وزارت انرژی ایالات متحده گزارش استراتژی و نقشه راه هیدروژن پاک را منتشر می کند، ایالات متحده اخیراً گام مهم دیگری در اجرای یک استراتژی جامع برای پیشبرد تولید، پردازش، تحویل، ذخیره سازی و استفاده از هیدروژن پاک برداشته است.

دولت در 5 ژوئن استراتژی و نقشه راه ملی هیدروژن پاک (نقشه راه هیدروژن) را منتشر کرد که به عنوان خلاصه ای از وضعیت فعلی تولید، حمل و نقل، ذخیره سازی و استفاده هیدروژن در ایالات متحده عمل می کند.

همچنین آینده‌نگر است و پیش‌بینی‌هایی را برای چگونگی کمک هیدروژن پاک به اهداف ملی کربن زدایی و برآورد سناریوهای تقاضای آینده برای هیدروژن پاک ارائه می‌کند.

در اینجا مروری بر اجزای کلیدی نقشه راه با تمرکز بر موارد زیر است:

• نیاز و فرصت ها برای هیدروژن پاک

• چالش های دستیابی به مزایای هیدروژن تمیز

• استراتژی هایی برای کمک به غلبه بر این چالش ها

نیاز و فرصت ها برای هیدروژن پاک

نقشه راه هیدروژن به صراحت تاکید می کند که هیدروژن یک ابزار کلیدی در دسترس برای حمایت از گذار ایالات متحده به یک اقتصاد خالص صفر است. (اقتصادی که در آن انتشار کربن مرتبط با احتراق سوخت های فسیلی اساسا حذف یا جذب و ذخیره می شود)

همانطور که در این سند نشان داده شده است، هیدروژن نوید استفاده از منابع منطقه ای و ایجاد رشد عادلانه و پایدار را به روش هایی ارائه می دهد که منابع انرژی را که انتشار کربن بیشتری تولید می کنند، جایگزین می کند.

هیدروژن به عنوان یک حامل انرژی همه کاره و مواد اولیه شیمیایی، مزایایی را ارائه می دهد که می تواند عملکرد سایر منابع انرژی کم کربن، از جمله انرژی های تجدیدپذیر، هسته ای و سوخت های فسیلی با جذب و ذخیره کربن مرتبط (CCS) را بهبود بخشد.

بنابراین، هیدروژن یک فناوری توانمندساز است که از اقتصاد و قابلیت اطمینان منابع تجدیدپذیر تولید برق از طریق ذخیره‌سازی طولانی مدت انرژی پشتیبانی می‌کند و انعطاف‌پذیری و جریان‌های درآمدی متعدد را برای ایجاد انگیزه برای توسعه تولید برق پاک، مانند فناوری پیشرفته هسته‌ای، ارائه می‌کند.

پس از تشریح نیاز به هیدروژن پاک برای کمک به ایالات متحده در دستیابی به اهداف کربن زدایی، نقشه راه هیدروژن فرصت ها را در فضای هیدروژن پاک مورد بحث قرار می دهد.

این فرصت‌های بازار بسیار زیاد است زیرا هیدروژن پاک را می‌توان از منابع متنوع داخلی تولید کرد و در بخش‌های مختلف از آن استفاده کرد، در حالی که می‌توان شبکه متعارف و زیرساخت گاز طبیعی امروزی را تکمیل کرد.

با این حال، ساخت هیدروژن در مقیاس بزرگ بر اساس هزینه رقابتی همچنان چالش برانگیز است.

برای کمک به حمایت از تلاش‌های اولیه توسعه پروژه، قانون زیرساخت دو حزبی (BIL) و قانون کاهش تورم (IRA)، انواع مشوق‌های مالیاتی و برنامه‌های تضمینی کمک مالی و وام را برای حمایت از پروژه‌های مبتنی بر هیدروژن ارائه می‌کنند.

هاب‌های هیدروژن پاک منطقه‌ای شبکه‌هایی هستند که تولیدکنندگان هیدروژن پاک، مصرف‌کنندگان هیدروژن پاک و زیرساخت‌های اتصالی را در مجاورت یکدیگر نشان می‌دهند، دولت 8 میلیارد دلار به وزارت انرژی (DOE) برای حمایت از توسعه چهار تا هشت مرکز منطقه ای در مقیاس بزرگ ارائه می دهد.

DOE در حال حاضر در حال بررسی برنامه های کاربردی برای این برنامه است و قصد دارد گیرندگانی را برای شروع تلاش های اولیه توسعه در سال آینده انتخاب کند.

IRA اعتبارات مالیاتی متعددی را برای حمایت از توسعه عرضه و تقاضا برای هیدروژن پاک فراهم می کند.

اعتبارات مالیاتی کل اکوسیستم هیدروژن را پوشش می‌دهد، از اعتبار مالیاتی تولید هیدروژن پاک (PTC)، که اعتباری تا سقف 3 دلار به ازای هر کیلوگرم هیدروژن تولید شده را فراهم می‌کند، تا اعتبار مالیاتی سرمایه‌گذاری (ITC) برای تجهیزات ذخیره‌سازی هیدروژن تا سقف 40 ٪ تا 50٪ خواهد بود.

اگر پروژه ذخیره سازی هیدروژن در یک جامعه انرژی واقع شده باشد و اعتبار مالیاتی برای خودروهای سلول سوختی هیدروژنی و سوخت گیری آنها در ایستگاه های سوخت باشد و ترکیب با مشوق‌های سطح دولتی مانند استاندارد سوخت کم کربن (LCFS) و PTC هیدروژن پاک باشد می‌تواند هیدروژن را مقرون به صرفه‌تر کند.

تامین مالی DOE. BIL و IRA همچنین ده ها میلیارد دلار به عنوان حمایت مالی اضافی DOE برای پروژه های انرژی پاک و تجدیدپذیر فراهم می کنند. این شامل بودجه تضمین وام برای حمایت از توسعه پروژه‌های هیدروژنی، از جمله پروژه‌های مبتنی بر زیرساخت است که خطوط لوله نفت و گاز را برای انتقال هیدروژن تغییر کاربری می‌دهند.

همچنین فرصت‌های مالی DOE برای حمایت از توسعه بخش‌های کلیدی زنجیره تامین پروژه‌های هیدروژن، از جمله الکترولایزها و سایر تجهیزات ضروری وجود دارد.

چالش های دستیابی به مزایای هیدروژن پاک

اگرچه فناوری هیدروژن پاک در حال بهبود است و هزینه‌های تولید هیدروژن پاک در سال‌های اخیر کاهش یافته است، چالش‌های مالی و تکنولوژیکی همچنان مانع رشد مداوم اقتصاد هیدروژن پاک داخلی هستند.

نقشه راه هیدروژن به طور خاص اشاره می کند که علاوه بر ملاحظات هزینه، «عدم وجود زیرساخت توزیع هیدروژن در همه جا و فقدان تولید در مقیاس، دو چالش مهم هستند.

همانطور که توسط DOE توضیح داده شده است، حمل و نقل هیدروژن مانند خطوط لوله، تریلرهای لوله، مایع سازی، مکان یابی، مجوزها، و سازگاری مواد یک مانع باقی می ماند و برخی از تولیدکنندگان همچنان در تلاش برای یافتن خریدارانی با تقاضای هیدروژن کافی هستند که مایل به امضای قراردادهای بلندمدت هستند.

علاوه بر این، وزن و حجم سیستم‌های ذخیره‌سازی هیدروژن مورد نیاز برای حمل و ذخیره ایمن هیدروژن می‌تواند هزینه بالایی داشته باشد.

برای تاکید بر این چالش‌ها، نقشه راه هیدروژن داده‌های کالیفرنیا را یادداشت می‌کند که نشان می‌دهد هزینه تحویل هیدروژن به ایستگاه‌های سوخت‌رسانی می‌تواند بیش از سه برابر بیشتر از هزینه لازم برای رقابتی باشد.

نقشه راه هیدروژن تأکید می‌کند که هزینه‌های لجستیکی باید به میزان قابل‌توجهی در مقایسه با سطح فعلی خود کاهش یابد، تا هیدروژن از دیدگاهی پایدار و مبتنی بر بازار رقابتی شود.

استراتژی ها و پیاده سازی

نقشه راه هیدروژن سه استراتژی را برای اطمینان از توسعه و استفاده از هیدروژن پاک به عنوان یک ابزار کربن زدایی موثر و برای حداکثر منافع برای ایالات متحده شناسایی می کند. این سه استراتژی عبارتند از:

1. استفاده استراتژیک و با تاثیر بالا از هیدروژن پاک

2. کاهش هزینه هیدروژن تمیز

3. تمرکز بر شبکه های منطقه ای

استراتژی اول به استفاده از هیدروژن در کاربردهای صنعتی مانند مواد شیمیایی و فولادسازی، حمل و نقل و بخش برق می پردازد.

استراتژی دوم کاهش هزینه هیدروژن تمیز به 1 دلار در هر کیلوگرم در دهه آینده را در نظر دارد. استراتژی سوم بر دستیابی به استقرار هیدروژن پاک در مقیاس بزرگ و تجاری با دوام از طریق تطبیق مقیاس عرضه هیدروژن پاک با تقاضای رو به رشد منطقه ای تمرکز دارد.

برای اجرای استراتژی ها، نقشه راه هیدروژن اقداماتی را که دولت فدرال برای دستیابی به مزایای هیدروژن پاک انجام می دهد، شناسایی می کند:

• منابع مالی همانطور که در بالا توضیح داده شد، IRA و BIL حمایت مالی قابل توجهی برای پروژه های هیدروژن پاک و توسعه و استقرار فناوری ارائه می کنند.

• دستورالعمل ها و استانداردها. نقشه راه هیدروژن گام‌های مختلفی را برای رسیدگی به مناطقی که عدم قطعیت مانع پیشرفت پروژه‌ها و فناوری‌های هیدروژنی است، انجام خواهد داد، شناسایی می‌کند.

به عنوان مثال، DOE در حال توسعه یک استاندارد تولید هیدروژن پاک است، که در میان چیزهای دیگر، به عنوان راهنما برای هاب های هیدروژن پاک منطقه ای و برنامه تحقیق و توسعه هیدروژن پاک عمل خواهد کرد.

این استاندارد شامل موارد ذیل است:

1. از تولید هیدروژن پاک از منابع انرژی کم کربن مشخص (شامل اما نه محدود به سوخت‌های فسیلی با جذب و جداسازی کربن؛ سوخت‌های حامل هیدروژن (شامل اتانول و متانول)، منابع انرژی تجدیدپذیر از جمله زیست توده و هسته‌ای پشتیبانی می‌کند)

2. هیدروژن پاک را به معنای هیدروژن تولید شده با شدت کربن برابر یا کمتر از 2 کیلوگرم معادل دی اکسید کربن تولید شده در محل تولید به ازای هر کیلوگرم هیدروژن تولید شده تعریف کنید.

3. امکان سنجی فنی و اقتصادی را در نظر بگیرید، DOE قصد دارد این استاندارد را بین سال های 2023-2025 ایجاد کند.

همچنین:

1. زمینه نظارتی را برای استقرار هیدروژن پاک در مقیاس بزرگ در تولید، پردازش، تحویل، ذخیره سازی و استفاده نهایی ایجاد خواهد کرد.

2. توسعه راهنمایی کارآمد در مورد خط لوله هیدروژن و مجوز پروژه در مقیاس بزرگ.

3. رفع چالش‌ها برای افزایش عرضه الکترولیزهای موجود برای انرژی‌های تجدیدپذیر و هسته‌ای.

4. دستورالعمل ملی برای محدودیت های ترکیب هیدروژن ایجاد کنید.

با وجود این اقدامات وعده داده شده دولت، نقشه راه هیدروژن به برخی مسائل حیاتی، مانند تعریف هیدروژن پاک که برای تعیین صلاحیت برای PTC هیدروژن پاک استفاده می شود، نمی پردازد.

برای مثال، مشخص نیست که آیا تولید هیدروژن با انرژی هسته ای واجد شرایط است یا خیر.

گرانهولم، وزیر DOE اظهار داشت که این چیزی است که توسط DOE سنجیده می شود، اما او نشانی از محل قرار گرفتن DOE در این موضوع ارائه نکرده است، زیرا به احتمال زیاد بر دیدگاه IRS در مورد هیدروژن پاک تحت PTC تأثیر می گذارد.

پژوهش. نقشه راه هیدروژن خلاصه‌های مفهومی تحقیقاتی را ارائه می‌کند که دولت می‌تواند برای پر کردن شکاف‌های تکنولوژیکی آن را تقویت کند. برای مثال، نقشه راه هیدروژن به تحقیق و توسعه برای استفاده از هیدروژن در کامیون‌های سنگین و متوسط، حمل‌ونقل ریلی، دریایی، و هوانوردی و همچنین برای استقرار شبکه‌های هیدروژن منطقه‌ای می‌پردازد.

DOE اصول راهنما را برای تعریف موفقیت در جوامعی که در آن فناوری‌های هیدروژن به کار گرفته می‌شود، توصیف می‌کند، DOE همچنین قصد دارد چارچوب هایی را برای مشارکت گسترده و فراگیر جامعه، با تمرکز ویژه بر عدالت زیست محیطی و جوامع محروم، ایجاد و اجرا کند.

هدف از این تلاش ها تضمین مشارکت گسترده و جمع آوری بازخورد سهامداران خواهد بود، نقشه راه هیدروژن به این موضوع نمی‌پردازد که چگونه DOE اهداف مشارکت جامعه خود را با اولویت‌های دیگر، مانند مجوزهای کارآمد و اولویت‌های مکان شبکه منطقه‌ای متعادل می‌کند.

نقشه راه هیدروژن یک نمای کلی مفید از صنعت رو به رشد هیدروژن پاک در ایالات متحده و در سراسر جهان و همچنین گام های حیاتی مورد نیاز برای پیشبرد این تلاش ها را ارائه می دهد.

به پتانسیل تحول‌آفرینی که هیدروژن برای حمایت از تلاش‌های کربن‌زدایی ارائه می‌دهد و حمایت مالی و نظارتی قابل توجهی که دولت فدرال برای کمک به این تلاش‌ها ارائه می‌کند، اشاره می‌کند.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است. سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد. ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست، و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.