Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain
Framtida klimatpolitik tilldelar väte och H2 syntes produkter stor betydelse. Men hur kunde efterfrågan på vätgas utvecklas globalt?
En ny metastudie koordinerad av Fraunhofer ISI tar upp denna fråga och omvärderar mer än 40 energisystem och vätgasscenarier inom HyPat-forskningsprojektet. Studien ger uttalanden om mångfalden av möjlig framtida utveckling av efterfrågan på vätgas, globalt, i EU och Kina fram till 2050, och skiljer mellan olika efterfrågesektorer. Fokus ligger på scenarier med ambitiösa mål för minskning av växthusgaser.
Vätgas och dess syntesprodukter betraktas globalt som viktiga framtida energikällor som skulle kunna användas inom många olika sektorer. Det pågår till exempel en pågående kontroversiell debatt om vilken roll vätgas kommer att spela i transporter i framtiden, och specifikt dess användning för personbilar och lastbilar. Det finns också potentiella tillämpningar med efterfrågan på vätgas inom andra sektorer, såsom industri och byggnader.
Men hittills har det funnits en hög grad av osäkerhet om vätets framtida globala roll, eftersom olika studier har kommit fram till mycket olika resultat.
Därför, tillsammans med ett konsortium bestående av Fraunhofer IEG och ISE, Ruhr University Bochum, Energy Systems Analysis Associates—ESA² GmbH, German Institute of Development and Sustainability IDOS, Institutet för avancerade hållbarhetsstudier (IASS) Potsdam, GIZ Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit och dena den tyska energimyndigheten, Fraunhofer ISI har genomfört en ny metaanalys för att ta itu med hur den globala efterfrågan på väte kan utvecklas i framtiden.
Mer än 40 nuvarande energisystem och vätgasscenarier omvärderades, med särskilt fokus på scenarier med ambitiösa utsläppsminskningsmål för växthusgaser.
Betydande ökning av den globala efterfrågan på väte
Flertalet studier förutspår en betydande ökning av den globala efterfrågan på vätgas, vilket är särskilt markant i beräkningarna om regioner eller länder har ambitiösa mål för minskningar av växthusgaser. Den globala efterfrågan på vätgas beror därför också starkt på respektive regional klimatpolitik och dess ambitionsnivå.
Den totala efterfrågan på vätgas i världen år 2050 varierar mellan 4 och 11 % av den globala slutliga energiefterfrågan. Det finns dock stora regionala skillnader:För EU kan denna andel vara så hög som 14 %, medan de flesta studier indikerar en maximal väteandel på 4 % av slutenergin för Kina. I vissa fall varierar prognoserna av efterfrågan på väte i de analyserade studierna avsevärt, varför det finns betydande skillnader när man klassificerar vätgas roll i framtida energisystem.
Varierande relevans av väte i olika tillämpningar
När det gäller specifika applikationer förväntas den största efterfrågan på vätgas inom transportsektorn, enligt studien, både i absoluta tal och i förhållande till det totala energibehovet. Metastudien beräknar en genomsnittlig väteandel på 28 % för EU:s transportsektor år 2050 – baserat på sektorns totala energiefterfrågan – jämfört med 14 % för Kina och 16 % i världen.
Transporter är dock också den sektor som har det bredaste utbudet och därmed den högsta graden av osäkerhet kring framtida vätgasanvändning. H2 syntesprodukter kommer att användas inom områden som internationell sjöfart och flyg, men den möjliga framtida användningen av väte är mindre tydlig inom andra stora användningsområden som personbilar och lastbilar.
Inom andra sektorer, som t.ex. industrin, är det troligt att efterfrågan på vätgas blir mindre än inom transportsektorn, och här är efterfrågeprognoserna lägre. Vätgas anses dock vara ett alternativ att inte ångra i industrisektorn, eftersom det inte finns några alternativ för avkolning för många industriella tillämpningar, till exempel i järn och stål eller baskemikalier.
Å andra sidan anses väteanvändningen vara mycket osäker inom området industriell värmealstring och även för lågtemperaturvärme, på grund av potentiella alternativ. Metastudien indikerar större regionala skillnader även här:Medan vätgasandelen i industrin i förhållande till den totala globala energiefterfrågan varierar mellan 2 och 9 % år 2050, förutspår majoriteten av de analyserade studierna mellan 3 och 16 % för Europa, med en maximal andel på upp till 38 %. För Kina är den prognostiserade väteandelen 1-4 %, med ett maximalt värde på 7 %.
Jämfört med alla andra sektorer spelar väte den minsta rollen i byggnader i alla berörda regioner. Medianandelen här i de flesta studier uppskattas vara mindre än 2 % av byggnadsenergin år 2050 – med mycket små bandbredder, vilket tyder på att resultaten angående den låga framtida relevansen av väte i denna sektor är relativt robusta. Även i absoluta tal ligger efterfrågan på byggnader i alla regioner långt efter efterfrågan i de andra sektorerna.
Prof. Martin Wietschel, som koordinerar HyPat-konsortiets forskningsarbete, uppskattar den framtida globala betydelsen av vätgas enligt följande:"Våra utvärderingar understryker att väte kommer att spela en viktig roll i framtida global klimatpolitik – men kommer inte att vara den dominerande slutliga energin. framtidens bärare.För att minska utsläppen av växthusgaser globalt ses åtgärder för att spara energi och direkt elektrifiering baserad på förnybar kraft, till exempel i värmepumpar, elfordon eller värmenät, som de viktigaste hävstångarna. väte spelar en relevant roll i specifika tillämpningar där andra tekniker antingen tekniskt eller ekonomiskt inte är genomförbara." + Utforska vidare
