Eurooppalainen vetyrunko (EHB) – kartta, käytävät ja kustannukset

Mikä on eurooppalainen vetyrunko (EHB)?

Vedyn on odotettu olevan merkittävästi suurempi osa energiainfrastruktuuriamme jo jonkin aikaa. Kaiken kaikkiaan tämä ei ole vielä toteutunut, sillä akkukäyttöiset sähköajoneuvot ovat edistyneet paljon nopeammin kuin vetypohjaiset järjestelmät.

Samaa voidaan sanoa energian varastoinnista, sillä tiheämmät sähköverkot, akkupaketit ja muut energian varastointimuodot, kuten pumppausvesivoima, ovat skaalautuneet paremmin kuin vety.

Keskeinen syy on se, että energiainfrastruktuurin on oltava laaja-alaista, tehokasta ja tiheää, jotta se olisi taloudellisesti järkevää. Sähköverkot pystyivät jo ottamaan vastaan ​​enemmän sähköajoneuvoja ja -koneita fossiilisten polttoaineiden korvaamiseksi, kun taas vedyn tuotantoon tarvittiin aivan uusi infrastruktuuri.

Juuri tämän ongelman ratkaisemiseksi Euroopassa on käynnistetty uusi valtava megaprojekti: Euroopan vetyrunko (EHB)-aloite.

Tämä aloite kokoaa yhteen 33 energiainfrastruktuuri-operaattoria, pohjimmiltaan yhden jokaisesta EU-maasta ja naapurimaista (mukaan lukien Norja, Sveitsi, Iso-Britannia ja Ukraina).

Lähde: EHB

Tavoitteena on kehittää yleiseurooppalainen infrastruktuurisuunnitelma erilliselle vedyn siirtoverkolle, joka kattaa sekä vedyn kuljetuksen että varastoinnin.

Miksi Eurooppa tarvitsee vetyä (akkujen ja sähköverkkojen ulkopuolella)

Vaikka akut ja sähköautot ovat tähän mennessä olleet sähköistämisen ja fossiilisten polttoaineiden korvaamisen eturintamassa, niillä on myös joitakin rajoituksia.

Yksi on se, että sähköä on erittäin vaikea varastoida suuria määriä. Jos todella haluaisimme säästää vain muutaman päivän sähköntuotannon EU:n mittakaavassa, tarvitsisimme satoja kertoja enemmän akkuja kuin mitä on tällä hetkellä asennettu JA hankkeissa.

Toinen on se, että kaikkia fossiilisten polttoaineiden sovelluksia ei voida helposti korvata sähköllä. Pitkän matkan merenkulku vaatii tiheämpää polttoainetta kuin mitä akut pystyvät tuottamaan, samoin kuin lentoliikenne. Useat teollisuudenalat tarvitsevat myös erittäin voimakasta lämpöä, jota vain maakaasu (tai vety) voi tuottaa, kuten metallurgia, kemikaalien tuotanto jne.

Tuotannon, varastoinnin ja kysynnän yhteensovittaminen

Koska vety on täysin uusi tuote, se ei voi ainakaan laajamittaisesti luottaa olemassa oleviin öljyn, kaasun tai sähkön kuljetukseen käytettyihin infrastruktuureihin.

Tämä on erityisen tärkeää, koska vedyn potentiaaliset tuotantopaikat sijaitsevat ihanteellisesti lähellä runsasta vesivarantoa ja uusiutuvan energian tuotantopaikkoja. Nämä eivät välttämättä ole parhaita paikkoja vedyn varastoinnille tai paikoille, joissa vedyn kulutukselle on kysyntää.

Siksi tarvitaan vedyn tehokasta kuljetusta tuotannosta varastointiin ja varastoista kuluttajille.

Miten vetyä kuljetetaan: putkistot, kuorma-autot ja laivat

Vetyä voidaan kuljettaa kahdessa muodossa: puristettuna kaasuna tai nesteenä. Nestemäinen vety on järkevämpi pitkien matkojen tai mannerten välisten kuljetusten kannalta, koska se vähentää laivan tarvitsemaa tilavuutta.

Pitkän matkan maitse tapahtuvissa kuljetuksissa kaasumainen muoto on kuitenkin parempi, koska nesteytys kuluttaa merkittävän osan vedyn varastoimasta energiasta, mikä heikentää sen yleistä taloudellista kannattavuutta.

Viimeisen kuljetussegmentin osalta, erityisesti ajoneuvojen tai pienempien teollisten tarpeiden osalta, kuorma-autokuljetus on todennäköisesti hyvä vaihtoehto paikallisten säiliöiden tankkaamiseen huoltoasemilla ja tuotantolaitoksissa.

Pitkillä matkoilla vetykaasun luonnollinen, suhteellisen alhainen tiheys tekee siitä kuitenkin paljon paremman vaihtoehdon kuljettaa sitä putkistoja pitkin.

Tässä suhteessa voidaan todeta, että vety on samankaltaisessa tilanteessa kuin maakaasu, joka on nesteytetyn maakaasun muodossaan yleensä huomattavasti kalliimpaa. Toisin kuin maakaasu, jonka saatavuus on sidoksissa geologiaan, vetyä voidaan kuitenkin tuottaa käytännössä missä tahansa, missä energiaa on saatavilla, Espanjan aurinkoisesta säästä tuuliseen Pohjanmereen.

Jos amerikkalainen nesteytetty maakaasu osoittautuu lopulta vaihtoehdoksi venäläiselle kaasulle Euroopalle, ainoa kotimainen vaihtoehto, joka on sekä edullinen että soveltuu energian varastointiin ja teollisuuden tarpeisiin, olisi paikallisesti tuotettu vety.

EHB:n rakentaminen: Etenemissuunnitelmat vuosille 2030 ja 2040

Yleiseurooppalainen visio

EHB:n perimmäisenä tavoitteena on siirtyä pois tähän mennessä suositusta "vetyklusteri"-lähestymistavasta kohti koko mantereen halki kulkevaa globaalia vetyverkostoa. Tämän muutoksen odotetaan tuottavan 330 miljardin euron säästöt, mikä mahdollistaisi vedyn tuotannon ja käytön saman tason.

Keskeinen tekijä kustannussäästöjen taustalla on se, että paremman yhteenliitettävyyden ansiosta eurooppalainen vetyrunko vähentää varastoinnin ja redundanssin tarvetta. Esimerkiksi jos Pohjanmeren klusterin tuotanto on laskenut tuulettomana viikkona, eteläeurooppalaisen aurinkovoimalan tuotanto voidaan lähettää pohjoiseen.

Tavoitteena on tuottaa 20 miljoonaa tonnia (Mt) vetyä vuodessa, mikä vastaa 665 terawattituntia (TWh) energiaa.

Lähde: EHB

Se tulisi järjestää muutaman vedyn alakäytävien ympärille:

• Merkittävä ja tiheä verkosto, joka keskittyy Alankomaihin ja on yhteydessä Pohjanmeren tuulipuistoihin.
• Ranskalais-espanjalainen kortteli, joka liikkuu pohjoiseen Rhônen laakson kautta ja yhdistää Pariisin ja Reinin laakson.
• Puolalais-balttilais-skandinaavinen yhteys, joka yhdistää Pohjois-Euroopan muuhun mantereeseen.
• Italialais-itävaltalainen linja, joka yhdistää nämä maat Saksan verkkoon ja mahdollisesti myös Pohjois-Afrikkaan.
• Kreikan ja Balkanin välinen linja, joka yhdistää muun Euroopan.

Lähde: EHB

Kullakin näistä käytävistä muutama valittu yritys osallistuu eurooppalaisen vetyrunkoverkoston rakentamiseen ja toimintaan.

Lähde: EHB

Kokonaisuudessaan suurinta kysyntää ennustetaan Keski-Euroopan alueelle, jota seuraavat Pohjanmeri (Iso-Britannia, Irlanti, Norja, Tanska) ja Ranska-Espanja-Portugali.

Lähde: EHB

Suunnitelmassa yksilöidään paitsi vetyputkien mahdollinen reitti myös mahdolliset luonnolliset paikat, joita voidaan käyttää vedyn varastointiin, olivatpa ne sitten suolaluolia, pohjavesialueita tai ehtyneitä kaasukenttiä (joista suurin osa sijaitsee Ranskassa, Espanjassa, Italiassa ja Saksassa).

Lähde: EHB

2030 ja 2040

Pyyhkäise vierittääksesi →

Vuodelle 2030 hanke kaavailee ensimmäisten useimpien Euroopan maiden yhdistävien vetykuljetusrakenteiden luomista käyttämällä sekä uusia putkistoja että uudelleenkäyttöisiä kaasuputkia.

Putkistojen kokonaispituus vuoteen 2030 mennessä olisi 32 616 km (20 266 mailia), josta 16 864 km (10 478 mailia) käytettäisiin uudelleen.

Lähde: EHB

Vuoteen 2040 mennessä tavoitteena on tiivistää tätä verkostoa huomattavasti entisestään, erityisesti rakentamalla tiheä verkosto Puolan, Ruotsin, Balkanin ja Ranskan itärannikon alueelle, lisäämällä putkistoja Ison-Britannian sisällä ja siihen liittyen sekä rakentamalla putkilinja Sveitsin läpi.

Lähde: EHB

Putkistojen kokonaispituus vuoteen 2040 mennessä olisi 32 616 km (20 266 mailia), josta 16 864 km (10 478 mailia) käytettäisiin uudelleen.

Molemmat arviot ovat tarkistettuja lukuja, jotka myöntävät, että maakaasun käytön on jatkuttava pidempään kuin alun perin arvioitiin Venäjän hyökkäyksen seurauksena Ukrainaan.

Näiden kehityskulkujen ja toimitusvarmuuden ylläpitämisen lisääntyneen merkityksen vuoksi useita tällä hetkellä käytössä olevia maakaasuputkia käytetään aiemmin arvioitua pidempään, mikä selittää, miksi suuri osa ennustetusta kasvusta johtuu uusista vetyputkista.

Eurooppalaisen tuotannon ulkopuolella

Suunnitelmassa ei oteta huomioon ainoastaan ​​Euroopan maiden omaa tuotantoa, vaan myös runsaat uusiutuvan energian resurssit, joita voitaisiin hyödyntää naapurimaissa.

Se sisältää myös laskelman 24 GW:n elektrolyysikapasiteetin rakentamisesta Pohjois-Afrikkaan ja 8 GW:n kapasiteetin rakentamisesta Ukrainaan vuoteen 2030 mennessä.

Voitaisiin harkita myös lisätuotantoa ja -yhteyksiä muiden maiden, erityisesti esimerkiksi Turkin, Israelin tai jopa Egyptin ja Persianlahden valtioiden, kanssa.

Nesteytetyn vedyn tuonti voisi myös olla mahdollista riippuen vedyn kustannuksia alentavista teknologisista innovaatioista (joko alentamalla uusiutuvan energian kustannuksia tai alentamalla vedyn tuotantokustannuksia), ja Euroopan vetyrunkoverkon liittäminen useimpiin Euroopan tärkeimpiin satamiin ottaa myös tämän vaihtoehdon huomioon.

Kustannukset: Putkilinjat vs. voimalinjat, kaasu ja nesteytetty maakaasu

Verrattuna voimajohtoihin

Euroopan energiajärjestelmän siirtäminen polttoaineista ja kaasusta vetyyn saattaisi olla erittäin järkevää ilmastonmuutoksen torjunnan ja energiariippumattomuuden palauttamisen näkökulmasta paitsi Venäjältä myös Yhdysvalloista.

Se toimii kuitenkin vain, jos se on taloudellisesti järkevää ja pystyy kilpailemaan oikeudenmukaisesti muiden energianjakelumuotojen, kuten vahvistettujen sähköverkkojen ja sähköautojen, vihreän vaihtoehdon, kanssa.

Ensimmäisessä osassa verrataan energian siirtämisen kustannuksia voimalinjojen käyttöön.

Onneksi vetyputkistot, vaikka ne ovatkin massiivisia infrastruktuureja, käyttävät vähemmän harvinaisia ​​materiaaleja kuin voimalinjat ja muuntajat (jotka tarvitsevat kuparia), mikä johtaa paljon alhaisempiin kuljetetun terawattitunnin kustannuksiin. Uusi tai uudelleenrakennettu (kaasuputkesta) vetyputki on 2–4 kertaa halvempi kuin ilmajohtoihin perustuva sähkönjakelu.

Myös jalanjälki on tärkeä tekijä tämän mittakaavan hankkeessa. Vety on täälläkin, energiatiheämpää kuin voimalinja, sillä yksi putkilinja kuljettaa jopa neljä kertaa enemmän energiaa.

Lähde: EHB

Verrattuna kaasuun ja nesteytettyyn ...

Tässä vertailu on hieman hankalampaa, koska se riippuu paljon ilmastonmuutoksen ja hiilidioksidipäästöjen hinnasta.

Kaiken kaikkiaan on todennäköistä, että putkilinjan kautta kuljetettu maakaasu on toistaiseksi halvempaa. Tämä johtuu siitä, että kuljetuskustannukset ovat samankaltaiset ja vedyn tuotanto on yleensä edelleen kalliimpaa kuin maakaasun (ilman hiiliveroja).

LNG:hen verrattuna tilanne on hieman epäselvempi, sillä se edellyttää sekä sisämaan kuljetusputkistoa että kaasun uudelleenkaasutuslaitosten rakentamista Eurooppaan. Lisäksi nesteytyslaitosten kustannukset Yhdysvalloissa tai Qatarissa ja nesteytyksessä menetetty energia tekevät tästä kaasusta kalliimpaa.

Niin kauan kuin maakaasua ei ole saatavilla runsaasti putkistojen kautta, realistisesti vain Venäjältä, mikä on tässä vaiheessa epätodennäköinen skenaario, eurooppalainen vetyrunko on järkevä verrattuna nesteytetyn maakaasun toimitukseen, jopa ilman hiilidioksidipäästöjä.

Lisäksi suurin osa kotimaiseen vedyn tuotantoon ja logistiikkaan käytetyistä rahoista ohjataan EU:n talouteen ja auttaa vähentämään energian tuonnista johtuvia kauppavajeita.

Euroopan energiamarkkinoiden yhdistäminen

Euroopan energiarungon merkittävä vaikutus on sen taloudelliset hyödyt uusiutuvan energian hankkeille. Vihreän energian osuuden kasvaessa verkossa ylituotannon ongelma alhaisen kysynnän aikana kasvaa.

Tämä voi johtaa siihen, että tuulisina tai aurinkoisina aikoina tuotetaan paljon sähköä, joka päätyy hukkaan, koska paikallinen sähköverkko ei pysty käyttämään sitä juuri sillä hetkellä.

Suuri vedyn tuotantokapasiteetti voisi auttaa imemään tämän tuotantoylijäämän paikallisesti ja kuljettamaan sen sitten edullisesti alueelle, joka ei tällä hetkellä tuota tarpeeksi.

Tämä on todennäköisesti erityisen tärkeää kysynnän tasapainottamisen kannalta Etelä- ja Pohjois-Euroopan välillä:

• Pohjoisen aurinkottomat talvipäivät voivat imeä itseensä eteläisten maiden edelleen hyvän aurinkoenergian tuotannon.
• Myrskyiset viikot pohjoisessa huonon sään aikana voivat auttaa tasapainottamaan alhaista aurinkoenergian tuotantoa koko mantereella.

Runsaslukuisten uusiutuvien energialähteiden omaavia alueita yhdistävät käytävät eivät ainoastaan ​​palvele vedyn tuontia, vaan myös parantavat integroitua energiajärjestelmää kytkemällä yhteen erilaisia ​​uusiutuvia lähteitä, kuten merituulivoimaa pohjoisessa ja aurinkosähköä etelässä.

Samaa voidaan sanoa vihreän energian tuotannon ja energiankulutuksen epätasapainosta kesän ja talven välillä.

Yleisesti ottaen kesällä tuotetaan enemmän uusiutuvaa energiaa, erityisesti aurinkoenergian ansiosta, kun taas talvella energiankulutus kasvaa pimeämpien päivien myötä, erityisesti lämmitystarkoituksiin Pohjois-Euroopassa.

Koska vety on paljon energiatehokkaampaa suoraan poltettuna kuin takaisin sähköksi muunnettuna, ylijäämäaurinkoenergian varastointi kesällä vedyn muodossa ja sen polttaminen talvella lämmitykseen auttaa vähentämään ongelmaa, joka liittyy maakaasun kysynnän pitämiseen alhaisena talvella ja uusiutuvien energialähteiden käyttöön.

Kaiken kaikkiaan eurooppalaisen vetyrunkoverkoston vaikutus voisi siis olla myös uusiutuvien energialähteiden hankkeiden kannattavuuden parantaminen, vaikka ne saavuttaisivatkin jatkuvasti kasvavan osuuden energian kokonaistuotannosta, mikä muuten lisäisi hukkaan menevää kapasiteettia.

Mitä Euroopan on tehtävä nyt (lupamenettelyt, rahoitus, integraatio)

EHB:n raportit korostavat tarvetta eurooppalaisten päätöksentekijöiden toimia nopeasti tämän hankkeen toteuttamisessa.

Tämä johtuu suurelta osin siitä, että vetyprojektin 2–3 vuoden rakentaminen on itse asiassa lyhyempi kuin monimutkainen neljä vuotta kestävä prosessi, joka sisältää kaiken suunnittelun ja lupamenettelyt.

Lähde: EHB

Tästä syystä EHB ehdottaa muutamia keskeisiä toimia, jotka Euroopan maat voivat toteuttaa mahdollisimman pian:

• Selkeyttämällä säännöksiä ja edistämällä uusien ja uudelleenkäytettävien vetylaitosten nopeampaa kehittämistä.
• Yksinkertaistaa ja lyhentää suunnittelu- ja lupamenettelyjä.
• Vety-, maakaasu- ja sähköinfrastruktuurien integroinnin helpottaminen.
• Rahoitusresurssien vapauttaminen lisäämällä alueellisten sääntelyviranomaisten joustavuutta ja lopulta valtion takaamilla lainoilla.

Yhteenveto

Euroopan vetyrunko on kenties tähän mennessä kunnianhimoisin eurooppalainen hanke energiaturvallisuuden ja vihreän siirtymän osalta.

Ainutlaatuisesti se pyrkii integroimaan Euroopan maiden monimuotoisen energiainfrastruktuurin yhtenäiseksi visioksi sen sijaan, että se olisi tähän mennessä vallitsevana palasina yhdistämässä erillisten maiden vihreitä aloitteita.

Hanketta saattaa hidastaa sen ilmoitettuun tavoitteeseen verrattuna se, että hanketta on vaikea koordinoida vähintään 33 maan välillä. Tämä voi olla erityisen haastavaa, jos jotkut avainmaat eivät täytä rooliaan tehokkaasti. Ranska, Saksa ja Puola ovat tärkeimmät yhdyssiteet kaikkien viiden Euroopassa rakenteilla olevan vetykäytävän välillä ja tärkeimmät maantieteellisen merkityksensä vuoksi.

Rahoitus voi myös olla este, sillä Euroopan alue kärsii pitkittyneestä talouden pysähtyneisyydestä ja valtioiden budjetteja ohjataan uudelleen paitsi energiaomavaraisuuteen myös sotilasmenoihin.

Investointi eurooppalaiseen vetyalan selkärankainnovaattoriin

Moottori / NaTran (ENGI.PA)

Tunnettiin aiemmin nimellä GRTgaz, ja tänään uudelleenbrändätty NaTraniksi osoittaakseen sitoutumisensa siirtymiseen maakaasun kuljetuksen ulkopuolelleYhtiö on osa ranskalaista energiajättiä Engieä, joka toimii sähkön tuotannossa ja jakelussa, maakaasussa, ydinvoimassa, uusiutuvassa energiassa, kaukoenergiassa ja öljyteollisuudessa ja omistaa 60.8 % NaTranista.

GRTgas/NaTran on mukana kolmessa viidestä Euroopan vetyrungon käytävästä (Länsi-Eurooppa, Pohjanmeri, Etelä- ja Keski-Eurooppa Puolaa lukuun ottamatta).

NaTranilla on Ranskassa yhteensä 32,500 4 kilometriä korkeapaineputkistoja sekä 14 maanalaista varastoyksikköä ja neljä LNG-terminaalia Ranskan rannikolla.

Lähde: NaTran

Yhtiö työllistää yhteensä 3 854 henkilöä ja kuljetti 588 TWh kaasua vuonna 2024.

NaTranilla on siis laaja kokemus kaasun käsittelystä, ja sillä on myös kaksi tytäryhtiötä Ranskan ulkopuolella:

• Elengy, Euroopan johtava nesteytetyn maakaasun (LNG) terminaalipalveluiden tarjoaja,
• NaTran Saksa, Tšekin tasavallan, Saksan, Itävallan ja Ranskan yhdistävän MEGAL-siirtoverkon operaattori.

NaTranin EHB:lle antaman panoksen ydin on H2Med, Portugalin ja Espanjan Ranskaan yhdistävä kansainvälinen eurooppalainen vetyputkilinja. Se pystyy kuljettamaan Ranskaan vuosittain noin kaksi miljoonaa tonnia vetyä eli 10 prosenttia Euroopan unionin arvioidusta vedyntarpeesta.

Vedyn lisäksi NaTran ajaa myös muita vaihtoehtoisia biokaasuratkaisuja, kuten esimerkiksi jätteistä tuotantoa. biokaasu, pyrokaasutus, hydroterminen kaasutusja e-metaanin tuotanto (uusiutuvasta vedystä ja kierrätetystä hiilidioksidista).

Suurempi Engie-konserni, aiemmin nimellä GDF Suez tunnettu, on energiajätti ja yksi kymmenestä parhaasta pörssiyhtiöstä Ranskassa liikevaihdon perusteella. Konserni on syntynyt GDF:n ("Gas De France” – French Gas) ja Suez SA:n (joka toimii vesihuollon ja -käsittelyn, jätehuollon ja energian aloilla) vuonna 2006, mikä teki siitä tuolloin maailman toiseksi suurimman yleishyödyllisen yrityksen.

Fuusion jälkeen Engie hankki omistukseensa muita sähköyhtiöitä, kuten International Powerin (jolla on toimintaa ), muodostaen Engie Energy International, ranskalainen aurinkoenergiayhtiö Solairedirect, Houstonissa toimiva akkuvarastointiyhtiö Broad Reach Power sekä 90 % Transportadora Associada de Gásista (TAG), joka oli Brasilian suurin maakaasun siirtoverkon omistaja vuonna 2019.

Lähde: GDF Suez

NaTranin laajentumisen vetyyn ja sen keskeisen roolin myötä eurooppalaisessa vetyrunkohankkeessa sekä viimeisen vuosikymmenen yritysostojen myötä Engie on maakaasu- ja energiayhtiö, joka on vahvasti omaksunut energiamurroksen ja kehittynyt paitsi ranskalaiseksi myös kansainväliseksi johtajaksi vähähiilisissä energiamuodoissa, kuten biokaasussa, vedyssä ja ydinvoimassa.