O hidrogênio de baixo carbono deve desempenhar um papel vital na condução da descarbonização global, particularmente em setores difíceis de abate, como transporte pesado e produtos químicos. Dada a incompatibilidade entre onde a produção e a demanda estarão localizadas, o comércio global de hidrogênio de baixo carbono será vital para alcançar reduções de emissões direcionadas em muitas partes do mundo. No momento, cenários ambiciosos mostram o comércio global de hidrogênio de baixo carbono começando a escalar até 2030, com volumes totais de exportação naquele ano atingindo 16 MTPA de acordo com o rastreamento da Agência Internacional de Energia (IEA) de projetos anunciados.
A significant shortfall in supply of low-carbon hydrogen for trade will exist through 2030.
Mas a realidade provavelmente ficará muito aquém de tais projeções. Nosso estudo do mercado, juntamente com nosso extenso trabalho de clientes no setor, revela que um déficit significativo no fornecimento de hidrogênio de baixo carbono para o comércio existirá até 2030. A boa notícia: embora a infraestrutura como oleodutos não esteja ficando on-line com rapidez suficiente, o transporte por meio de transporte marítimo será suficiente para lidar com a demanda até 2030.
To gain deeper insight on the state of play, we took a close look at the market for trade in low-carbon hydrogen in Europe.
The looming supply shortfall in the hydrogen market has major global implications. In order to stay on track to limit global temperature increase to even 2°C compared to preindustrial levels, global emissions must be slashed dramatically by 2030. Slow development of hydrogen trade could be one of the contributing factors that pushes that goal out of reach. Government and business leaders gathering at COP28 must confront this hard fact head-on.
The Hydrogen Supply Shortfall
Large-scale, low-carbon hydrogen projects are extremely complex—in some cases combining chemical production and renewable power into one project. To get such projects off the ground, a host of factors must align including permitting offtake agreements between producers and buyers, manufacturing of items with long lead times (such as electrolyzers), finance, and export infrastructure.
In the early stage, project developers focus on the overall technical concepts, the business case, and the commercial foundations. The advanced-stage development and execution, which includes detailed engineering, procurement, construction, commissioning, takes another six to eight years. Given this timeline, projects that have not currently moved to the advanced development stage are unlikely to bring low-carbon hydrogen to the market by 2030.
Infelizmente, o aumento da oferta está sendo atenuado por três fatores. Nossa análise indica que os acordos anunciados entre compradores e vendedores, incluindo memorandos de entendimento, cartas de intenção e joint ventures, abrangem volumes totais de 11 MTPA globalmente em 2030. No entanto, quando se trata de acordos de offtak formais - sob os quais os compradores se comprometeram a estabelecer volumes - os sinais de mercado são mais fracos. As informações disponíveis mostram menos de 2 MTPA cobertas pela empresa, contratos de excesso assinados. Enquanto isso, ao longo do ano passado, os preços para equipamentos críticos no mercado de energia renovável não diminuíram ou mesmo surgiram, devido em grande parte à inflação e interrupção nas cadeias de suprimentos. Por exemplo, esperava -se que os preços do eletrolisador caíssem devido a economias de escalas e taxas de aprendizado. No entanto, os custos mantiveram-se constantes em torno de US $ 2.000/kW e devem permanecer nesse nível pelo menos até 2025.
- There are a limited number of offtake agreements being signed. Our analysis indicates that announced deals between buyers and sellers, including memorandums of understanding, letters of intention and joint ventures, cover total volumes of 11 Mtpa globally in 2030. However, when it comes to formal offtake agreements—arrangements under which buyers have committed to set volumes—the market signals are weaker. The information that is available shows less than 2 Mtpa covered under firm, signed offtake agreements.
- Energy costs, which are a primary cost driver for hydrogen production, remain high. Meanwhile, over the last year, prices for critical equipment in the renewable energy market have failed to decline, or even surged, due in large part to inflation and disruption in supply chains. For example, electrolyzer prices were expected to fall due to economies of scales and learning rates. However, costs have held steady at around $2,000/kW and are expected to remain at that level at least through 2025.
- Although supportive policies for the market have been passed in some regions—the Carbon Border Adjustment Mechanism in the EU and the Inflation Reduction Act in the US, for example—the full impact of such policies will not be felt for five to ten years.
Our analysis reveals that export-oriented projects with volumes of just 3 Mtpa have moved to advanced stage or reached (final investment decision) FID globally, well below the 8 Mtpa in trade volumes required to keep the world on track to limit global temperature increase to 2°C. The gap is even wider when we compare these advanced and FID project totals with trade volumes estimates (based on announced projects) from the International Energy Agency (IEA). (See the exhibit.) Meanwhile, industry groups have presented still more ambitious projections that are double those of the IEA. That has significant implications for Europe. It will be impossible to hit the 10 Mtpa import target and exceedingly difficult to even reach 5 Mtpa.
Infrastructure Challenges
The most efficient means of transporting hydrogen up to 5,000 km is through pipelines. However, a limited number of hydrogen pipelines are in operation globally today.
Considere a UE. Os operadores de infraestrutura de gás estão nos estágios de planejamento para oleodutos de transmissão de hidrogênio em larga escala em toda a UE para conectar centros de produção esperados no sul com demanda concentrada no norte. Atualmente, aproximadamente 1.300 km de tubulações de hidrogênio estão em serviço na UE conectando a Holanda, Bélgica, França e Alemanha. Os operadores de sistemas de transmissão, uma mistura de entidades públicas e privadas, anunciaram que mais de 30.000 km de pipeline de hidrogênio estarão operacionais na UE até 2030. No entanto, a construção de pipeline normalmente leva cerca de sete anos desde o início do design avançado de estágio até a operação. Hoje, apenas 4.000 km dos pipelines de hidrogênio planejados estão em estágios avançados.
Em alguns casos, os gasodutos existentes podem ser convertidos em serviço de hidrogênio, com essas conversões levando aproximadamente um a três anos em média. Ainda assim, mesmo quando levamos em consideração a adição de novos pipelines de hidrogênio que estão no caminho certo até 2030 e na conversão de alguma infraestrutura de gás natural, a capacidade de transporte será insuficiente para os volumes que se espera fluir do sul da Europa e outros centros de produção global. Normalmente, o transporte de hidrogênio em distâncias superiores a 5.000 km será feito pelo transporte marinho, com as moléculas de hidrogênio sendo sintetizadas em um derivado, mais comumente amônia, para transporte mais eficiente. Hoje, de 18 a 20 mtpa de amônia é enviada globalmente todos os anos e a capacidade deve expandir 30% entre agora e 2026. Esse crescimento será suficiente para lidar com volumes globais de remessa de amônia. Enquanto isso, vários terminais de amônia-Import com capacidade adicional de 14 MTPA devem ficar on-line até 2027.
There is, however, capacity for longer range transportation of low-carbon hydrogen. Typically, transport of hydrogen over distances greater than 5,000 km will be done by marine transport, with the hydrogen molecules being synthesized into a derivative, most commonly ammonia, for more efficient transport. Today 18–20 Mtpa of ammonia is shipped globally every year and capacity is expected to expand 30% between now and 2026. This growth will be sufficient to handle global ammonia shipping volumes. Meanwhile, a number of ammonia-import terminals with additional capacity of 14 Mtpa are expected to come online by 2027.
Embora a diferença de 2030 não possa ser completamente fechada, existem ações críticas que podem ajudar a reduzi-la materialmente.
Entre agora e 2030 O uso primário desta amônia será como uma matéria -prima química ou como combustível no transporte e na geração de energia. Um uso secundário pode ser converter a amônia de volta ao hidrogênio por meio de rachaduras. No entanto, a tecnologia para quebrar a amônia é imature e cara hoje, tornando-o economicamente pouco atraente para entregar hidrogênio por essa rota antes de 2030. Além de 2030, à medida que o mercado de hidrogênio de baixo carbono se desenvolve, precisaremos de infraestrutura robusta de pipeline e de menor custo e custo de rachaduras em larga escala para transportar os volumes de cultivo.
Hydrogen will play a vital role in combating Mudança climática . Mas não podemos mais ignorar o fato de que o comércio global de hidrogênio não atingirá os níveis necessários nos próximos sete anos. Os governos podem tomar medidas que fortalecem o caso de negócios para o hidrogênio de baixo carbono, incluindo o estabelecimento de mandatos para criar certeza da demanda e despertar investimentos em infraestrutura. Os governos também podem eliminar obstáculos, inclusive através da racionalização do processo de permissão e apoiar o desenvolvimento de cadeias de suprimentos robustas por meio de políticas e acordos comerciais. E as empresas podem colaborar, sendo a coalizão dos primeiros motores um excelente exemplo, para acelerar o desenvolvimento de projetos de hidrogênio complexos e intensivos em capital e criar plataformas que correspondam à oferta e à demanda.
Although the 2030 gap cannot be completely closed, there are critical actions that can help materially narrow it. Governments can take steps that strengthen the business case for low-carbon hydrogen, including establishing mandates to create demand certainty and spark investment in infrastructure. Governments can also eliminate obstacles including through streamlining of the permitting process and support the development of robust supply chains via trade policies and agreements. And companies can collaborate, the First Movers Coalition being a prime example, to speed up the development of complex and capital-intensive hydrogen projects and to create platforms that match supply and demand.
As etapas necessárias para acelerar o desenvolvimento do comércio de hidrogênio não são um mistério. O que falta é o compromisso e a energia para realmente colocá -los em ação. Felizmente, uma dose difícil de realidade sobre onde as coisas estão hoje pode ser o catalisador que precisamos para garantir que o hidrogênio cumpra seu potencial. Inscreva -se
