Hidrojen, kesintili rüzgâr ve güneş enerjisi üretimi ile geleneksel enerji tüketen sektörler arasındaki bağlantıyı sağlayarak, yenilenebilir enerjiye dayalı gelecekteki enerji sisteminde önemli bir rol oynayabilir. Bununla birlikte, hidrojenin üretimi, nakliyesi, dağıtımı ve kullanımı dahil olmak üzere uygulanması, hükümet desteğinin yanı sıra, endüstriyel dağıtım için olumlu bir ekonomik görünüm sağlayan faydalı politika ve düzenleyici ortam gerektirir.
Dünyanın dört bir yanındaki büyük devletler özel hidrojen stratejilerini tartışıyor, hazırlıyor ve üzerinde anlaşmaya varıyorlar. Bu çalışma, 16 ülkede (İngiltere, Japonya, Güney Kore, Avustralya, Hollanda, Fransa, İtalya, İspanya, Çin, Ukrayna, Almanya, İsviçre, Fas, Kaliforniya, Rusya ve Norveç) ve Avrupa Birliği’nde, ulusal hedeflere, hedeflenen sektörlere ve altyapılara, mevcut destek tedbirlerine, kullanılan hidrojene ilişkin gerekliliklere ve şimdiye kadarki başarılara odaklanarak politika tartışmalarına ve kurumsal karar alma süreçlerine, gerçeklere dayalı bir girdi sağlamayı amaçlamaktadır.
Hızlı bir şekilde ortaya çıkan hidrojen stratejileri, dinamik olarak büyüyen pazarı işaret ediyor. Ana etkenler, sera gazı emisyonlarını azaltma hedefleri, yenilenebilir enerjilerin entegrasyonu ve ekonomik büyüme fırsatı olarak açıklanabilir. Ulusal stratejiler, belirli ülke çıkarları ve endüstriyel güçleri ile ilgili olarak farklılık göstermektedir. Bununla birlikte, hidrojenin karbondan arındırılmış bir enerji sisteminin temel ve vazgeçilmez bir unsuru olduğu gerçeği evrensel olarak kabul görmektedir. Bu hususta güçlü ve kalıcı bir küresel momentum olduğu açıktır.
Ulusal stratejiler, 2050 için beklenen hidrojen talebinin küresel düzeyde toplamı 9000 TWh‘ye varan bir potansiyeli veya yılda yaklaşık 270 milyon ton hidrojeni işaret etmektedir ki; bu, şu anda küresel olarak yenilenebilir kaynaklar tarafından sağlanan yıllık birincil enerji kadar büyük bir miktardır. Hedef sektörler arasında özellikle ulaştırma ve sanayi yer almaktadır.
Beklenen pazar gelişimi, yeni fırsatları ve alanları işaret ediyor. 2030 yılına kadar AB içinde yeşil hidrojen üretim ekipmanı için 40 milyar Avronun üzerinde büyük bir kümülatif pazar gelişecek. Üretim ve ihracat / ithalat için büyük endüstriyel ortaklıklar kurulacak. Bu itibarla sektör oyuncuları hemen harekete geçmelidir. Orta vadede rafinerilerin ve kimya endüstrisinin ilk önemli büyük ölçekli hidrojen pazarları olması bekleniyor.
Karayolu taşımacılığı pazarı (araçlar ve kamyonlar) şu anda Asya’da Avrupa’dakinden daha güçlüdür ve iki kıtadaki araç üreticileri arasında önümüzdeki yıllarda yakından izlenmeye değer bir strateji farkına işaret etmektedir. Yeşil sentetik sıvı yakıtlar (PtL), özellikle havacılık ve/veya denizcilik sektöründe büyük miktarlarla kullanım potansiyeliyle dikkat çekici bir fırsata dönüşebilir. Stratejik hedeflere ulaşmak için yeni politikalara ihtiyaç var. Çoğu strateji, bunları destekleyen tedbirlerden çok yeşil hidrojen üretimi ve teknoloji yayılımı hedeflerine odaklanır. Mevcut önlemler, öngörülen güçlü büyümeyi katalize etmek için yetersizdir ve yeni politikalara ihtiyaç vardır. Bu politika unsurlarının ticarileştirmeyi teşvik etmede özellikle yararlı olduğu görülmüştür. Küresel yüksek CO2 fiyatları, hidrojenin maliyet açığını daha da azaltmaya yardımcı olacaktır. Pazarın gelişimi için geniş bir şekilde kabul edilmiş bir yeşil veya düşük karbonlu hidrojen sertifikasyon mekanizması çok önemlidir. Her türlü faaliyet, halkın kabulünü destekleyen tedbirlerle tamamlanmalıdır.
Evrensel bir enerji taşıyıcısı olarak hidrojen, yerli üretim veya ithalat yoluyla mevcut fosil yakıt bağımlılığını azaltarak enerji arzını çeşitlendirmeye yardımcı olabilir. Yerli hidrojen üretimi ve teknoloji geliştirme, yeni iş imkanları yaratarak ve ulusal ekonomileri güçlendirerek ekonomik büyümeyi destekleyebilir. Ayrıca, hidrojen enerjisi ve teknolojileri ihracatı ek gelir sağlayabilir.
Neredeyse tüm ülkelerde, ulusal teknoloji gelişiminin desteği, diğer ülkelere teknoloji, bilgi ve uzmanlık ihraç etme fırsatı aracılığıyla ekonomik büyümeyle yakından ilgilidir. Hidrojen ihracatı, esas olarak büyük yenilenebilir enerji potansiyeline sahip ülkeler için söz konusu olacaktır.
Almanya’nın nihai hedefi, hidrojenin gelecekteki enerji sisteminin önemli bir unsuru olduğu karbon nötre ulaşmaktır. Japonya veya Güney Kore gibi bazı Asya ülkeleri, hidrojen ve ekonomiyle ilgili hedeflere daha fazla odaklanır ve uzun vadeli hedeflerini bir hidrojen toplumu veya ekonomisi kurmak olarak formüle eder. Avustralya gibi diğer ülkeler 2050 yılına kadar küresel bir ihracatçı olmayı planlıyor. Özetle, ulusal stratejiler açıkça ayrıntılı olarak farklılık gösterse de hidrojenin karbondan arındırılmış enerji sisteminin temel ve vazgeçilmez bir unsuru olduğuna dair evrensel bir kabul vardır.
Uzun vadede, 2050 yılına kadar büyük ölçüde karbondan arındırılmış bir dünya görüşüyle, analiz edilen ülkelerin yarısından fazlası yalnızca yenilenebilir enerjiden elde edilen yeşil hidrojeni kullanmaya odaklanıyor. Yeşil hidrojene vurgu özellikle AB’de belirgindir. Bununla birlikte, diğer düşük karbonlu hidrojen türleri, hacimleri artırmak ve ilgili hidrojen ekonomilerini başlatmak için etkili ve pragmatik bir yol olarak görülüyor.
Ayrıntılı ülke analizlerinden birkaçını özetlemek gerekirse:
Avrupa Birliği
Avrupa Komisyonu’nun “İklim nötr bir Avrupa için hidrojen stratejisi” Temmuz 2020’de yayınlandı. Bu “AB Enerji Sistemi Entegrasyonu Stratejisi” ile birlikte yayınlandı. Her iki strateji de 2050 yılına kadar sera gazı nötrlüğüne ulaşmak için Avrupa enerji sisteminin gerekliliklerini ele almaktadır. Hidrojen ve hidrojen bazlı sentetik yakıtlar, halihazırda enerji sistemi entegrasyon stratejisinin ilgili bir unsurudur.
Hidrojen teknolojileri ve uygulamaları ve AB’de istihdam yaratılması yoluyla sürdürülebilir büyümeyi teşvik edecektir. Uzun vadede doğrudan ve dolaylı olarak 1 milyon kişiye iş imkânı sağlayacaktır. 2050’ye kadar yenilenebilir ve düşük karbonlu hidrojen için yaklaşık 500 milyar Avro’ya kadar kümülatif yatırım söz konusu. Hidrojenin hızlı bir şekilde konuşlandırılması, AB’nin 2030 GHG emisyonu azaltma hedeflerine ulaşmanın anahtarı olarak kabul ediliyor. Avrupa hidrojen stratejisi, açık bir şekilde, iki son kullanım sektörü taşımacılık ve sanayinin yanı sıra elektrolize dayalı hidrojen üretimine odaklanmaktadır. Taşımacılık sektöründe, otobüs, kamyon, tren, gemi ve havacılık gibi ağır hizmet uygulamalarına odaklanılmaktadır. Sanayi sektöründe, rafinerilerde ve ayrıca amonyak ve metanol üretiminde karbon yoğun hidrojenin kullanımının değiştirilmesi özellikle ilgi çekicidir. Ek olarak, çelik üretiminin karbon yoğunluğunun azaltılması ve nihayetinde sıfır karbonlu çelik üretimi hedeflenmektedir. Ticari ve konut binalarını ısıtmak için hidrojenin yanı sıra mevsimsel enerji depolama ve yedek enerji kaynağı olarak hidrojenin kullanımı da stratejide ele alınmaktadır, ancak bu, endüstri ve ulaşım sektörü kadar belirgin değildir. Avrupa’da hidrojen üretiminin odak noktası yenilenebilir hidrojendir. Bununla birlikte, kısa ve orta vadede daha fazla düşük karbonlu hidrojen üretimi (örneğin CCS veya piroliz ile fosil bazlı) teknolojilerine ihtiyaç vardır.
Almanya
Almanya halihazırda, büyük sayılabilecek bir hidrojen pazarına sahip. Başlıca tüketiciler kimya endüstrisi (amonyak ve metanol üretimi) ve rafinerilerdir ve hidrojen üretiminin çoğu fosil yakıtlara dayanmaktadır. Almanya’da halihazırda toplam kurulu gücü 29 MW olan 34 Power-to-Gas tesisi bulunmaktadır.
Strateji, Alman enerji sisteminin başarılı bir şekilde geçişi için hidrojenin rolünün yanı sıra Paris Anlaşması’ndan iklim koruma hedeflerine ve 2050’ye kadar Avrupa’da sera gazı nötrlüğüne ulaşılmasına vurgu yapmaktadır. Bu bağlamda, özellikle uygulamalar için sera gazı emisyonunun azaltılması elektrifikasyonu zor olan, farklı son kullanıcı sektörlerinin birleştirilmesi ve yenilenebilir enerji arzının entegrasyonu temel hedeflerdir. Strateji, sınırlı yenilenebilir enerji potansiyeli nedeniyle, Almanya’daki uzun vadeli talebi karşılamak için hidrojen ithalatının gerekli olacağını belirtiyor. Bununla birlikte, yerli hidrojen talebinin ve üretim yeteneklerinin desteklenmesi, hidrojen ekonomisinin geliştirilmesinde önemli bir adımdır.
Hidrojen, Almanya’nın birçok bölgesinde yerli sanayinin ve ekonomik büyümenin ve istihdam yaratmanın güçlendirilmesi için bir araç olarak görülüyor. Strateji, yılda 14-28 TWhH2 sağlayan ve çoğunlukla rüzgar santrallerde üretilecek 20-40 TWh yenilenebilir enerji tüketen elektroliz kapasitesi için 5 GW (2030 yılına kadar) ila 10 GW (2035-2040) arasında olan yerli yenilenebilir hidrojen üretimi için bir hedef formüle etmektedir.
Rusya
2019’un sonundan bu yana, Rusya’nın hidrojene olan ilgisi artıyor. Haziran 2020’de, Rus hükümeti 2035’e [ESR 2020] kadar olan dönem için bir Enerji Stratejisi sundu. Rusya Federasyonu’nda enerji sektörünün geliştirilmesinin amacı, bir yandan ülkenin sosyo-ekonomik kalkınmasına yardımı en üst düzeye çıkarmak, diğer yandan Rusya Federasyonu’nun Avrupa’daki konumunu güçlendirmek ve sürdürmektir. Çevre dostu ve kaynak tasarrufu sağlayan enerjiye geçiş, Rusya’nın enerji politikasının temel önceliklerinden biridir.
Kasım 2019’da Enerji Bakanlığı, hidrojen sektörünün geliştirilmesine odaklanan bir çalışma grubunun oluşturulduğunu resmi olarak duyurdu. Çalışma grubuna Rusya Federasyonu Enerji Bakan Yardımcısı Pavel Sorokin başkanlık ediyor. Ayrıca Gazprom, Sberbank, Rosatom’un yanı sıra bilimsel topluluk ve diğer uzmanlardan temsilciler de yer alıyor. Bu grup, hidrojen teknolojilerinin potansiyelinin değerlendirilmesi ve Rusya Federasyonu’nda bir hidrojen enerji sistemi için bir yol haritası oluşturma üzerinde aktif olarak çalışıyor. Temmuz 2020’de, 2020-2024 dönemi için “Rusya Federasyonu’nda hidrojen enerjisinin geliştirilmesi” yol haritasının ilk taslağı Rusya Federasyonu hükümetine sunulmuştur.
Rus Enerji Stratejisi 2035, hidrojen enerjisi açısından ana hedefleri belirler. Hidrojen üretiminin ve tüketiminin gelişmesinin yanı sıra Rusya’nın hidrojen üretimi ve ihracatında dünya liderlerinden biri haline gelmesi, Rusya Federasyonu’nun kalkınması için stratejik bir hedeftir.
Hidrojen enerjisi sektörünün hedeflerine ulaşmanın bir göstergesi de hidrojen ihracatıdır: 2024’e kadar 0,2 Milyon ton ve 2035’e kadar 2 Milyonton.
Hidrojen halihazırda Rusya’da endüstriyel ölçekte üretiliyor. Esas olarak petrokimya ve kimya endüstrisinde kullanılıyor.
Rusya Federasyonu 2035 Enerji Stratejisinde, hidrojenden yalnızca bir enerji depolama seçeneği olarak değil, aynı zamanda potansiyel bir ihraç ürünü olarak da bahsedilmektedir.
EnergyNet’in ön tahminlerine göre, 2020–2025’te Rusya, nakliye hariç olarak kg başına 3 ABD $ ‘lık bir fiyatla hidrojen üretebilecek.
Japonya
Japonya’nın ilk hidrojen toplumunu yaratmaya olan ilgisi, “güvenlik” öncülüğünde “enerji güvenliği”, “ekonomik verimliliği” ve “çevre” uygunluğunu artıran “3E + S” enerji politikası ile yakından bağlantılıdır. Bu politika, Japonya’daki enerji kaynaklarının yetersiz bulunabilirliğini ve yüksek düzeyde enerji ithalatı bağımlılığı nedeniyle ortaya çıkan yapısal kırılganlığı ve Japonya’nın GHG azaltma taahhütlerini ele almak anlamına gelir. Hidrojen temelli bir toplum bir amaç değil, amaca ulaşmak için bir araçtır.
Temel Hidrojen Stratejisinde (2017) formüle edilen hedefler, “2019’dan itibaren ‘Hidrojen Toplumu’nu gerçekleştirmek için endüstri-akademi-hükümet eylem planı” stratejisi ile tamamlanmaktadır. 2030 yılına kadar yıllık 300.000 ton hidrojen ithalatı planlanmaktadır. Yaklaşık olarak hedef hidrojen maliyeti 2030 civarında 2,7 Avro / kg’dır. 2025 yılına kadar (LOHC) organik sıvı hidrojen taşıyıcısı (Metilsikloheksan) kullanımına yönelik teknolojilerin geliştirilmesi ve kurulması hedeflenmektedir. 2030’dan itibaren Japonya, uluslararası hidrojen tedarik zincirlerini genişletecek ve maliyetleri 1,8 Avro/kg seviyelerine getirecektir. 2030’da başlayan büyük ölçekli hidrojen enerjisi üretimi planlanmaktadır. 2030’a kadar yaklaşık 1 GW ve uzun vadede ise 15 ila 30 GW’lık hedeflenen elektrifikasyon kapasitesi söz konusudur. Hidrojen yakıt ikmal istasyonlarının 320 (2025) ve 900 (2030) sayılarına ulaşarak ülke çapında yaygınlaştırılması diğer bir hedeftir.
Japonya’da hidrojen için kamu finansmanı yıllardır mevcuttur. Fonların çoğu Ekonomi, Ticaret ve Sanayi Bakanlığı (METI) aracılığıyla sağlanmaktadır.
2019’un sonunda, Japonya’daki yollarda yaklaşık 3.500 yakıt hücreli araç vardı ve bunların 20’den biraz fazlası otobüsten oluşmaktaydı. Ek olarak, yaklaşık 160 elleçleme aracı bulunmaktaydı. Ülkedeki HRS(hidrojen yakıt ikmal istasyonu) sayısı 2019’da yaklaşık 110’dur ve bu onu dünyanın en büyük ağlarından biri yapmaktaydı.
Toyota (ve kısmen Honda), yakıt hücreli binek araçlarda lider olarak kabul edilir. Toyota, yeni nesil Mirai yakıt hücreli binek otomobili için 2020 / 2021’den başlayarak yılda 30.000 adet seri üretime hazırlanıyor.
Japonya, yeni geliştirilen teknolojileri (örneğin hidrojen taşıyıcı gemileri) kullanarak gemi yoluyla büyük miktarlarda hidrojen ithal eden ilk ülke olacak. 2019’un başında haneler için yaklaşık 274.000 sabit yakıt hücresi (Ene-Farm) kullanılıyordu.
Çin
Bugün Çin, dünyadaki en büyük hidrojen üreticisi ve kullanıcısıdır. Çin, yaklaşık 20 yıldır karayolu araçlarında kullanılmak üzere yakıt hücreleri ve hidrojen geliştiriyor. Şu anda Çin’de 1.000 Yakıt Hücreli Elektrikli Otobüs ve Ballard yakıt hücreli 2.200 ticari kamyon faaliyet gösteriyor. Çin, 2030’a kadar, 2050’ye kadar iyi bir şekilde kurulacak özel bir 3.000 km H2 boru hattı altyapısına sahip olmayı planlıyor.
2035 yılına kadar yaklaşık 8.000 TWh’lik yenilenebilir elektriğin sağlanmasının planlanması ışığında, genellikle senkronize olmayan arz ve talep modelleri nedeniyle yenilenebilir enerjinin önemli bir kısmının depolanabilir H2’ye dönüştürülmesi gerekecektir. Gelecekte, Pekin yalnızca yeşil hidrojeni amaçlıyor ve yenilenebilir elektrik sistemi ve mobilite arasındaki sektör entegrasyonu, daha fazla büyük proje geliştirmenin odak noktası olacak. Bataryalı elektrikli araçlar ve FCEV(yakıt hücreli elektrikli araç) gelecekte Çin’de eşit olarak tanıtılacaktır. Mobilitede hidrojenin odak noktası ticari araçlardır, ancak binek araçlar da önümüzdeki yıllarda daha büyük tanıtım projelerinde yer alacaktır. 2030-2035’e kadar 5.000 hidrojen yakıt ikmal istasyonu inşa edilecek. 2019 yılında Çin’de 2.833 FCEV üretilmiş ve 2.737 adet satılmıştır. 2018 ile karşılaştırıldığında bu neredeyse %400’lük bir büyüme.
10 Nisan 2020’de Çin, yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımına öncelik veren ve hem üretimi hem de ülkenin genel enerji karışımındaki payı için gelecek hedefleri belirlemeyi amaçlayan bir enerji yasası çıkardı. Ayrıca, 115. Maddesinde Çin enerji yasası “Hidrojen Enerjisini” de kapsayacak şekilde genişletilmiştir. Yeni mevzuat aynı zamanda hidrojeni serbestçe ticareti yapılabilen bir enerji varlığı haline getirecek ve bu, Çin’deki hidrojen işinin gelişimi için önemli sonuçlara sahip olacaktır. Çin, hidrojen üretmek için talep fazlası güneş, rüzgar ve hidrojen enerjisini giderek daha fazla kullanacak. Kömür, doğal gaz ve petrol gibi hidrojen üretimi için fosil enerjilerin kullanımı azaltılacaktır. Gelecekte “temiz kömür” kullanımı bir başka seçenektir.
Kaynak: “International Hydrogen Strategies”, weltenergierat.de
İndirmek için tıklayın
