Изследване: Намаляването на емисиите с 80 % през 2050 г. ще изисква от 4 до 15 PWh водород

Оценка на бъдещото потребление на водород, но за пръв път толкова обемно представят изследователите от Немската енергийна агенция (Dena) в новият си доклад „A cross-sectoral, global meta-analysis“

Водородът и продуктите в резултат на синтеза са много важни за бъдещата енергийна система и играят все по-голям роля в стратегиите за изменението на климата, посочват те. Докладът съдържа анализ на 40 неотдавна публикувани изследвания на енергийните системи и в над 300-те сценария за потреблението на водород за намаляването на емисиите от шестия Междуправителствената група от експерти за изменението на климата.

Основните изводи от работата са следните:

Водородът е необходим за постигане на климатична неутралност. Намаляването на емисиите с 80 % без използването на водорода е невъзможно. Основният начин за постигане на климатична неутралност остава намаляване на крайното потребление на енергия чрез мерки за енергийна ефективност и пряка електрификация.

Намаляване на емисиите с 80 % през 2050 г. (от нивото от 1990 г.) в глобален мащаб ще изисква от 4 до 15 PWh (петватчаса) или 14-15 EJ (ексджаул) водород или продукти от синтеза, такива като амоняк и метанол (за получаване на представа - един ексджаул е милиард милиарда джаула, което е еквивалентно на около 170 милиона барела петрол).

Това отговаря на 4 – 11 % от прогнозираното крайно потребление в света, което много по-малко, отколкото е в редица изследвания, които разглеждат перспективите на водорода с по-голям оптимизъм. Водородът ще стане важен, но не и доминиращ енергиен носител в бъдеще. Значението му в Европа ще е по-високо в сравнение с други региони по света. Водородът ще играе важна роля в промишлеността и транспорта, но ще има второстепенна роля в строителния сектор.

Широкият диапазон на търсенето на водород показва висока несигурност при развитието на пазарите на водород, което обезкуражава инвестициите в производството, транспортирането и използването на H2.

Прогнозираното потребление на водород зависи от силни регионални различия. В относително изражение ЕС ще стане основният потребител на водород. Изследователите изчисляват, че до 14% от крайната консумация на енергия може да бъде покрита от водород. В Китай делът няма да надвишава 4%.

В абсолютно изражение обаче съотношението изглежда различно. В ЕС консумацията на H2 може да варира от 0,3 до 1 PWh годишно, в Китай от 0,6 до 4 PWh годишно.

„Оценките ни потвърждават, че водородът ще играе важна роля в бъдещата глобална климатична политика, но няма да доминира като краен източник на енергия“, заявява Martin Wietschel, професор от Техническия университет Карлсруе (KIT) и водещ изследователския център в областта на енергийните технологии и енергийни системи Fraunhofer ISI. „За намаляването на емисиите от парниковите газове в глобален мащаб най-важните стъпки са мерките за енергийна ефективност и пряката електрификация на базата на възобновяемата електроенергия, например чрез използването на термопомпи, електрически превозни средства или отоплителни мрежи. От друга страна, водородът играе важна роля в определени области, където други технологии не могат да бъдат задействани технически или икономически.

Разглеждане на  потреблението на водород по сектори, с най-високо търсене ще е мобилността. Проучването предполага, че до 2050 г. около 16% от потреблението на енергия в транспортния сектор ще се осигурява от водород и неговите синтетични продукти. Отбелязва се обаче, че тук има висока степен на несигурност.

Използването на водород в пътния трафик осигурява по-кратко „време за зареждане“ и по-дълъг пробег в сравнение с електрическите превозни средства. По отношение на коефициента на полезна дейност (КПД) по отношение на автомобилите с горивни клетки има още какво да се желае и то много и е едва 34 %. Впрочем това е малко над 14 % от КРД от автомобилите, работещи на синтетични горива. За сравнение ефективността на електромобилите достига 77 %.

В сравнение с транспорта, в индустрията се прогнозира по-ниско търсене. За разлика от мобилността, тук често няма алтернативи.

Според изследването през 2050 г. на водородът ще се падат от 2 % до 9 % от общото световно търсене на енергия в индустрията Най-високите прогнози достигат 22 %. Тук също има регионални различия. В повечето от преглежданите проучвания, делът на Н2 в Европа през 2050 г- се очаква да бъде между 3 % и 16 %. Някои учени дори предвиждат максимален дял от 38 %. От друга страна в Китай този дял ще бъде между 1 % и 4 % през 2050 г., а максималното ниво се очаква да е 7 %.

В сектора на недвижимите имоти водородът ще играе второстепенна роля. В световен мащаб делът му едва ли ще надхвърли 1,6 %. Това се дължи на наличието на по-ефективни алтернативи от типа на термопомпите или инфрачервеното отопление.

Докладът, публикуван от Fraunhofer ISI е защитен с авторски права.