norske myndigheter bør sikte seg inn mot mot høyt scenario
- Det er interessant å se utredningens tre scenarier. Lavt scenario basert på få eller ingen tiltak fra myndighetenes side innebærer at Norge ikke satser på hydrogen, og det er trolig lite realistisk basert på allerede vedtatt politikk. Høyt scenario viser et potensial i 2030 i produksjon og bruk som betyr høy eksportverdi, grønne arbeidsplasser og CO2-reduksjoner som monner. Det er dette norske myndigheter burde sikte seg inn mot, og utredningen gir gode anbefalinger med hensyn til hvilke virkemidler som trengs for å komme dit. Vi i bransjen ser fram til en god dialog med myndighetene om hvordan vi i fellesskap skal få til det, sier Telnes Wilhelmsen.
Utredningen om bruksområder
Hydrogen kan brukes som reduksjonsmiddel i metallurgiske prosesser og som kilde til høytemperatur varme
I dag benyttes omtrent 225.000 tonn grått hydrogen fra naturgass i Norge, hovedsakelig som råstoff i kjemisk industri. Ny, klimavennlig hydrogenproduksjon kan erstatte dette og i tillegg benyttes som reduksjonsmiddel i metallurgiske prosesser og som kilde til høytemperatur varme. Der bruk av hydrogen som råstoff er teknisk modent i dag, er det fremdeles behov for teknologiutvikling ved bruk av hydrogen som reduksjonsagent eller ved høytemperatur varme.
Et annet sentralt bruksområde som utredningen peker på, er sjøtransport. Her er brenselceller i kombinasjon med komprimert hydrogen og metanol i forbrenningsmotor tilgjengelige løsninger, og flere produsenter av forbrenningsmotorer og brenselceller har høy testaktivitet for å klargjøre sine løsninger for pilotering og fullskala drift. Innen tungtransport er en rekke hydrogendrevne lastebiler i pilotstadiet eller under testing, og serieproduksjon ventes for de fleste i andre halvdel av 2020-tallet.
Andre potensielle bruksområder i Norge er jernbane, lufttransport, bygg og anlegg, og i enkelte tilfeller kraftproduksjon.
Teknologien er moden, men behov for systemløsninger og kostnadsreduksjoner
Utredningen har også foretatt grundige undersøkelser av teknologimodenhet. Selv om det i dag er moden teknologi for produksjon og enkelte former for anvendelse av hydrogen påpekes det at det fremdeles er behov for teknologiutvikling flere steder i verdikjedene, og ved sammensetting av nye verdikjeder.
Kostnadene for elektrolysører er ventet å falle med 50 prosent innen 2030
Hydrogen med vannelektrolyse er en kommersielt tilgjengelig og skalerbar teknologi som har vært anvendt industrielt siden metoden ble tatt i bruk på Rjukan for snart hundre år siden. Siden produksjon med naturgass er billigere, har markedsvolumet vært begrenset. Imidlertid forventes kostnadene for alkaliske og PEM-baserte elektrolysører å falle med så mye som 50 prosent frem mot 2030. Andre løsninger under utvikling er fast-oksid-basert elektrolyseteknologi (SOE), bruk av anionmembraner (AEM) og proton-keramisk elektrolyse (PCE). Teknologien for produksjon av blått hydrogen er moden, men integrasjonen mellom karbonfangst og hydrogenproduksjonen kan karakteriseres som umoden for den mest aktuelle produksjonsprosessen.
Hydrogen kan distribueres både med land-, rør- og sjøtransport, der transportform er avhengig av volum og avstand. På land benyttes allerede containerbaserte løsninger for transport av komprimert hydrogen. I likhet med komprimert hydrogen kan flytende hydrogen transporteres i tank på bil, eksemplifisert ved leveransen av flytende hydrogen fra Tyskland til den norske fergen MF Hydra. Innen sjøtransport jobbes det med å utvikle skip for transport av komprimert hydrogen. På grunn av lavere volumetrisk energitetthet vil transport i komprimert form ha større volum og større plassbehov enn frakt av flytende hydrogen eller ammoniakk. Det er imidlertid store kostnader forbundet med utvikling av skipsdesign tilpasset transport av flytende hydrogen, selv om det allerede finnes enkelte kommersielle skip for dette. Transport av ammoniakk på skip muliggjør frakt av omtrent dobbelt så mye energi ved samme volum sammenlignet med flytende hydrogen, og nesten seks ganger så mye energi som komprimert hydrogen. Samtidig er det en ulempe at det er energikrevende å cracke ammoniakk tilbake til hydrogen på senere tidspunkt. Denne ulempen gjelder også for LOHC sin tilleggsprosess med hydrogenering og dehydrogenering.
Kostnaden er lavest ved tilpasning og bruk av eksisterende naturgass-rørledninger, men nye rørledninger for hydrogen i gassform vil være kostnadsbesparende sammenlignet med transport fra ammoniakk i skip for avstander på opptil 1.600 km.
Hydrogen kan lagres over lengre tid i tanker, rør og undergrunnsformasjoner. Mens lagring av mindre mengder blir gjort i egnede tanker og moduler, kan saltkaverner egne seg for storskala lagring. Kostnader knyttet til investeringer i lagring kan ha avgjørende betydning for et prosjekts lønnsomhet.
Øvrige anbefalinger og konklusjoner
I tidlige faser av teknologimodenhetsløpet er virkemiddelapparatet i hovedsak dekkende. Det anbefales derfor i rapporten at dagens støtteordninger for forskning og teknologiutvikling videreføres.
CO2-kompensasjon reduserer produksjonskostnader, men er ikke et effektivt virkemiddel for å utløse investeringer i hydrogen. Andre ordninger, som for eksempel differansekontrakter eller subsidier under nasjonal kontroll, vil derfor gi bedre forutsigbarhet for aktørene.
Krav til lav- og nullutslipp i offentlige anskaffelser kan tas i bruk i sektorer med betydelig offentlig innkjøp.
Direkte regulering og krav til bruk av lavutslipps- eller nullutslippsløsninger eller hydrogenbaserte løsninger i enkelte sektorer er alternative virkemidler som kan tas i bruk. Kostnadene vil da falle på markedsaktørene og kundene. Krav til bruk av lav- og nullutslippsteknologi i offentlige anskaffelser kan videre tas i bruk i sektorer med betydelig offentlig innkjøp og der hydrogen forventes å være en effektiv klimaløsning.
I veitransport og bygg og anlegg bør behovet for infrastruktur for hydrogen vurderes sammen med behovet for behovet for ladeinfrastruktur, for en mest mulig helhetlig vurdering av kostnadseffektive klimaløsninger på sikt. I maritim sektor er det behov for styrket virkemiddelbruk på infrastruktursiden, samtidig som det må utarbeides standarder og regelverk som legger til rette for å ta i bruk hydrogen. Dette arbeides må prioriteres, og Norge kan med sin sterke maritime posisjon påvirke internasjonal utvikling gjennom EU, ISO og IMO.
Det er behov for styrket virkemiddelbruk på infrastrukturen i maritim sektor.
Differansekontrakter vil være mer effektivt for å etablere hydrogenverdikjeder enn ny statlig virksomhet. Statlige selskaper med en posisjon innenfor hydrogenverdikjeden bør imidlertid ha mulighet til å gjøre investeringer i hydrogen, men i utredningen understrekes det at investeringene må skje på kommersielle vilkår.
Dette er bare noe av det man kan lese i rapporten. Vi anbefaler å ta en nærmere titt på den.
- Dette er høyverdig sommerlektyre, avslutter Wilhelmsen.
Du kan lese rapporten her.