Hidrógeno, ¿Podemos descarbonizarnos más rápido?
La economía del hidrógeno, en particular el hidrógeno verde, tiene un largo camino de crecimiento por delante.
La próxima década determinará el éxito de la economía del hidrógeno, pero esto implicará superar desafíos clave. Un artículo reciente en Nature Energy describe bien los desafíos: la escasez de suministro a corto plazo y la incertidumbre política a largo plazo significan que el suministro de hidrógeno probablemente estará por debajo del 1% de la energía global final para 2035. Podría ser más alto, pero eso es incierto. Para 2035, las previsiones varían entre el 3,2% y el 11,2 % en la UE y, a nivel mundial, entre el 0,7% y el 3,3 %. Aunque más optimista, el reciente IEA Global Hydrogen Review 2022 se hace eco de la falta de suficiente suministro de hidrógeno verde para cumplir con los objetivos Net-Zero.
Está claro que el hidrógeno es un motor económico y de sostenibilidad de alto potencial con una gran cartera de proyectos, pero se encuentra en una etapa inicial dentro del contexto energético global. El hidrógeno azul verá el mayor crecimiento a corto plazo porque el gas natural es una materia prima disponible. La clave es poder gestionar el subproducto de este proceso, el carbono, a través de la captura, el almacenamiento o el uso. Eso gana tiempo para desarrollar aún más la tecnología, los proyectos y el suministro de materia prima de hidrógeno verde. Muchos pronósticos piensan que el hidrógeno verde y azul solo alcanzarán la paridad de precios de producción para 2030.
El impulsor de la demanda más probable y eficiente para escalar la economía del hidrógeno se centra en los mercados de moléculas industriales. Inicialmente, es relativamente fácil igualar la oferta y la demanda a nivel de proyecto, especialmente en industrias que consumen mucha energía, como la química, el cemento, el acero, etc. Pero, ¿dónde deja esto el hidrógeno en energía? ¿Cuál es su papel potencial en la economía del hidrógeno?
En Europa se habla mucho de la reforma del precio del mercado eléctrico. El desafío es la estructura de precios del mercado de costos marginales. El problema es que usar el precio marginal de la tecnología más cara para despejar el mercado distorsiona la competencia porque las tecnologías más baratas y con bajas emisiones de carbono, como las energías renovables, están en desventaja. Como resultado, las plantas de energía basadas en combustibles fósiles a menudo pueden operar de manera más económica que las energías renovables bajo el mecanismo de precios actual. Este desafío está levantando cabeza en varios mercados y está afectando el diseño de precios de mercado; incluso IRENA se ha metido en el asunto con un informe este mes. Se proponen varias soluciones, como pasar a un precio mínimo o medio de sistema. Pero sin incluir un precio de carbono transparente, es un poco como hacer una pizza y olvidarse del queso: se puede comer, ¡pero no es pizza! Asociar un precio transparente al carbono por kilovatio generado mostrará algunos desarrollos interesantes. Los más obvios son:
1. Acelerar la penetración de tecnologías maduras de equilibrio ecológico, como el almacenamiento en baterías y el bombeo hidroeléctrico, ya que serán más asequibles debido al costo de carbono evitado del carbón o el gas natural.
2. Aumentar el desarrollo de la próxima generación de tecnologías de equilibrio más atractivas: una un objetivo de fijación de precios claro ayudará a atraer inversiones y reducir la incertidumbre del mercado. Estas tecnologías incluyen hidrógeno verde, nuevo almacenamiento químico y físico, y otras tecnologías.
3. Crear una transición activa y sin problemas del hidrógeno azul al verde, si la estructura de fijación de precios del carbono recompensa ambas formas de hidrógeno, pero prioriza recompensar el hidrógeno verde por evitar el carbono frente al hidrógeno azul. mitigación/gestión del carbono, traza el camino para una transición a largo plazo.
Pero hay un beneficio aún más significativo: la profundidad del mercado
Cualquier industria nueva necesita profundidad del mercado para ganar un impulso crítico. Las primeras moléculas del proyecto de hidrógeno tendrán compradores comprometidos excelentes para un crecimiento incremental que coincida con la oferta dedicada a la demanda comprometida. Pero para el crecimiento exponencial, se necesita oferta especulativa. Es dudoso que alguien se arriesgue a construir capacidad especulativamente en una nueva industria. Ahí es donde una estructura de precios del mercado de la electricidad con un precio correcto del carbono puede fomentar la conversión de hidrógeno en energía, ¡creando profundidad en el mercado!
Apuntalar el mercado para acelerar el desarrollo del hidrógeno
Como productor de hidrógeno, tener un mercado de respaldo para el producto donde puede vender cualquier exceso de producción le permite crecer, mucho más de lo que sería de otra manera. Incluso si el precio que obtiene puede no ser tan bueno como el que podría obtener por vender a compradores contratados, si cubre su costo marginal y hace una contribución fija, crea un colchón de seguridad para su caso de negocios. Para que el hidrógeno sea estratégicamente relevante en la economía energética del futuro, se necesita un liderazgo de bajo costo, lo que requiere economías de escala y una demanda de mercado significativa. Esto suena bien para el productor de hidrógeno, pero ¿cómo crearía el generador de energía en el mercado de equilibrio el colchón de seguridad y, al mismo tiempo, se beneficiaría de esto?
Para usar la molécula de hidrógeno, necesita tecnología de generación de energía térmica (piense en motores o turbinas) que sea solo hidrógeno o combustible flexible. Combustible flexible significa usar una mezcla de hidrógeno y gas, o gas puro, si no hay hidrógeno disponible. Las plantas de hidrógeno al 100% son activos dedicados y podrían contribuir al crecimiento incremental con compradores industriales que compran las moléculas de hidrógeno. Pero debido a su combustible dedicado, tienen menos utilidad para crear profundidad de mercado. Sería mejor tener un activo que sea autónomo del hidrógeno como fuente de combustible, pero que pueda beneficiarse del uso de hidrógeno basado en incentivos de precios de carbono.