Vetni – framtíðar orkumiðill

Sigrún Guðmundsdóttir, umhverfis- og auðlindafræðingur, fjallar um vetni í aðsendri grein en hún segir að vönduð stefnumótun sé eitt mikilvægasta stjórntæki þjóða og þjóðabandalaga.

Auglýsing

Eins og ég kom inná í síð­ustu grein minni hér í Kjarn­anum er vetnið lík­legt til að verða mik­il­vægur orku­mið­ill í fram­tíð­inni. Þessa sjást greini­leg merki í skýrslu sem Alþjóða orku­stofn­unin (International Energy Agency, IEA) birti um fram­tíð vetnis sem orku­gjafa fyrr í þessum mán­uði. Skýrslan, The Fut­ure of Hydrogen, Seizing toda­y‘s opportunities, var unnin að beiðni jap­anskra stjórn­valda í til­efni þess að Japan var að taka við for­sæti G20-hóps­ins og voru nið­ur­stöð­urnar kynntar á fundi umhverf­is­ráð­herra G20-­ríkj­anna hinn 14. júní sl. Í skýrsl­unni er staða vetnis á alþjóða­vísu reif­uð, fýsi­leiki vetn­i­svæð­ing­ar, hag­kvæmni hennar o.s.frv. Er skemmst frá því að segja að Alþjóða orku­stofn­unin telur vetnið vera góðan kost sem fram­tíð­ar­orku­gjafa og mik­il­vægt að auka notkun þess í orku­frekri starf­semi á borð við sam­göng­ur, bygg­ing­ar­iðnað og raf­orku­fram­leiðslu. Á þetta einkum við um það sem kallað er hreint eða grænt vetni, sem fram­leitt er með raf­grein­ingu vatns með end­ur­nýj­an­legum orku­gjöf­um.

Noé van Hulst, aðal­ráðu­nautur hol­lenska við­skipta- og lofts­lags­mála­ráðu­neyt­is­ins í vetn­is­málum og fyrr­ver­andi stjórn­ar­for­maður IEA, leiddi sér­fræð­inga­ráð sem var höf­undum vetn­is­skýrslu stofn­un­ar­innar innan handar við gerð henn­ar. Hann rit­aði nýverið grein um lík­lega þróun vetn­i­svæð­ingar undir yfir­skrift­inni Hreina vetn­is­bylt­ing­in: Hvern­ig, hverjir gera hana og hvenær? (The Clean Hydrogen revolution; how, by whom, when?).

Auglýsing

Þar segir van Hulst vax­andi ein­ingu um það á alþjóða­vett­vangi, að vetnið hafi mik­il­vægu hlut­verki að gegna í orku­málum fram­tíð­ar­inn­ar. Verðið á hreinu vetni sé þó enn of hátt til að það sé raun­veru­lega sam­keppn­is­hæft við aðra orku­gjafa. Sam­kvæmt útreikn­ingum orku­sér­fræð­inga lækkar verð vetnis ekki nægi­lega til að notkun þess geti orðið almenn í heim­inum fyrr en kringum 2030. Þó eru mörg jákvæð teikn á lofti um að það geti orðið hag­kvæmara fyrr en ætlað er, segir van Hulst.

En hvað er „hreint“ eða „grænt vetn­i“? Í dag er vetni helst unnið í stórum stíl úr jarð­gasi með til­heyr­andi kolefn­is­spori og þá nefnt „grátt vetn­i“.

„Blátt vetni“ er skárra, þar sem koldí­oxíð(CO2)los­unin vegna jarð­gass­ins er fangað eða notað á ein­hvern máta. Hrein­asta gerðin er svo kallað „grænt vetni“ og er fram­leitt með end­ur­nýj­an­legri orku án koldí­oxíð­mynd­un­ar.

Grátt vetni

Sem stendur er gráa vetnið tölu­vert ódýr­ara en hinar útgáf­urnar tvær. Verðið er áætlað um 1.50 evrur fyrir hvert kíló vetnis að með­al­tali, en það ræðst að mestu af verði jarð­gass, sem er breyti­legt eftir lönd­um. Of oft gerir fólk ráð fyrir að verðið á gráu vetni muni hald­ast lágt um fyr­ir­sjá­an­lega fram­tíð, segir van Hulst, sem bendir á að sú trú sam­ræm­ist ekki spám Alþjóða orku­stofn­un­ar­innar um hækk­andi gasverð vegna þrýst­ings frá mark­aðn­um. Og, það sem mik­il­væg­ara er, þá gleym­ist líka að taka til­lit til vax­andi verð­sveiflna á gasmark­að­in­um, ekki síst í Evr­ópu, þar sem við­skipti með gas fara í auknum mæli fram á dæg­ur­mark­aði.

Einnig má reikna með verð­hækkun á gráu vetni út af hækkun á gjöldum vegna koldí­oxíðslos­un­ar. Í mark­aðs­kerfi Evr­ópu­sam­bands­ins með los­un­ar­heim­ildir er verðið á CO2 20 til 25 evrur tonn­ið. Sífellt fleiri lönd Evr­ópu­sam­bands­ins vilja jafn­framt hækka lág­marks­verð á CO2 í áföngum upp í 30 til 40 evrur á næstu 10 árum. Það þýðir að fram­leiðslu­kostn­aður á gráu vetni gæti hækkað um nær 0,50 evrur á kílóíð og yrði þá um 2 evr­ur. Þá má ekki gleyma sam­fé­lags­legum þrýst­ingi á að draga úr losun vegna lofts­lags­ham­fara. Þannig má gera ráð fyrir að áhrif almenn­ings verði nokkur við að auka veg græns vetnis og draga úr notkun þess gráa – hreint skal vera hreint.

Blátt vetni

Verð á bláu vetni, rétt eins og því gráa, ræðst fyrst og fremst af verði jarð­gass­ins. Næst mik­il­væg­asti þátt­ur­inn í verð­lagn­ingu á bláu vetni er svo kostn­að­ur­inn við að fanga og geyma eða nýta koldí­oxíð-út­blást­ur­inn sem fram­leiðslan veld­ur. Nýlegar áætl­anir um verð við að fanga og nýta eða geyma CO2 hljóða upp á 50 til 70 evrur á tonn­ið. Núver­andi verð á bláu vetni er því eitt­hvað hærra en þess gráa. Til fram­tíðar litið mun bilið þó minnka eftir því sem los­un­ar­kvótar verða dýr­ari, sem og þegar stærð­ar­hag­kvæmni fer að gæta við kolefn­is­bind­ingu. Tækni­þróun gæti líka opnað fyrir fleiri leiðir til nýt­ingar á CO2 í iðn­aði, sem þá myndi lækka kostn­að­inn við þessa fram­leiðslu­að­ferð enn meira.

Grænt vetni

Margar breytur hafa áhrif á verð græns vetn­is, sem í dag er 3.50 til 5 evrur á kíló­ið. Fyrsta breytan er kostn­aður við raf­grein­ingu vatns­ins (grænt vetni er fram­leitt með raf­grein­ingu á vatni með end­ur­nýj­an­legri raf­orku). Grænt vetni er ekki fram­leitt á iðn­að­ar­skala í dag og heims­fram­leiðsla græns vetnis er því afar lítil og kostn­að­ur­inn á hvert kíló eftir því. En eins og ég nefndi í síð­ustu grein hafa nú þegar álit­legir vaxt­ar­sprotar litið dags­ins ljós á þessu svið­i. Flestir iðn­að­ar­sér­fræð­ingar telja að með magn­fram­leiðslu á grænu vetni verði mögu­legt að lækka verðið um allt að 70% á næstu 10 árum.

Mik­il­vægasti, ein­staki áhrifa­þátt­ur­inn í fram­leiðslu­kostn­aði á grænu vetni er þó verðið á þeirri umhverf­is­vænu, end­ur­nýj­an­legu orku sem notuð er við raf­grein­ing­una.

Kostn­aður við fram­leiðslu á raf­orku með sól­ar- og vind­orku hefur lækkað miklum mun meira og hraðar síð­asta ára­tug­inn en gert var ráð fyr­ir. Það er því full ástæða til bjart­sýni varð­andi kostn­að­ar­þróun í fram­leiðslu græns vetnis næstu árin og allt eins lík­legt að kostn­aður við hana lækki miklu hraðar en sér­fræð­ingar telja nú, rétt eins og gerð­ist með vind- og sól­ar­ork­una.

Auglýsing

End­ur­nýj­an­leg orka og vetni

Á sól­ríkum og vinda­sömum land­svæðum svo sem Mið­aust­ur­lönd­um, Norð­ur­-Afr­íku og Suður Amer­íku hefur verð á grænni raf­orku fallið niður í um 2 evr­u-cent á kwst. (um 20 mills). Sér­fræð­ingar búast jafn­vel við meiri lækkun á næst­unni. Fyrr­ver­andi orku­mála­ráð­herra Banda­ríkj­anna, Steven Chu, spáir því að verðið geti bráð­lega farið niður í 1,3 banda­rísk cent á kwst. Í þessum löndum og land­svæðum eru kjörað­stæður til stór­fram­leiðslu á grænu raf­magni til heim­il­is­nota og þar með stór­fram­leiðslu á grænu vetni, bæði til heim­il­is­nota og útflutn­ings.

Vetn­is­flutn­ingar

Grænt vetni má í öllum grund­vall­ar­at­riðum flytja sjó­leiðis hvaðan sem er – líka frá Íslandi – til svæða, þar sem sólar og/eða vinda gætir í minna mæli. Í Japan eru nokkur mik­il­væg til­rauna­verk­efni í gangi á þessu sviði, í sam­vinnu við Ástr­al­íu, Saudi-­Ar­abíu og Brú­nei. Verk­efn­unum er ætlað að finna bestu leið­ina til að flytja grænt og blátt vetni langar leiðir með skip­um. Enn er of snemmt að segja til um þróun kostn­aðar við flutn­ing­ana og hversu hratt þessi heims­mark­aður mun þró­ast. Hins vegar má alveg gera ráð fyrir svip­uðu mark­aðs­formi og gildir nú um jarð­gas.

Grænt vetni í Evr­ópu

Van Hulst gerir ráð fyrir að verð á grænu vetni lækki veru­lega á næsta ára­tug og verði á pari við grátt og blátt vetni 2030-2035. Þróun raf­grein­ing­ar­innar yfir í iðn­að­ar­skala og fram­boð raf­magns úr end­ur­nýj­an­legum upp­sprettum eru helstu óvissu­þætt­irn­ir. Mikil aukn­ing á raf­orku­fram­leiðslu í strand-vind­orku­verum er í bígerð í Norður Evr­ópu á næstu 10 – 15 árum.

Mynd: Úr grein Noé van Hulst – Vetnið getur gegnt 7 hlutverkum í orkuskiptunum

Virkjum end­ur­nýj­an­lega orku­kerfið ---→ kolefn­issneyð­ing orku­notk­unar

1. Auð­veldað stór­fram­leiðslu og sam­þætt­ingu orku frá ólík­um, end­ur­nýj­an­legum orku­gjöf­um 

2. Nýst til að flytja orku til ólíkra not­enda og land­svæða

3. ­Þjónað hlut­verki vara­forða til að auka sveigj­an­leika orku­kerfa

4. ­Dregið úr kolefn­is­notkun í sam­göngum og flutn­ingum

5. ­Dregið úr kolefn­is­notkun í iðn­aði

6. ­Dregið úr kolefn­is­notkun vegna húsa­hit­unar og -raf­magns

7. Nýst sem end­ur­nýj­an­legur orku­gjafi

Orkan, Ísland og ESB

Kostir vetnis sem orku­mið­ils eru fjöl­margir og notkun þess í stað jarð­efna­elds­neytis getur dregið mjög úr umhverf­isá­l­agi. Þá má vel hugsa sér að vetn­is­fram­leiðsla í stórum stíl muni slá út af borð­inu allar hug­myndir um mögu­legan sæstreng, sem margir vilja tengja hinum svo­kall­aða þriðja orku­pakka og stór hluti þjóð­ar­innar hefur áhyggjur af. Það eru nefni­lega uppi raddir um að sæstrengur verði brátt úrelt leið til orku­flutn­inga, þegar vetn­is­fram­leiðslan nær sér almenni­lega á strik.

Greini­legt er á umræð­unni að þekk­ing á Evr­ópu­sam­band­inu (ESB) er ekki næg hér á landi. ESB er ekki mark­aðs- og versl­un­ar­banda­lag ein­göngu, heldur banda­lag um flest er við­kemur hags­munum almenn­ings og neyt­enda til fram­tíð­ar. Stundum er lög­gjöf banda­lags­ins um hluti á borð við neyt­enda­vernd, mann­rétt­indi og nátt­úru­vernd strang­ari en ein­stök aðild­ar­ríki eða hags­muna­að­ilar kæra sig um að fylgja. Sem dæmi má nefna að 26 þýskar borgir eru nú í vand­ræðum þar sem þær upp­fylla ekki loft­gæða­mark­mið banda­lags­ins og það gildir líka um bændur í grennd við nátt­úru­vernd­ar­svæði sem ekki hafa farið að reglum sam­bands­ins um búskap­ar­hætti á slíkum svæð­um. Loft­gæða- og nátt­úru­vernd­ar­lög­gjöf Evr­ópu­sam­bands­ins hefur sem­sagt áhrif í öllum aðild­ar­ríkjum þess.

Óhætt er að segja að ESB hafi nokkuð metn­að­ar­fulla umhverf­is- og orku­stefnu, ekki síst þegar horft er til Banda­ríkj­anna til sam­an­burð­ar. Ekki ein­ungis er unnið að kolefn­is­hlut­leysi, aukn­ingu end­ur­nýj­an­legra orku­gjafa og orku­skipt­um, heldur einnig auk­inni orku­nýtni. Hér á Íslandi hafa líka orðið stór­stígar fram­farir á sviði meng­un­ar­varna eftir inn­göng­una í EES og að miklu leyti vegna henn­ar. Gott og gagn­legt væri að Ísland fylgdi orku­stefnu banda­lags­ins ekki síður en mark­miði þess um að draga úr losun gróð­ur­húsa­loft­teg­unda.

Auglýsing

Orku­stefna þjóða og þjóða­banda­laga

Vönduð stefnu­mótun er eitt mik­il­væg­asta stjórn­tæki þjóða og þjóða­banda­laga. Nú stendur í fyrsta sinn til að móta vand­aða orku­stefnu fyrir Ísland. Vinna við hana hófst á síð­asta ári. Góðar fyr­ir­myndir eru víða og mæli ég sem sagt ein­dregið með orku­stefnu ESB.

Noé van Hulst leggur einmitt áherslu á mik­il­vægi stefnu­mót­unar þjóða og bendir á að opin­ber orku­stefna geti haft mikil og góð áhrif á þróun mála, til að mynda með ákvæðum um lág­marks­verð á losun koldí­oxíðs og skýrum áætl­unum um hvernig standa skuli að æski­legum orku­skipt­um.

Sem dæmi um hið síð­ar­nefnda nefnir hann meðal ann­ars rík­is­styrki til fram­leið­enda end­ur­nýj­an­legra orku­gjafa í Hollandi. Hér má einnig nefna að þýska ríkið hefur styrkt fram­leiðslu á end­ur­nýj­an­legri orku, meðal ann­ars til að auka lífgas­fram­leiðslu. Þannig fram­leiða þús­undir þýskra bænda líf­gas sem þeir umbreyta í raf­magn sem fer beint inn á raf­orku­net lands­ins og þeir fá sóma­sam­lega greiðslu fyr­ir, enda um raf­orku úr end­ur­nýj­an­legri upp­sprettu að ræða. Væri ekki kjörið að auka enn á fjöl­breytn­ina í íslenskum land­bún­aði með svip­uðum hætti. Beisla orku lífmassa, þ.e. líf­ræns úrgangs sem fellur til hjá bænd­um, og selja raf­magn inn á raf­orku­net lands­manna?

Höf­undur er umhverf­is- og auð­linda­fræð­ing­ur.

Sigurður Ingi Jóhannsson, samgöngu- og sveitastjórnarráðherra.
Telur lágbrú fýsilegri kost fyrir nýja Sundabraut
Tveir val­kost­ir eru einkum tald­ir koma til greina vegna lagn­ing­ar Sunda­braut­ar, ann­ars veg­ar jarðgöng í Gufu­nes og hins veg­ar lág­brú yfir Klepps­vík. Samgöngu- og sveitastjórnarráðherra seg­ir að sér hugn­ist frek­ar lág­brú yfir Klepps­vík.
Kjarninn 20. september 2019
Höfuðstöðvar Vísis í Grindavík.
Vísir og Þorbjörn ræða sameiningu
Tvö sjávarútvegsfyrirtæki í Grindavík vilja sameinast. Gangi áformin eftir mun hið sameinaða fyrirtæki vera með um 16 milljarða króna í veltu á ári.
Kjarninn 20. september 2019
Ferðamenn eyddu minna en áður var haldið fram í ágúst síðastliðnum.
Hagstofan leiðréttir tölur í þriðja sinn á nokkrum vikum
Eyðsla útlendinga á greiðslukortum í ágúst 2019 var minni en í ágúst 2018, ekki meiri líkt og Hagstofa Íslands hélt fram fyrir viku síðan. Þetta er í þriðja sinn á örfáum vikum sem Hagstofan reiknar vitlaust.
Kjarninn 20. september 2019
Guðrún Svava, nemandi í bifvélavirkjun.
Enn eykst kynjabilið í starfsnámi á framhaldsskólastigi
Aðeins þrír af hverjum tíu nemendum á framhaldsskólastigi er í starfsnámi hér á landi. Guðrún Hafsteinsdóttir, formaður Samtaka iðnaðarins, segir að það þurfi samstillt þjóðarátak til að fjölga starfsnámsnemum.
Kjarninn 20. september 2019
Hvað er það við Icelandair sem stjórnmálamenn eiga að hafa áhyggjur af?
Prófessor í hagfræði hvatti stjórnmálamenn til að fylgjast með eiginfjárstöðu Icelandair á fundi í gær. Forstjóri Icelandair sagði ummælin ógætileg. Það sem veldur þessum áhyggjum er að eiginfjárhlutfall Icelandair hefur farið hríðlækkandi undanfarið.
Kjarninn 20. september 2019
Molar
Molar
Molar – Mikilvægt að koma vel fram við innflytjendur
Kjarninn 20. september 2019
Bankahöllin sem eigandinn vill ekki en er samt að rísa
Þegar íslensku bankarnir voru endurreistir úr ösku þeirra sem féllu í hruninu var lögð höfuðáhersla á að stjórnmálamenn gætu ekki haft puttanna í þeim.
Kjarninn 20. september 2019
Hrun fuglastofna í Norður-Ameríku vekur upp spurningar
Ný grein í Science greinir frá niðurstöðum viðamikilla rannsókna á fuglalífi í Norður-Ameríku.
Kjarninn 20. september 2019
Meira úr sama flokkiAðsendar greinar