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SOCIEDAD. La apuesta alemana por el hidrógeno verde: ¿271 TWh para 2040?

 

Actualmente existen numerosos debates sobre el potencial del hidrógeno. La pregunta es qué papel jugará el hidrógeno en la transición energética. 

Alemania está implementando planes y legislación para lanzar su economía verde del hidrógeno. Han creado cinco escenarios (dos se explican en detalle aquí) para la producción, basados ​​en esos planes. El escenario de referencia "Políticas declaradas" predice un aumento de la capacidad del electrolizador a 5 GW para 2030 y a 10,5 GW para 2040. El escenario "Aceleración-costo optimizado", donde el suministro de energía solar y eólica aumenta abruptamente para permitir una expansión mucho más rápida de la flota de electrolizadores, predice que la capacidad alcanzará los 107 GW en 2040, que es 10 veces la capacidad de referencia. Eso equivaldría a 271,3 TWh, o casi la mitad de la generación bruta de electricidad actual en Alemania

Los objetivos de hidrógeno de la UE

En julio de 2020, la  Comisión Europea publicó la Estrategia de Hidrógeno de la UE.  Contiene una visión precisa de los objetivos de expansión del hidrógenoLa estrategia se divide en tres fases (ver Figura 1):

  • En la primera fase (2020-2024) , se prevé construir 6 GW de capacidad de electrólisis para hidrógeno verde . Estos deben proporcionar al menos 1 millón de toneladas (33 TWh) de hidrógeno verde por año. Esto se utilizará principalmente en la industria químicaEn consecuencia, el suministro de electricidad renovable también debe ampliarse durante este período .
  • En la segunda fase (2025-2030) , se prevé que estas capacidades aumenten a 40 GW y produzcan 10 millones de toneladas (330 TWh) de hidrógeno verde. Además de la industria química, ahora el hidrógeno también se utilizará en la industria del acero y en el transporteEl uso de hidrógeno verde como almacenamiento a largo plazo también será crucial.
  • En la tercera fase (2030-2050) , se aplicará hidrógeno en todos los sectoresEn la UE, se espera que la demanda de hidrógeno aumente de los 325 actuales a 481-665 TWh en 2030 y de 780-2,251 TWh en 2050Se espera que la participación del hidrógeno en la combinación energética de la UE aumente del 2% al 13-14% para 2050.

Figura 1: capacidad instalada planificada de electrolizadores en GW (izquierda) y cantidades de hidrógeno verde en millones de toneladas (derecha) / Fuente: Energy Brainpool

Escenarios para el hidrógeno verde en Alemania

En un estudio conjunto con  Greenpeace Energy , Energy Brainpool investigó el uso futuro del hidrógeno verde en Alemania. Con base en los resultados de nuestro modelado, se desarrollaron varios escenarios. Nos gustaría explicar algunos de los resultados, así como dos de los cinco escenarios desarrollados en este artículo. 

  • El  escenario de referencia “Políticas declaradas”:  El aumento del mercado sigue los objetivos gubernamentales publicados anteriormente en el área del hidrógeno verde y la transición energética en el mercado de la electricidad.
  • El  escenario “Aceleración-costo-optimizado” : En este escenario, es posible expandir el suministro de energía solar y eólica muy rápidamente . En consecuencia, el aumento de hidrógeno verde puede tener lugar más rápido, ya que los electrolizadores ajustan su funcionamiento al suministro (abundante) de energía solar y eólica barata.

En el primer paso, la siguiente Figura 2 muestra la capacidad planificada de los electrolizadores en función del escenario para los años de referencia 2025, 2030, 2035 y 2040. En el escenario de referencia (“Políticas declaradas”), la expansión sigue los objetivos del Estrategia nacional alemana de hidrógeno y planes nacionales de desarrollo.

La capacidad de los electrolizadores aumenta a 5 GW para 2030 y a 10,5 GW para 2040 . Se supone que la expansión de las plantas de energía renovable sigue al aumento de los electrolizadores de hidrógeno.

En el escenario de “Aceleración-costo-optimizado”, el suministro de energía solar y eólica aumenta abruptamente . En consecuencia, la flota de electrolizadores se puede ampliar rápidamente. Su capacidad eléctrica es de 107 GW en 2040, 10 veces la capacidad proyectada en el Escenario de referencia.

Figura 2: capacidad planificada de electrolizadores según el escenario para los años clave 2025, 2030, 2035 y 2040 (acumulativo) / Fuente: Energy Brainpool


Demanda de electricidad

Ahora, se considera la demanda de electricidad de los electrolizadores. Básicamente, las cantidades de electricidad necesarias de los electrolizadores pueden derivarse de las capacidades y las horas de carga completa. La Figura 3 a continuación muestra que la demanda de electricidad en el escenario de referencia aumenta de 6,6 TWh iniciales en 2025 a 36,8 TWh en 2040.

En el escenario de aceleración, ya se requieren 46,5 TWh de electricidad en 2025 , es decir, poco menos del 8 por ciento de la generación bruta de electricidad actual. En 2040, es de 271,3 TWh, lo que corresponde a casi la mitad de la generación eléctrica bruta actual.

Figura 3: demanda de electricidad planificada de los electrolizadores en función del escenario para los años clave 2025, 2030, 2035 y 2040 (acumulativa) / Fuente: Energy Brainpool


Por lo tanto, todavía hay un amplio margen para posibles desarrollos para hidrógeno y electrolizadores. Los caminos que se tomarán en última instancia dependen en gran medida de las condiciones del marco político de los próximos meses y años.

Requisitos para el hidrógeno verde: actuales y futuros

A principios de este año   se aprobó la nueva ley de energías renovables . El nuevo párrafo 69b EEG 2021 exime a las compras de electricidad del pago de la tasa EEG siempre que la electricidad sea utilizada por una empresa para producir hidrógeno verdeLa electricidad utilizada para la producción solo puede provenir de fuentes de energía renovables que no reciben apoyo bajo el EEG.

Además, los electrolizadores deben estar conectados a la red a través de su propio punto de medición. Dónde y para qué se usa el hidrógeno posteriormente es irrelevante para la exención. Además, esto solo se aplica a las instalaciones puestas en marcha antes del 01.01.2030. Con el nuevo párrafo 27b KWKG, también se renuncia a la tasa de cogeneración siempre que se cumplan las condiciones antes mencionadas.

Estas exenciones de la tasa se relacionan directamente con el nuevo párrafo 93 EEG 2021 y su definición de hidrógeno verde. El párrafo prevé una autorización integral para emitir ordenanzas sobre los requisitos para el hidrógeno verdeEl BMWi (Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Energía) presentará una ordenanza aclaratoria de este tipo en la primavera de 2021. En particular, “se pueden establecer requisitos espaciales o temporales relacionados con el contenido para garantizar que solo el hidrógeno que realmente ha sido producido con electricidad a partir de energías renovables, y que sea compatible con el objetivo de desarrollo sostenible del suministro energético, se considera hidrógeno verde ”.

Por tanto, queda por ver qué requisitos se impondrán a la producción de hidrógeno verde en el futuro. Sin duda, una pregunta será cómo se probará la adquisición de electricidad verde, ya que las garantías de origen probablemente no serán suficientes (fuente:  BHH Group ).

Enmienda del EnWG

El 10 de febrero de 2021, se aprobó un proyecto de ley para modificar la EnWG (ley energética alemana)El borrador contiene definiciones complementarias o nuevas, una nueva sección sobre la regulación de las redes de hidrógeno y disposiciones transitorias. El hidrógeno ahora se define como un portador de energía independiente junto con el gas .

Sin embargo, la nueva normativa solo se aplica a las tuberías de hidrógeno puro y no a las redes en las que el hidrógeno se mezcla con gas natural . Cabe señalar que las regulaciones son soluciones transitorias hasta que la Comisión de la UE entregue propuestas concretas para la regulación del hidrógeno a fines de 2021. Sin embargo, no se espera su implementación en la ley alemana hasta 2025 (fuente:  CMS ).

Sigue siendo interesante ver qué cambios se derivarán de la política. Los posibles instrumentos de promoción del hidrógeno verde que se podrían mencionar son la obligación de contar con una etiqueta de CO2 para los productos Power-to-X, un sistema de cuotas para el hidrógeno verde o “Contratos de Carbono por Diferencia” (CCfD). Vivir para ver!.

Fuente: Energy Brainpool

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