Nem várt segítséget kapott a zöldhidrogén a földgázpiactól
Nem várt segítséget kapott a zöldhidrogén a földgázpiactól

A jelentősen megemelkedett földgázárak mellett a hidrogén nap- és szélenergiával történő termelése már képes versenybe szállni a fosszilis energiahordozóból való előállításával. A hidrogén a következő években egyre fontosabb szerepet kaphat a klímavédelmi célok elérésében.

A klímacélok gyors eléréséhez egy olyan megbízható, rugalmas és stabil energiarendszer megvalósításának, amely a fogyasztási igényeket mindenkor képes kielégíteni, és nagyrészt időjárásfüggő megújuló energiaforrásokra támaszkodik, ma két fő akadálya van. Az egyik a termelőkapacitásokra fordított beruházások elégtelensége. A másik pedig a megtermelt energia tárolását nagy mennyiségben és hosszú ideig, akár évszakokon átívelően lehetővé tevő, piacérett, versenyképes árú megoldások hiánya. Míg a mobiltelefonokban és az elektromos autókban is alkalmazott lítiumion-akkumulátorok már ma is képesek hozzájárulni ahhoz, hogy az otthonok és egyéb ingatlanok centralizált energiaellátástól való függése jelentősen csökkenjen, és a villamosenergia-rendszer egy napon belüli csúcsterhelései kezelhetővé váljanak, a hosszabb távú energiatárolás ezzel a technológiával nem megoldható.

Az igényen felüli villamos energia gázzá alakításán alapuló (P2G, power-to-gas) eljárások, illetve a hidrogén alapú üzemanyagok legalább részben megoldást kínálhatnak a nagy mennyiségű szezonális energiatárolás jelenleg megoldatlan problémájára. (Előbbi kapcsán említendő a hidrogén – melynek égése során melléktermékként mindössze víz képződik – elektrolízissel történő előállítása.) Mivel azonban a hidrogénnel történő energiatároláshoz kapcsolódó energiaveszteség jelenleg 60 százalék körüli az oda-vissza irányú átalakítás során (nem beszélve a jelentős kacsolódó infrastruktúra-fejlesztési igényről), az ebben rejlő lehetőség egyelőre korlátozott. Kulcsfontosságú ezért a megújuló vagy zöldhidrogén előállítási költségeinek a csökkentése.

A tömeges elterjedés küszöbén?

Ezt a folyamatot leginkább innovációval, kísérleti projektekkel, ezek támogatásával, illetve a méretgazdaságossággal lehet gyorsítani. Erre jó példa a ma már legolcsóbb áramtermelő technológiáknak számító fotovoltaikus napelemek és szélturbinák fejlődése. A hidrolízisen, vagyis vízbontáson alapuló zöldhidrogén-termelő technológiák azonban az előbbiekhez képest jelentős lemaradásban vannak. Piacérettség szempontjából most tartanak ott, ahol tömeges elterjedésüket megelőzően álltak. Bizonyos jelek azonban arra utalnak, hogy a megújuló hidrogén előállítása a jelentős költségcsökkenés és a széles körű globális terjedés küszöbén áll.

A Nemzetközi Energiaügynökség legutóbbi tematikus jelentése még úgy fogalmazott, hogy „a hidrogén megújuló forrásból történő előállítása a földgáz és a megújuló villamos energia árától függően 2–7-szer annyiba kerülhet, mint a szén-dioxid-leválasztás nélküli földgázból történő (szürkehidrogén-)előállítás”. Úgy tűnik azonban, hogy a minden képzeletet felülmúló, példátlan földgázpiaci fejlemények hatására máris aktualitását vesztette a fenti, október elején megjelent megállapítás. A jelenlegi európai földgázpiaci környezetben ugyanis a hidrogén megújuló villamos energiával történő előállítása már képes versenybe szállni a fosszilis tüzelőanyagból való előállítással – idézte az ágazat vezető vállalatát az S&P Global Platts.

hidrogén erőmű vázlat
Az ideális erőmű megújuló energiaforrásokból állítja elő a hidrogént, amely ideális energiatároló.
Forrás: abc.net.au

Az európai és a globális földgázpiaci kínálat szűkössége miatt megugró gázárak alaposan megemelték a földgázból úgynevezett gőzreformálással történő szürkehidrogén-előállítás költségét is. Olyannyira, hogy mára gyakorlatilag költségparitásba hozták a zöldhidrogént a szürkehidrogénnel – állítja október 22-én kiadott közleményében a norvég Aker Clean Hydrogen nevű társaság, a Norvégiában fejlesztés alatt álló projektjeire hivatkozva. Ez alapján a cég 3,5–4,5 dollár/kg költségszintet tudott elérni a zöldhidrogén előállítása során, ami megfelel a szürkehidrogén költségszintjének. Sőt kedvezőbb is nála az S&P Global Platts aktuális becslése szerint (4,93 euró, 5,74 dollár/kg).

Támogatás nélkül is versenyképes

Hasonlóan nyilatkoztak az elektrolizátorokat gyártó ITM Powernél is, kiemelve a hosszú távú zöldáram-vásárlási szerződések (PPA-k) szerepét is. A PPA-k esetében a jellemzően vállalati felhasználó gyakorlatilag közvetlenül a megújulóenergia-termelőtől szerzi be a villamos energiát. Ez a tőzsdeinél alacsonyabb, ráadásul fix villamosenergia-költségeket biztosít a folyamathoz. A hagyományos hidrogéntermelők ugyan egyelőre valószínűleg kevéssé vannak közvetlenül kitéve a földgázárak éles emelkedésének más típusú, de szintén hosszabb távú szerződéseiknek köszönhetően, azonban a magas árak tartós fennmaradása esetén a kereskedők előbb-utóbb rájuk is áthárítják a költségemelkedés terheit.

Graham Cooley vezérigazgató szerint a zöldhidrogén termelési költsége a legtöbb helyen a világon alacsonyabb a szürkehidrogénénél, például ha egy szélfarm által termelt és PPA-szerződéssel vásárolt elektromos áram felhasználásával történik az előállítása. A portugál környezetvédelmi miniszter, Joao Pedro Matos Fernandes szavai szintén ezt erősítik meg. Ő ugyanakkor azt is elmondta, hogy bár a 100 euró/MWh fölötti földgázárak esetén a zöldhidrogén-termelés támogatás nélkül is életképes, nem számít rá, hogy a jövő évben is fennmarad ez az árszint. A portugál kormány 2022 januárjára egy zöldhidrogén-aukciót tervez a fogyasztás támogatására, amely a potenciális fogyasztókat célozza meg. Különösen azokat az ipari és közlekedési szektorban aktív vállalatokat, amelyek a fosszilis szennyező energiáktól (például a dízeltől) függnek.

A legnagyobb lehetőség a szélerőművekből származó energiából előállított hidrogénben van.

A tiszta hidrogén előretörését tehát meggyorsíthatják a magas földgázárak, melyek a várakozások szerint hosszabb távon, akár a következő években is magasan maradhatnak, ha a szeptemberben és októberben kialakult szintnél valamivel alacsonyabban is. A zöldhidrogén térnyerése azonban enélkül is várható. Ezt az is igazolja, hogy a fent említett – létesítményeket fejlesztő, építő, birtokló és üzemeltető – Aker Clean Hydrogen integrált zöldhidrogén-termelő sem tegnap kezdte kiépíteni összességében több mint 1,8 GW-os működő és „a csőben lévő” portfólióját. A társaság célja 2030-ra 5 GW tisztahidrogén-kapacitás telepítése a konkrét tervek között egyebek mellett egy kereskedelmileg életképes tisztahidrogén- és ammónia-értéklánc létrehozásával Tunéziában, egy norvégiai műtrágyagyárban fejlesztendő zöldammónia-üzemmel, valamint egy olyan projekttel, amely az ammónia hajók üzemanyag-ellátásában betölthető lehetséges szerepét vizsgálja a BP-vel közösen.

Tervek, stratégiák, szövetségek

A világon előállított hidrogén több mint 90 százalékát földgáz és kőolaj felhasználásával gyártják. Ez jókora üvegházgáz-kibocsátással jár. 1 kg hidrogén előállítása során 10 kg szén-dioxid kerül a légkörbe (a szén-dioxid megkötésére képes CCS/CCUS technológiát ma még alig alkalmazzák). A szürkehidrogén-termelés igencsak energiaintenzív tevékenység, vagyis nagyon sok energiát igényel, és nem igazán nevezhető hatékonynak. A hidrogént ma is számos iparágban használják, például hegesztéshez, metanol és ammónia előállításához, a jövőben pedig a nap- és szélerőművek pillanatnyi igényen felüli termelésének tárolásában, valamint a villamosenergia-, a vegy- és nehézipar, illetve a szállítási szektor üzemanyagaként is jelentős szerepet kaphat, nem kis részben a földgáz és szén helyébe lépve. Az IEA szerint a 2050-es klímasemlegességhez a zöldhidrogénnek a világ teljes végső energiafelhasználásának a tizedét kellene kielégítenie az évszázad közepén; az arány 2020-ban nem érte el a 0,1 százalékot.

Európában ennél is nagyobb szerepet kaphat a tiszta hidrogén. Ezt a 2020 nyarán bemutatott európai hidrogénstratégia kulcsfontosságú prioritásnak nevezte az európai zöld megállapodás és Európa tiszta energiára való átállásának megvalósításában. Magyarországon 2021 tavaszán fogadta el a kormány a nemzeti hidrogénstratégiát. Ez szintén konkrét célokat jelöl ki 2030-ig a nagy volumenű karbonszegény és decentralizált karbonmentes hidrogén előállítása, az ipari felhasználás részben hidrogén felhasználásával történő dekarbonizációja, a közlekedés zöldítése, valamint a támogató villamosenergia- és (föld)gáz-infrastruktúra területein. A stratégia hosszú távon a zöldhidrogént helyezi a fókuszba, ám a megújuló forrásokból, elsősorban napenergiából termelt villamos energián alapuló hidrogén mellett a nukleáris bázison, illetve a hálózatról vételezett karbonmentes villamos energián alapuló hidrogéntermelés lehetőségeit sem hagyja figyelmen kívül. 2021 októberében pedig megalakult a Magyar Hidrogénszövetség is, melynek elsődleges célja a stratégia megvalósításának elősegítése a gazdaságfejlesztési, illetve a 2050-re kitűzött klímasemlegességi célokkal összhangban.

search icon