A hidrogén geopolitikai jelentősége az energiaátmenetben
Az IRENA elemzése
2022/1. lapszám | Magyar Energetika | 431 |
A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) részletes elemzést tett közzé az egyre gyakrabban emlegetett hidrogén energetikai jövőképéről, ami a hazai hidrogénstartégiára is befolyással lehet. A jelentés elsősorban a geopolitikai hatásokra összpontosít. Az alábbiakban ennek főbb megállapításait ismertetjük.
A jelenleg folyamatban lévő energetikai átállás (energy transition) joggal nevezhető példátlan méretűnek még akkor is, ha a főbb hírek általában nem az energetikával összefüggő események ismertetésével és elemzésével kezdődnek. A világszerte formálódó, folyamatosan alakuló társadalmi, gazdasági, technológiai és geopolitikai tendenciák hatása megkérdőjelezhetetlen. Az átmenetet elsősorban a megújuló energiaforrások egyre gyorsuló terjedése és az energiahatékonyságot javító intézkedések jellemzik. A korábbi változásokkal szemben azonban ez az átmenet nem egyszerű tüzelőanyagváltás, hanem sokkal inkább áttérés egy új, a korábbitól jelentős mértékben eltérő rendszerre, amely politikai, műszaki, környezeti és gazdasági zavarokkal is terhes.
Sokak szerint a hidrogén lehet a tiszta energiára való áttérési puzzle hiányzó darabja, amely egyre kézzelfoghatóbb térhódításával minden bizonnyal módosítani fogja az energetikai értékláncokat az elkövetkező években. Az IRENA 1,5 °C-os forgatókönyve szerint a tiszta hidrogén 2050-re a végső energiafogyasztásban akár 12%-os részarányt is elérhet. Akkorra ennek nagy részét megújuló energiaforrások felhasználásával állítják elő, a többit földgázból és talán a szén-dioxid-leválasztásnak is szerepe lehet.
A hidrogén minden bizonnyal befolyásolni fogja az energiakereskedelem útvonalait is, tovább regionalizálva az energetikai kapcsolatokat. Mivel a megújuló energia költségei egyre csökkennek, miközben a hidrogén szállítási költsége viszonylag nagy, a kialakuló új geopolitikai térképek valószínűleg növekvő regionalizációt mutatnak majd. A megújuló energiaforrásokat az jellemzi, hogy azokat többé-kevésbé minden országban ki és fel lehet használni, a megújulókból termelt villamos energiát pedig megfelelő vezetékrendszeren át exportálni lehet a szomszédos vagy távolabbi országokba. Megfelelő műszaki módosításokkal egyes meglévő földgázvezetékek is felhasználhatóak lehetnek hidrogén szállítására. Tartályhajókkal a hidrogén elvben tetszőleges távolságra szállítható, ami eddig kiaknázatlan megújuló erőforrásokat szabadíthat fel. Azok az országok, amelyekben jelentős mennyiségű olcsó megújuló energiaforrás áll rendelkezésre, zöld hidrogén termelővé válhatnak, amely ezekben a térségekben a leggazdaságosabb energiahordozó lehet.
A hidrogén-üzletág versenyképesebb, ugyanakkor valószínűleg kevésbé jövedelmező lesz, mint a jelenleg csővezetéken (is) szállított energiahordozóké. A tiszta hidrogénnel aligha lehet majd olyan bevételeket elérni, mint az olajjal és a földgázzal. Nem hagyható ugyanis figyelmen kívül, hogy a hidrogént nem kitermelni kell a föld alól, hanem gyártási folyamatban állítják elő, ami elvben bárhol megvalósítható. Ebből adódóan a hidrogéngyártás kapcsán nem számíthatók fel pl. azok a bérleti díjak, amelyek az olaj és a földgáz esetében manapság a globális GDP mintegy 2%-át teszik ki. Miután a zöld hidrogén termelési költségei minden bizonnyal csökkenő tendenciát mutatnak majd, egyre újabb szereplők léphetnek be a piacra, ami még versenyképesebbé teszi a hidrogént.
A hidrogénhez kapcsolódó új beruházások és a kereskedelem által újfajta egymásrautaltság jöhet létre a kétoldalú kapcsolatokban. Az ilyen megállapodások gyorsan növekvő sora azt jelzi, hogy ezek eltérnek a XX. században megszokott szénhidrogén-alapú szerződésektől. Több mint 30 ország és régió rendelkezik már olyan hidrogénstratégiával, amely import- vagy exportterveket is tartalmaz, ami előrevetíti a határokon átnyúló hidrogénkereskedelem jelentős növekedését. Azok az országok, amelyek korábban nem kereskedtek energiahordozókkal, minden bizonnyal érdeklődést tanúsítanak a hidrogénnel kapcsolatos technológiák és akár maga a hidrogén iránt is.
A hidrogén-diplomácia számos országban – hasonlóan az olajhoz és a földgázhoz – előbb-utóbb a hivatalos, kormányszintű gazdasági diplomácia részévé válik. A hidrogénhez való hozzáférést sokan az energiaellátás biztonsága és az általános nemzeti reziliencia (rugalmas alkalmazkodóképesség) elemének tekintik, különösen az olyan iparágak esetében, ahol más megoldások nem megvalósíthatók vagy gazdaságtalanok. Egyes országok, amelyek várhatóan importőrök lesznek, már bekapcsolódtak a hidrogénnel összefüggő nemzetközi egyeztetésekbe (Németország és Japán az úttörők) és egyre több követőjük akad. A potenciális exportőrök közül sokan diplomáciájuk legmagasabb szintjein tárgyalnak az – elsősorban zöld – hidrogén szállítási lehetőségeiről. A fosszilis tüzelőanyagok exportőrei a tiszta hidrogént vonzó lehetőségnek tekintik gazdaságuk diverzifikálására. Ők kihasználhatják a meglévő infrastruktúrájukat, a szakképzett munkaerőt és a meglévő energiakereskedelmi kapcsolatokat. Több, fosszilis tüzelőanyagot termelő ország bőséges megújuló potenciállal rendelkezik ahhoz, hogy közvetlenül a zöld hidrogénre is áttérjen (Egyesült Arab Emírségek, Omán, Szaúd-Arábia, Ausztrália). Mindazonáltal a fosszilis tüzelőanyag-termelőknek széles körű gazdasági átmeneti stratégiákra is szükségük lehet, mivel a hidrogén aligha fogja kompenzálni a bevételeik csökkenését.
A villamos energia megújuló energiahordozókból történő – és ezzel nagy mennyiségű zöld hidrogén – termelésének műszaki lehetőségei nagyságrendekkel haladják meg a jelenleg becsült globális keresletet. Számos ország vezetői nyilatkoztak úgy, hogy a közeli vagy a távolabbi jövőben hidrogént terveznek exportálni, ami a jelek szerint csökkenti az exportkoncentráció valószínűségét. Ismertté vált stratégiáikból és a növekvő számú kétoldalú megállapodásokból ítélve még az olyan nettó energiaimportőrök is, mint Chile, Marokkó és Namíbia is zöld hidrogénexportőrökké válhatnak. A hidrogéngyártást azonban korlátozza a szükséges beruházások termelésbe állításának időtartama, valamint a termelési költségek, különösen ott, ahol a közelben a hosszú távú piacok nem biztosítottak. Afrika, Amerika, a Közel-Kelet és Óceánia rendelkezik a legnagyobb technikai potenciállal a zöld hidrogén előállításában. A bőséges megújuló energiaforrásokhoz való hozzáférés a tiszta hidrogénverseny szükséges, de meglehet, hogy nem elégséges eszköze. Számos más tényező is szerepet játszik, beleértve a meglévő infrastruktúra állapotát és a jelenlegi energiaszerkezetet, valamint a tőkeköltségeket és a szükséges technológiákhoz való hozzáférés lehetőségeit. Az, hogy a technikailag rendelkezésre álló potenciál kiaknázható-e, olyan tényezőktől is függ, mint a kormányzati támogatás, a beruházási környezet és a politikai stabilitás.
Ugyanakkor a nagyobb projektfinanszírozási költségek nem feltétlenül akadályozzák a beruházásokat a nagyobb kockázatú országokban. Az upstream olaj- és gázágazat példája arra enged következtetni, hogy azokba az országokba, amelyekben elegendő nagyságú bevételre lehet számítani, a befektetési célú tőke utat talál magának. Ugyanez érvényes azokra az országokra is, amelyek kis költséggel képesek zöld hidrogént előállítani.
A 2020-as években a technológiai vezető szerepért folytatott verseny minden bizonnyal élesebbé válik, mint korábban, mivel a szükséges infrastruktúra fejlődésével és bővítésével a költségek valószínűleg meredeken csökkennek. A zöld hidrogén az előrejelzések szerint az évtized végére már versenyezhet a kékkel. Úgy tűnik, hogy ez hamarabb megtörténik olyan országokban, mint Kína (ahol az elektrolizálás költsége alacsonyabb), vagy Brazíliában és Indiában (olcsó megújuló energiaforrások és viszonylag magas gázárak). A zöld hidrogén már a földgázárak 2021-es megugrása idején is Európa-szerte olcsóbb volt, mint a szürke.
A hidrogén határokon átnyúló kereskedelme – ahogy a zöld hidrogén termelési költségei csökkennek – a 2030-as években minden bizonnyal megélénkül. Számos ország dekarbonizációs forgatókönyvében számolnak azzal, hogy a kereslet emelkedése 2035-től kezd beindulni. Az IRENA előrejelzései szerint 2050-re a zöld hidrogéntermelés kétharmadát helyben, egyharmadát pedig határokon átnyúlóan fogják forgalmazni. A csővezetékeken – beleértve az átalakított földgázvezetékeket is – valószínűleg a kereskedelem fele bonyolódik majd. A másik felét hidrogénszármazékok, elsősorban ammónia formájában hajókon szállítanák. Rövid és középtávon az országok és régiók érvényesíthetik technológiai vezető szerepüket és alakíthatják az egyre bővülő piac szabályait. A hidrogénértékláncban való részesedés növelheti a gazdasági versenyképességet. Hosszú távon a bőséges megújuló potenciállal rendelkező országok a zöld iparosítás helyszínévé válhatnak, kihasználva, hogy az energiaigényes iparágak szívesebben működnek ilyen országokban. A berendezésgyártás lehetőséget kínál arra, hogy az elkövetkező években és évtizedekben értéket teremtsen. A hidrogén értéklánca mentén a becslések szerint az elektrolizálók piaci potenciálja 50-60 milliárd USD-ra, az üzemanyagcelláké pedig 21-25 milliárd USD-ra tehető és ezek piaca az évszázad közepére alakulhat ki. Kína, Európa és Japán jelentős előnyt szerzett az elektrolizáló berendezések gyártásában és értékesítésében, de a piac még mindig fejlődésben van és egyelőre nem is túl nagy. Az innováció és a kialakulóban lévő technológiák akár meg is változtathatják a jelenlegi gyártási környezetet.
A hidrogén bármilyen (szürke, kék, zöld) formája csökkentheti az energiafüggőséget és javíthatja az alkalmazkodóképességet (rezilienciát), de a legtöbb előny a zöld hidrogénből származik. Napjainkban három fő módja van annak, hogy a hidrogén által növekedjen az energiabiztonság:
- Az importfüggőség csökkentése;
- az energiaárak ingadozásának csökkentése és
- az energiarendszerek rugalmasságának és ellenállóképességének növelése a diverzifikáció révén.
Ezeknek az előnyöknek a többsége a zöld hidrogénhez kapcsolódik. A zölddel szemben a kék hidrogén a gázpiacok korábbi mozgását követné, ami importfüggőséget és piaci ingadozásokat hozhatna magával. A zöld hidrogén termelési költségének várható csökkenése azt is jelenti, hogy a fosszilis tüzelőanyagokon alapuló ellátási láncokba – különösen a sok éven át tartó üzemre létesített eszközökbe – történő beruházások befagyhatnak. A hidrogén- és megújulóenergia-technológiákhoz szükséges nyersanyagok termelésének és beszerzésének biztonságára a jövőben minden bizonnyal a korábbinál sokkal nagyobb figyelmet kell fordítani. Míg a hidrogénnel kapcsolatban szükségessé váló legtöbb ásványi anyag és fém beszerzése egyelőre nem okoz nehézséget, a piacok a gyorsan növekvő kereslet, valamint a bányászati és finomítási projektek hosszú átfutási ideje miatt ezek akár nagyon szűkössé válhatnak. A kereslet vagy a kínálat viszonylag kis változása is jelentős áringadozásokat hozhat magával. Az ilyen ingadozások a hidrogénellátási láncokon keresztül is visszaüthetnek, és befolyásolhatják a berendezések árát, valamint a bányászat és a nyersanyagexportőrök bevételeit. Az ellátási lánc COVID-19 által okozott problémái kifejezetten tanulságosak, és azt mutatják, hogy a már jól ismert kockázatokon túlmutató további lehetséges kockázatokat sem szabad figyelmen kívül hagyni.
Kevésbé valószínű, hogy a hidrogénkereskedelem politikai eszközzé vagy kartellezhetővé válik. Ezt az indokolja, hogy a hidrogén több elsődleges energiaforrásból és a világ számos pontján előállítható. A hidrogén sokkal inkább gyártott termék, mint nyersanyag és energiahordozó – nem energiaforrás. Ezért a zöldenergia-kereskedelem áramlása valószínűleg nem fog olyan erőteljes geopolitikai befolyást biztosítani egyetlen ország vagy társaság számára sem, mint az olaj vagy a földgáz. Ennek ellenére előállhat ellátási hiány, különösen a hidrogénkereskedelem első éveiben, amikor a beszállítók száma korlátozott, és a kereskedelmet főképp kétoldalú megállapodások szabályozzák. A hidrogénkereskedelemre vonatkozó szabályok és szabványok kialakítása jelentős hatással lesz arra is, hogy mely technológiák uralják majd a jövőbeli piacokat. A tiszta hidrogénpiacok sikere attól függ, hogy képesek-e olyan koherens és átlátható szabályokat, szabványokat és normákat meghatározni, amelyek megkönnyítik az országok, régiók és ágazatok közötti együttműködést és kereskedelmet. Az egymástól eltérő, különböző szabványok lelassíthatják az előrehaladást, a piac széttöredezettségéhez vezethetnek, szabályozási versenyt indíthatnak és akadályokat gördíthetnek a kereskedelmi forgalom elé.
Ahhoz, hogy a hidrogén kellő mértékben, átláthatóan és megbízhatóan járulhasson hozzá az éghajlatváltozással kapcsolatos nemzetközi erőfeszítésekhez, olyan eredetigazolásokra (certificate of origin) lesz szükség, amelyek által a hidrogén termelésével és felhasználásával kapcsolatos tevékenységek és azok kibocsátáscsökkentési következményei, eredményei pontosan ellenőrizhetővé, követhetővé válnak. Átgondolt szakpolitikai keretekre van szükség ahhoz, hogy a hidrogén hatékonyan hozzájáruljon az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának csökkentéséhez. Az árak globális átláthatósága támogatná a hidrogén világpiacának gyors fejlődését. Nem közömbös az sem, hogy a piacokon mely devizanem(ek) ben jegyzik majd a hidrogén árát. Így pl. az Európai Unió, amely valószínűleg az egyik legfontosabb importpiaccá válik, valószínűleg arra törekszik majd, hogy jövőbeli hidrogénimportját euróban denominálják. A szén árának csökkenése hasznos vagy akár szükséges lehet ahhoz, hogy a zöld hidrogén versenyképes legyen a szürke változattal és végső soron a fosszilis tüzelőanyagokkal. Ebben az értelemben a hidrogén a szén-dioxid-kereskedelmi (kibocsátási egység kereskedelmi) versenyben is szerepet játszhat.
A beruházási döntések jórészt hosszú távúak, és a befagyott eszközök kockázata nagy, ezért a helyhez kötött infrastruktúrát is hosszú távon kell értékelni. Az energetikai infrastruktúrával kapcsolatos minden beruházási és tervezési döntésnél figyelembe kell venni, hogy a dekarbonizált gazdaság földrajza valószínűleg nagyon különbözik majd a jelenlegitől. A végső energiafelhasználás eltolódása a villamos energia irányába minden bizonnyal jelentősen átalakítja a kereslet szerkezetét. A kínálati oldalon a megújuló hidrogén termelése valószínűleg a mai olaj- és gázmezőktől eltérő helyeken lesz jellemző. Miközben a meglévő infrastruktúra egy részét akár fel lehetne használni, az ilyen újrapozicionálás technikai kihívásait és költségeit már a beruházások tervezésének megkezdésétől figyelembe kell venni. A fejlődő országokban a hidrogéntechnológiák korai bevezetésének segítése világméretekben javíthatja az energiabiztonságot, és hatásosan akadályozhatja meg a globális dekarbonizációs szakadék kiszélesedését. A hidrogénpiac bővülése csökkentené az ellátási lánc kockázatait is. A technológiához való hozzáférés, a képzés, a kapacitásépítés és a megfizethető finanszírozás kulcsfontosságú lesz a hidrogénben rejlő lehetőségek teljes körű kiaknázása és a globális energiarendszer dekarbonizációja szempontjából, és hozzájárulhat a globális stabilitás erősítéséhez és a méltányosság javulásához. A hidrogénkereskedelmi kapcsolatok létrehozása új lehetőségeket nyithat a helyi hidrogénértékláncok létrehozására, a zöld iparágak ösztönzésére és a megújuló energiaforrásokban gazdag országokban munkahelyek teremtésére.
A globális célkitűzéseknek azokra az alkalmazásokra kell összpontosítaniuk, amelyek a legközvetlenebb előnyöket nyújtják, és lehetővé teszik a méretgazdaságosságot, különösen az elkövetkező években. Célszerű az olyan ágazatok előnyben részesítése, amelyek esetében a hidrogén a legjobb – adott esetben az egyetlen – alternatíva, ezek nagyobb valószínűséggel költséghatékonyabbak és kevésbé érzékenyek a születőfélben lévő piacok kockázataira. Az egyik példa lehet a zöld hidrogénre való áttérés támogatása, majd felgyorsítása azokban az ipari alkalmazásokban, ahol már használnak hidrogént, például az olajfinomításban, valamint ammónia- és metanolgyártásban. Fejlődésétől függően a hidrogénpiac pozitív és negatív hatással lehet a fenntartható fejlődésre. Az emberi biztonság (human security) fogalmát gyakran használják a geopolitikai instabilitás kiváltó okainak leírására, hogy figyelembe vegyék az olyan fenyegetéseket, mint az éghajlatváltozás, a szegénység és a járványok, amelyek alááshatják az országokon belüli és az országok közötti békét és stabilitást. A jövőben egyre fontosabb lesz, hogy világossá tegyük a globális fenyegetések és sebezhetőségek többdimenziós jellegét, hogy előre lássuk és elhárítsuk a hidrogén térhódításával járó egyes kockázatokat.
Forrás
- https://www.irena.org
