Forskot Íslands í upphafi vetnisaldar

Auður Baldvinsdóttir segir að Ísland hafi allt til alls til að verða á meðal fremstu ríkja heims í vetnisvæðingu og loftslagslausnum. Stjórnvöld, fyrirtæki og fjárfesta þurfi að ákveða sitt hlutverk, axla ábyrgð og stíga skrefin.

Auglýsing

Á síð­ustu miss­erum hafa þjóðir heims verið að vakna til lífs­ins og átta sig á hlut­verki vetnis í orku­skiptum og bar­átt­unni við lofts­lags­vána. Nýta má vetni ýmist sem elds­neyti í sam­göng­um, sem flytj­an­legan orku­bera, eða sem grunn að öðru end­ur­nýj­an­legu elds­neyti, eins og amm­on­íaki, kerósíni eða met­anóli. Sprota­fyr­ir­tækjum á sviði vetnis fjölgar ört og þá virð­ast stefn­ur, veg­vísar og áætl­anir virð­ast gefnar út nán­ast viku­lega af rík­is­stjórnum heims, með skýrum, lang­tíma­á­ætl­unum um notkun og vinnslu vetn­is. Tækni­þróun í vetni er gríð­ar­leg og fyr­ir­tæki kepp­ast við að kynna nýjar bif­reið­ar, ferj­ur, flutn­inga­bíla og flug­vélar sem gjarnan hafa verið þró­aðar með opin­berum stuðn­ingi. Yfir­völd víðs vegar um heim eru hvergi nærri hætt að styðja við þróun geirans. Hvað veldur þess­ari gríð­ar­legu upp­sveiflu og vit­und­ar­vakn­ingu á heims­vísu og hvar ætti Ísland að stað­setja sig í þess­ari þró­un?

Grænt vetni leysir grátt vetni af hólmi

Vetni hefur verið nýtt í ýmsum iðn­að­ar­ferlum í yfir hund­rað ár. Mest allt nýt­an­legt vetni heims er það sem nefnt er grátt vetni og unnið er úr jarð­efna­elds­neyti. Einnig er hægt að vinna kolefn­is­laust vetni, eða svo­nefnt grænt vetni, með raf­grein­ingu vatns með end­ur­nýj­an­legri raf­orku. 

Auglýsing
Vinnsla græns vetnis er til­tölu­lega ein­föld þar sem raf­magn og vatn er leitt inn í raf­greini og afurð­irnar eru vetni og súr­efni. Þetta hefur tíðkast í ára­tugi, þ.á.m. hér á landi um ára­bil, fyrst í Áburð­ar­verk­smiðju rík­is­ins og nú á síð­ast­liðnum árum í vetn­is­stöð ON á Hell­is­heiði, en þó á mun smærri skala en þegar um er að ræða vinnslu vetnis úr jarð­efna­elds­neyti. Raf­grein­ingu með end­ur­nýj­an­legri raf­orku þarf að stór­auka á heims­vísu, ekki ein­ungis til að fram­leiða nóg til að skipta gráa vetn­inu út, heldur einnig til að knýja alla þá notk­un­ar­flokka sem nýta nú jarð­efna­elds­neyti, líkt og sam­göng­ur, hús­hitun og orku­geymslu.  

Vetnið jafnar fram­boð og eft­ir­spurn

Orku­fyr­ir­tæki heims hafa lengi glímt við að finna leiðir til að tryggja að fram­boð og eft­ir­spurn orku sé í jafn­væg­i.  Sú áskorun hefur stór­auk­ist með hraðri upp­bygg­ingu end­ur­nýj­an­legrar orku­vinnslu, sem oft­ast er úr slitr­óttum orku­gjöfum líkt og sól og vindi.   Þar getur vetni gegnt lyk­il­hlut­verki, hvort sem er til að geyma orku í tönkum og nýta til raf­orku­vinnslu þegar skyggir eða lægir, eða að flytja til svæða þar sem eft­ir­spurn er til stað­ar. Þau eru ófá verk­efnin í þróun sem stefna t.d. að því að vinna vetni með vind­myllum á hafi úti og flytja með lögnum í land. Gera má ráð fyrir í þeim til­vikum að flutn­ingur raf­orku sé tal­inn dýr­ari með flutn­ings­línum en vetn­is­flutn­ingur í lögn­um.

Jöfnun raf­orku­kerf­is­ins er mun ein­fald­ari hér á landi, en það eru fáir staðir á heims­vísu með jafn stöðugt raf­orku­kerfi og Ísland. Eft­ir­spurnin er nán­ast jöfn allan sól­ar­hring­inn, alla daga árs­ins, þar sem 80% af notkun er hjá stór­iðju. Fram­boðið er líka nokkuð stöðugt, með ein­hverjum árs­tíða­sveiflum þó, en kemur til með að verða óstöðugri með auk­inni vind­orku­fram­leiðslu. Þar getur vetn­is­vinnsla bæst við sem tæki við að jafna álag á íslenska raf­orku­kerf­inu, þar sem ein­falt er að slökkva á vetn­is­vinnslu þegar raf­orku­notkun er mikil eða gefa í þegar lón fyll­ast. Sveigj­an­leg vinnsla vetnis gæti því aðstoðað við að nýta íslenskar auð­lindir og inn­viði betur í fram­tíð­inni. Vinnsla vetnis kallar ekki á frek­ari virkj­un­ar­fram­kvæmd­ir, en veitir íslenskum orku­fyr­ir­tækjum þess í stað tæki­færi til að nýta auð­lind­irnar betur og auka virði fram­leiðsl­unn­ar.

Vetni í sam­göngum

Sam­eig­in­legt álit sér­fræð­inga á sviði orku­skipta er að afkolefn­isvæð­ing sam­gangna muni eiga sér stað með blöndu af mis­mun­andi end­ur­nýj­an­legum orku­gjöf­um. Þótt vetni henti ágæt­lega fyrir einka­bíla þá geta raf­bílar upp­fyllt þær kröfur sem flestir gera til smærri öku­tækja hvað varðar drægni, stærð og sjálf­bærni. Eftir því sem vega­lengdir lengj­ast og öku­tæki verða stærri verður vetnið hins vegar álit­legri val­kostur til að knýja tæki áfram. Að auki hefur verið ýjað að því að vetnisjeppar verði komnir á hálendi Íslands á undan raf­magns­jepp­um, þótt enn sé eitt­hvað í að kolefn­is­lausir jeppar verði aðgengi­legir á almennum mark­aði.

Auglýsing
Vetni er orðið raun­hæfur kostur fyrir orku­skipti stærri sam­göngu­tækja á landi, þ.á.m. stræt­is­vagna, rúta og flutn­inga­bif­reið­ar, og eru nokkrar ástæður fyrir því. Þyngd og stærð raf­hlaðna er enn svo mikil að fórna þarf óhóf­lega mik­illi burð­ar­getu og plássi fyrir þær sem myndi ann­ars nýt­ast fyrir farm eða fólk. Þar að auki eru kostn­aður og rými til að hlaða t.d. 200 bíla tals­vert meiri en upp­setn­ing og rekstur nokk­urra vel stað­settra vetn­is­dælu­stöðva. Vetn­is­bílar eru því ákjós­an­legri kostur í rekstr­ar­á­ætl­unum fyr­ir­tækja með flota bif­reiða, og eru ófá fyr­ir­tæki farin að stíga stór skref í vetn­i­svæð­ingu, þ.á.m. amer­ísku smá­sölurisarnir Amazon og Wal­mart. Bíla­fram­leið­endur vinna að því að bæta vöru­úr­valið sitt á þessu sviði. Þannig kynnti Mercedes Benz nýjan vetn­is­flutn­inga­bíl í sept­em­ber, en Hyundai, Hyzon, og Volvo eru lengra komin í sinni þróun og eru farin að taka við pönt­unum á sínum flutn­inga­bíl­um.

Norð­menn eru í far­ar­broddi í þróun ferja sem nýta vetni, en slíkar ferjur gætu hentað vel fyrir milli­langar sigl­ingar yfir firði og milli eyja. Talið er að fiski­skip fari að miklu leyti á annað elds­neyti sem nýtir vetni sem grunn, s.s. amm­on­íak, metan eða met­anól, en fram­leiðsla raf­elds­neyti hefst nær end­ur­tekn­ing­ar­laust með fram­leiðslu vetn­is. Tak­mörkun á rými er það sem skiptir mestu máli í skipum sem fara í lengri ferðir og telja margir ólík­legt að ná hreinu vetni í þann þétt­leika sem þarf við slíkar aðstæð­ur.

Air­bus kynnti nýlega áform sín um þróun vetn­is­flug­véla en enn er þó nokkuð í að það verði raun­hæfur kost­ur. Alstom kom sinni fyrstu vetn­is­lest í notkun fyrir tveimur árum og hefur síðan þá selt tugi vetn­is­lesta víðs vegar um Evr­ópu. Hægt er að kaupa vetn­is­dróna, -vinnu­vélar og -vélsleða í dag, og eru vonir bundnar við að fram­boð auk­ist og verð lækki á nýjum vetn­is­bún­aði þannig að fleiri kaupi kolefn­is­lausa tækja­kosti í stað hefð­bund­inna sem knúnir eru áfram af  jarð­efna­elds­neyti.

Áskor­anir við vetn­i­svæð­ingu

Vetni þarf sér­út­búnar dælu­stöðv­ar, og þótt það séu tvær í rekstri á suð­vest­ur­horn­inu þarf fleiri til að flutn­ingur á fólki og farmi geti færst yfir á vetnisknúin tæki í ein­hverjum mæli, einkum utan höf­uð­borg­ar­svæð­is­ins. Ódýr­asti flutn­ings­máti vetnis er að flytja það í lögn­um, ef magnið til að rétt­læta slíkar fjár­fest­ingar er til stað­ar. Þangað til verður vetni flutt í kútum með flutn­inga­bílum og sú þjón­usta þarf að aukast sam­hliða þróun á neti dælu­stöðv­a. 

Skortur á innviðum er ekki eina áskor­unin í vetn­i­svæð­ing­unni, en fram­leiðslu­aukn­ing og lækkun kostn­aðar eru helstu mark­mið þeirra þjóða sem gefið hafa út vetn­is­á­ætl­an­ir. Vinnsla græns vetnis þarf að geta keppt við vinnslu grás vetnis úr jarð­efna­elds­neyti, og hafa stjórn­völd ýmis tól og tæki til að hækka verðið á því gráa, og/eða lækka verðið á því græna. Stækkun fram­leiðslu­ein­inga er talin álit­leg leið til að lækka fram­leiðslu­kostnað vetnis og eru margar þjóðir með metn­að­ar­full mark­mið um stór­fellda vetn­is­vinnslu eins og rakið er hér að neð­an.

Flutn­ingur og afhend­ing vetnis er enn í þróun og enn er skortur á stöðlum og venjum vegna nýt­ingar þess. Stjórn­völd hafa þar líka hlut­verki að gegna og þurfa að feta sig áfram á þeirri línu að inn­leiða reglu­verk sem hvetur til vetn­isnýt­ing­ar, án þess að standa í vegi fyrir þróun henn­ar. Hvort sem flutn­ingur á sér stað í tönk­um, lögnum eða með skipum milli landa í vökva­formi, eru miklir mögu­leikar til að bæta tækni og lækka kostn­að. Mögu­leik­arnir eru ýmist í bættri efn­is­notkun eða þróun fram­leiðslu­ferla og er tölu­verðu opin­beru fé varið til rann­sókna og þró­unar á sviði vetnis í Evr­ópu­sam­band­inu, Ástr­al­íu, Suð­ur­-Kóreu, Japan og víð­ar.

Glittir í alþjóð­legan vetn­is­mark­að 

Alþjóð­legur vetn­is­mark­aður virð­ist vera mögu­legur innan fárra ára, en heimur þar sem vökva­gert vetni er flutt frá hag­kvæmum fram­leiðslu­svæðum á staði með ónægi­legt orku­fram­boð er nú handan horns­ins. Lands­virkjun til­kynnti nýlega, með Rott­er­dam­höfn, um áform um fýsi­leika­könnun á vetn­is­flutn­ingi, en milli­landa­flutn­ingur á vökva­gerðu vetni er nú þegar haf­inn frá Ástr­alíu til Jap­ans. Þá hafa Þjóð­verjar skrifað undir tvo sam­starfs­samn­inga um vetn­is­inn­flutn­ing á árinu, ann­ars vegar við Marokkó í mars og hins vegar Ástr­alíu í sept­em­ber, en þeir sjá fram á að geta ekki staðið undir þeirri vetn­is­vinnslu sem þeir áætla nauð­syn­lega til að draga úr losun sinni á gróð­ur­húsa­loft­teg­und­um. Sam­kvæmt vetn­is­stefnu ESB voru opin­ber áform um upp­setn­ingu á 3,2 GW af raf­greinum í nóv­em­ber 2019, en sú tala var komin í 8,2 GW í mars 2020. Rúmur helm­ingur þess­ara gíga­vatta er í Evr­ópu, en einnig eru stór verk­efni í þróun í Ástral­íu, Norður Afr­íku, Síle og víð­ar. Þessi svæði eiga það öll sam­eig­in­legt að auð­lindir þeirra bjóða upp á mikla end­ur­nýj­an­lega orku­vinnslu sem yrði langt umfram stað­bundna eft­ir­spurn. Sú staða hljómar kannski kunn­ug­lega í eyrum Íslend­inga og það var ánægju­legt að heyra í ræðu iðn­að­ar­mála­ráð­herra á árs­fundi Orku­stofn­unar fyrr í októ­ber að við­ræður milli Íslands og Þýska­lands um mögu­legt sam­starf á sviði vetnis væru hafn­ar.

Sam­keppn­is­for­skot Íslands

Ísland var í raun braut­ryðj­andi í vetni þegar fyrstu vetnisknúnu stræt­is­vagn­arnir voru próf­aðir hér á vegum Íslenskrar nýorku með góðum árangri, fyrir nærri 20 árum síð­an. Síðan þá hefur þró­unin ekki verið á sama hraða og þró­unin erlend­is, og þá sér­stak­lega síð­ast­liðin tvö ár þar sem hrað­inn hefur verið gríð­ar­leg­ur.

Ljóst er að auð­lindir okkar eru tak­mark­aðri en sól­skinið í Sahara, en hér eru þó aðrir þættir sem setja okkur í sam­keppn­is­hæfa stöðu á ört stækk­andi mark­aði. Flest þeirra landa sem gefið hafa út vetn­is­á­ætl­anir gera ráð fyrir inn­flutn­ingi vetnis á kom­andi árum. Stærsti kostn­að­ar­þátt­ur­inn í vetn­is­vinnslu er raf­orka, en hér er hún unnin allan sól­ar­hring­inn. Það þýðir að hér má raf­greina allan sól­ar­hring­inn  og þá bæt­ist nýt­ing alls bún­aðar til muna.  Vatn er oft einnig af skornum skammti í eyði­mörkum og ljóst er að stór­felld vetn­is­vinnsla og útflutn­ingur mun krefj­ast afsölt­unar sjáv­ar, sem er bæði kostn­að­ar­samt ferli og gæti haft nei­kvæð áhrif á íbúa og stað­bund­inn mat­væla­iðn­að.  Ef marka má vetn­is­á­ætl­anir stjórn­valda verður eft­ir­spurn fyrir sjálf­bært, grænt vetni gríð­ar­leg, og við Íslend­ingar þyrftum í raun ekki að fram­leiða ódýrasta vetni heims til að koma því í verð hjá stórnot­endum í Evr­ópu og/eða Jap­an. Mögu­legt væri hægt að fjár­magna 300-400 MW vetn­is­vinnslu og vökva­gerð í gegnum lang­tíma­samn­ing við erlendan aðila, og sam­hliða mætti nýta hluta af vinnsl­unni til að vetn­i­svæða stærri sam­göngu­tæki á Íslandi, með til­heyr­andi fjölgun fyr­ir­tækja og starfa, stór­felldri lækkun á losun gróð­ur­húsa­loft­teg­unda og bættri gjald­eyr­is­stöðu þjóð­ar­bús­ins. 

Nú er tím­inn fyrir íslensk yfir­völd að móta sér stefnu í vetn­is­málum og feta í fót­spor margra ann­arra þjóða sem eru ekki í jafn öfunds­verðri stöðu og við sjálf. Íslensk fyr­ir­tæki þurfa að ákveða sín hlut­verk í vetn­i­svæð­ing­unni bæði hér heima og erlendis og íslenskir fjár­festar ættu að taka til skoð­unar hvort þeir ætli að hagn­ast af inn­leið­ingu þess­arar vöru á stórum skala eður ei. 

Við erum lítil þjóð en þurfum ekki að bíða eftir að ein­hver annar leysi þennan vanda, þar sem við höfum allt til alls í að verða á meðal fremstu ríkja heims í vetn­i­svæð­ingu og lofts­lags­lausn­um. Stjórn­völd, fyr­ir­tæki og fjár­festa þurfa að ákveða sitt hlut­verk, axla ábyrgð og stíga skrefin sem þarf til að gera vetnið að hag­kvæmum kosti til fram­tíð­ar.

Höf­undur er orku­hag­fræð­ingur og stofn­andi Iðunnar H2.

Styrkir þú Kjarnann?

Kjarninn reiðir sig á framlög lesenda. Með því að styrkja Kjarnann mánaðarlega tekur þú þátt í að halda úti öflugum fjölmiðli.

Kjarninn hefur verið til taks fyrir kröfuharða lesendur í sjö ár og býður almenningi upp á vandaða umfjöllun þar sem áhersla er á gæði og dýpt.  

Ef þú ert nú þegar styrkjandi leyfum við okkur að benda á að hægt er að óska eftir að hækka styrkinn með því að senda póst á takk@kjarninn.is


Já takk, ég vil styrkja Kjarnann!
Ráðuneytin byrjuðu á föstudag að birta upplýsingar úr málaskrám sínum, eins og þeim ber að gera samkvæmt breytingum á upplýsingalögum.
Óvart of mikið gagnsæi hjá heilbrigðisráðuneytinu
Persónuverndarfulltrúi stjórnarráðsins tilkynnti í gær öryggisbrest til Persónuverndar vegna mistaka sem urðu við birtingu á upplýsingum úr málaskrá heilbrigðisráðuneytisins. Rangt skjal með of miklum upplýsingum fór á vefinn í skamma stund.
Kjarninn 3. mars 2021
Áslaug Arna Sigurbjörnsdóttir dómsmálaráðherra.
Leitaði svara hjá lögreglustjóra en ákvað síðan að svara ekki fjölmiðlum
Áslaug Arna Sigurbjörnsdóttir dómsmálaráðherra segir í svari við fyrirspurn Kjarnans að hún hafi ekki talið við hæfi að veita fjölmiðlum upplýsingar um samkomuna í Ásmundarsal á Þorláksmessu, eftir að ljóst var hvers eðlis málið var.
Kjarninn 3. mars 2021
Þjónustuútflutningur jókst hratt í desember, þrátt fyrir að ferðaþjónustan hafi enn verið í lamasessi.
Útflutningur þjónustu stórjókst í desember
Þrátt fyrir hrun í stærstu útflutningsgreinnni flytjum við enn meira út af þjónustu en við kaupum frá öðrum löndum. Þjónustuafgangurinn var mikill á síðasta ársfjórðungi, sér í lagi vegna mikils útflutnings í desember.
Kjarninn 3. mars 2021
Vinnustundir voru fleiri í fyrra en Seðlabankinn gerði ráð fyrir
Laun á hverja vinnustund héldust nær óbreytt í fyrra
Á meðan launavísitalan hækkaði umtalsvert á síðasta ári voru laun og launatengd gjöld á hverja unna vinnustund nánast óbreytt. Þetta er minnsta hækkun launa á vinnustund frá upphafi mælinga árið 2003.
Kjarninn 3. mars 2021
Dauði geisladisksins, tilkoma Spotify og upprisa vínylplötunnar
Áætlað er að Spotify hafi haft um 700 milljónir króna í tekjur af íslenskum notendum á árinu 2019, og að 90 prósent allra tekna vegna sölu á tónlist hafi verið vegna streymisveitna. Sala á vínylplötum hefur þó líka tekið kipp, og átjánfaldast á fáum árum.
Kjarninn 2. mars 2021
Halldór Gunnarsson
Samtök eldri borgara ráðalaus eða hvað?
Kjarninn 2. mars 2021
Helga Vala Helgadóttir formaður velferðarnefndar.
Neitar að hafa brotið trúnað og segir „kostulegt“ að ráðuneytið geri athugasemdir
Helga Vala Helgadóttir telur sig ekki hafa brotið trúnað með því að ræða um efnisatriði sem komu fram á lokuðum nefndarfundi í sjónvarpsviðtali. Hún segir stöðu hjúkrunarheimila of alvarlega fyrir „pólitíska leiki.“
Kjarninn 2. mars 2021
Áréttar að það sé „salur til rannsóknar en ekki ráðherra“
Símtöl dómsmálaráðherra til lögreglustjóra höfuðborgarsvæðisins voru rædd í óundirbúnum fyrirspurnatíma á Alþingi í dag. Áslaug sagði símtölin ekki skráningarskyld þar sem hún hefði hringt til að afla sér upplýsinga en ekki í formlegum erindagjörðum.
Kjarninn 2. mars 2021
Meira úr sama flokkiAðsendar greinar