A fost elaborata prima versiune a Strategiei Nationale a Hidrogenului si a Planului de Actiune pentru implementarea ei, 2023 - 2030 (I)
Data: 1-15 iunie 2023
Ministerul Energiei a elaborat și a lansat în dezbatere publică prima versiune a Strategiei Naționale a Hidrogenului și a Planului de Acțiune pentru implementarea ei, 2023 – 2030. Atât prin aria de cuprindere, cât și prin soluțiile propuse, aceste documente prezintă un interes deosebit și pentru comunitatea noastră inginerească, deoarece oferă deschiderea necesară spre noi și eficiente căi de progres economico-social. Publicăm, în două numere, o serie de elemente esențiale incluse în proiectul Strategiei, proiect asupra căruia cei interesați pot transmite propuneri de îmbunătățire. Strategia va parcurge ulterior atât procedura de evaluare din perspectiva politicii de mediu, cât și procedura de transparență decizională.
(imagine 1) – Credit foto: www.freepik.com
Perspectiveleuneisurseinepuizabile de energie curată
Cele două documente au fost promovate avându-se în vedere importanța introducerii hidrogenului ca vector energetic, precum și relevanța lui strategică în actualul context european al decarbonizării. Conform documentului Comisiei Europene intitulat O strategie pentru hidrogen: pentru o Europă neutră climatic, hidrogenul care are la bază energia regenerabilă va fi folosit pentru decarbonizarea unor sectoare economice în care alte metode nu sunt aplicabile sau sunt prea costisitoare. Strategiile naționale deja elaborate de alte țări europene subliniază importanța rolului hidrogenului în realizarea obiectivelor Acordului de la Paris și includ ținte ambițioase de creștere pentru o dezvoltare robustă a sectoarelor economice care produc sau utilizează hidrogen. În acest context, folosirea hidrogenului regenerabil și a celui cu amprentă redusă de carbon este analizată din perspectiva reducerii emisiilor de CO2, a dezvoltării tehnologice, a diversificării mixului energetic și a susținerii securității energetice, respectiv integrarea producției surselor regenerabile de energie, cu efecte benefice în dezvoltarea durabilă și crearea de locuri de muncă.
Planul Național Integrat pentru Energie și Schimbări Climatice 2021 – 2030 (PNIESC) indică hidrogenul ca sursă pentru susținerea securității energetice naționale pe termen lung, cu rol în producerea de energie curată și în decarbonizarea proceselor industriale. Hidrogenul este menționat și în Planul Național de Redresare și Reziliență (PNRR), aprobat de Comisia Europeană în a doua parte a anului 2021. Elaborarea unei strategii a hidrogenului cu un plan de acțiuni aferent este susținută prin Reforma 4, Componenta 6 – Energie. Aceasta vizează dezvoltarea unui cadru de reglementare dedicat tehnologiilor viitorului, în particular pentru hidrogen și soluții de stocare, în perspectiva realizării de proiecte compatibile cu principiul „Do nosignificantharm“ („A nu prejudicia în mod semnificativ“, n.r.).
Strategia prezintă o analiză a sectoarelor relevante dezvoltării hidrogenului, în baza situației actuale din România, cu argumente și exemple de bune practici din alte țări europene și din afara Europei. Documentul evidențiază viziunea de dezvoltare a economiei hidrogenului, prin definirea unor obiective susținute de acțiuni concrete. Au fost determinate posibile modalități de finanțare, precum și propuneri de mecanisme de guvernanță care să susțină implementarea Strategiei.
(imagine 2) – Credit foto: www.freepik.com
Elaborarea proiectului Strategiei a avut la bază sesiuni de consultări cu părțile interesate, respectiv autorități guvernamentale, companii și institute de cercetare, asociații profesionale în domeniu. Consultările au vizat înțelegerea corectă a viziunii și obiectivelor, respectiv a acțiunilor propuse, precum și corelarea mai multor puncte de vedere multidisciplinare.
În document sunt definiți o serie de termeni generali, printre care:
▪ Hidrogen gri. Este produs prin reformarea cu abur a gazului natural, fără a capta gazele cu efect de seră produse în acest proces. În prezent, aceasta este cea mai comună formă de producere a hidrogenului.
▪ Hidrogen albastru. Este produs prin reformarea cu abur a gazului natural, însă, spre deosebire de hidrogenul gri, în cadrul procesului tehnologic sunt instalate și capacități de captare și stocare a carbonului (CCS).
▪ Hidrogen turcoaz. Este produs prin piroliza gazului metan, proces din cadrul căruia rezultă hidrogen și carbon solid ca produs secundar. Cu toate că acest proces tehnologic de obținere a hidrogenului nu este încă practicat la scară comercială, carbonul solid obținut, care poate fi comercializat, poate reprezenta un factor care va influența evoluția acestuia.
▪ Hidrogen roz. Este produs prin electroliza apei folosind energia generată din surse nucleare. În procesul de generare a energiei electrice folosită pentru producerea hidrogenului, nu sunt eliberate emisii în atmosferă, existând, însă, deșeurile asociate generării energiei în unități nucleare.
▪ Hidrogen regenerabil. Este produs prin electroliza apei folosind energie electrică din surse regenerabile. Acest tip de hidrogen nu are amprentă de carbon, în procesul de generare nefiind eliberate emisii în atmosferă.
▪ Hidrogen cu amprentă redusă de carbon. Este hidrogenul al cărui conținut energetic este derivat din diverse surse de energie și care respectă un prag de 70% în ceea ce privește reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră raportat la combustibili fosili. Conform regulilor de taxonomie ale UE, această categorie include hidrogenul albastru și pe cel roz, însă, pentru scopul elaborării Strategiei naționale a hidrogenului, definiția va include doar hidrogenul roz.
(imagine 3) – Credit foto: www.freepik.com
Oportunitateadezvoltăriiunor noi interconexiunieconomiceșitehnico-științifice
În atingerea obiectivelor de decarbonizare pentru anul 2030 și obținerea de beneficii economice din utilizarea hidrogenului în sectoarele-cheie ale economiei, sunt necesare măsuri imediate pe întreg lanțul valoric al hidrogenului, în strânsă legătură cu securizarea oportunităților economice pentru zonele cu potențial de consum intensiv (de exemplu: industria oțelului, a fertilizanților, a cimentului sau ca opțiune de stocare a energiei).
Strategia națională a hidrogenului combină acțiunile pe termen scurt cu direcțiile de acțiune pe termen lung în vederea eliminării barierelor legislative și susținerii investițiilor critice pe lanțul de producere și consum în vederea atingerii obiectivelor naționale în domeniul decarbonizării, în linie cu importanța tot mai mare pe care o are această resursă la nivelul Uniunii Europene în efortul de reducere a emisiilor de gaze cu efect de seră.
Hidrogenul din energie regenerabilă, obținut prin electroliza apei, va juca un rol semnificativ pentru adresarea provocărilor aferente crizei climatice și securității energetice, poziție reflectată și în Strategia europeană pentru hidrogen. Hidrogenul din energie regenerabilă ar urma să înlocuiască, parțial, consumul de combustibili fosili în transporturi și în industriile în care reducerea emisiilor de carbon este dificil de realizat prin alte soluții, reprezentând, de asemenea, și o opțiune pentru stocarea surplusurilor din producția de energie regenerabilă. Totodată, Strategia europeană pentru hidrogen prezintă viziunea evoluției economiei hidrogenului la nivel european, bazată pe cercetare și inovare, pentru creșterea producției și dezvoltarea infrastructurii necesare.
Căi de transformare a posibiluluiînreal
Pe fondul demersurilor active la nivel european, deși România încă nu dispune de un cadru de reglementare dedicat dezvoltării economiei hidrogenului regenerabil, PNIESC și PNRR includ referiri privind „implementarea de proiecte pilot și demonstrative pentru promovarea utilizării hidrogenului în producerea energiei electrice și în sectorul industrial“, care pot fi finanțate prin Fondul pentru Inovare.
Ministerele implicate în procesul de tranziție lucrează la o analiză a principalilor vectori de decarbonizare pentru orizontul anului 2050. În acest context, se evaluează că, din perspectiva potențialului de energie din surse regenerabile, România ar putea opta pentru utilizarea hidrogenului în procesele industriale. Gazul natural reprezintă cca 34% din mixul energetic utilizat în sectorul industrial, iar înlocuirea acestuia cu hidrogen din surse regenerabile sau având conținut scăzut de carbon reprezintă o modalitate eficientă pentru decarbonizare.
În ceea ce privește transportul și distribuția hidrogenului, România analizează atât posibilitatea utilizării infrastructurii de gaze naturale existente, prin amestecarea hidrogenului în rețeaua publică de gaze naturale pe termen scurt (2025 – 2030) și mediu (2030 – 2040), precum și creșterea contribuției hidrogenului în rețeaua de transport și distribuție pe termen lung (>2040), cât și dezvoltarea unor rețele regionale dedicate transportului hidrogenului. Nu în ultimul rând, România s-a alăturat inițiativei European HydrogenBackbone în luna aprilie 2022. La 31 ianuarie 2023, aceasta reunea 31 de operatori ai infrastructurii energetice care și-au propus să accelereze decarbonizarea prin valorificarea infrastructurii existente sau în curs de dezvoltare, cu scopul utilizării acesteia pentru transportul hidrogenului. Astfel, România va beneficia de oportunitatea dezvoltării unor noi interconexiuni și deschiderea spre polii regionali și internaționali de hidrogen.
(imagine 4) – Credit foto: www.freepik.com
Tranziția verde, principalobiectiv la scaraîntreguluiproces de dezvoltaredurabilă
Elaborarea Strategiei naționale a hidrogenului este un angajament al României pentru implementarea reformelor asumate prin PNRR, inclusiv pentru atingerea unor ținte de decarbonizare prin pilonul aferent tranziției verzi. Aceste reforme sunt corelate cu prevederile din PNIESC, document în care este evidențiată importanța hidrogenului pentru securitatea energetică a țării.
Prin PNRR, România a alocat 148 milioane euro pentru 100 MW de capacități de electroliză prevăzute pentru companiile interesate de dezvoltarea unor capacități de producție a hidrogenului regenerabil. O serie de sectoare economice (chimie, procese de rafinare, producție de oțel etc.) ar putea reduce emisiile de carbon prin intermediul utilizării hidrogenului regenerabil, cu până la 70% – 95%.
În linie cu noua strategie de politică industrială revizuită a UE, este necesară întreprinderea la nivel național a unor acțiuni specifice pentru dezvoltarea industriei hidrogenului, care să susțină promovarea unei industrii cu impact minim asupra mediului, pentru atenuarea schimbărilor climatice, prin reducerea emisiilor industriale de gaze cu efect de seră, asigurarea eficienței energetice și utilizarea resurselor prin tehnologii mai curate. Aceasta vizează, printre altele, susținerea consolidării lanțurilor valorice, implementarea celor mai performante tehnologii și dezvoltarea energiilor regenerabile.
Potrivit politicii energetice naționale, se are în vedere alinierea la imperativele determinate de noul context european. Pe lângă prioritatea asigurării securității energetice naționale, obiectivele-cheie avute în vedere sunt: tranziția verde, promovarea producției de energie electrică din surse regenerabile și a noilor tehnologii, cu accent particular pe decarbonizarea furnizării de energie.
Totodată, prioritățile naționale urmăresc dezvoltarea întregului lanț valoric al hidrogenului, prin participarea României la inițiativele europene de încurajare a dezvoltării tehnologiilor pe bază de hidrogen, pentru a atinge pragul de competitivitate economică și de utilizare la scară largă, cu o contribuție esențială la securitatea energetică și susținerea atragerii de investiții în soluțiile tehnologice moderne care au atins un grad de maturitate și care au fost suficient testate pentru a funcționa în condiții de eficiență economică.
Pentru implementarea politicilor și priorităților naționale privind hidrogenul este necesară elaborarea cadrului legislativ național în acest domeniu, în concordanță cu noile prevederi comunitare în domeniul gazelor naturale, energie verde și hidrogen, prin integrarea producției de energie electrică din surse regenerabile de energie (SRE) cu producția de hidrogen.
Viziuneșidirecțiistrategicepentru o schimbare de fond a politicilorenergetice
Viziunea Strategiei Naționale a Hidrogenului (SNH) și a Planului de acțiune pentru România are ca scop dezvoltarea unei economii a hidrogenului, cu accent pe hidrogen regenerabil, însă acordând atenție și hidrogenului cu amprentă redusă de carbon, la un preț accesibil, în perspectiva reducerii emisiilor de carbon și dezvoltării economice și tehnologice durabile și competitive, prin dezvoltarea următoarelor direcții strategice pentru anul 2030:
1. Decarbonizarea economiei, prin folosirea hidrogenului regenerabil în sectoarele dificil de decarbonizat prin alte metode (de exemplu: imposibilitatea electrificării directe);
2. Creșterea economică prin dezvoltarea sustenabilă a unor tehnologii pentru industrii dificil de decarbonizat și crearea de locuri de muncă;
3. Dezvoltarea tehnologică pentru a asigura o mobilizare pe termen lung a economiei hidrogenului și pentru a susține atragerea de investiții în economie și creșterea standardului de viață;
4. Securitatea energetică, prin utilizarea hidrogenului și a soluțiilor Power-to-X pentru optimizarea integrării surselor de energie regenerabilă și pentru realizarea integrării sectoriale.
Pentru dezvoltarea direcțiilor strategice propuse în SNH sunt definite 4 obiective generale și 23 obiective specifice, detaliate în textul Strategiei, precum și un plan de acțiuni pentru 2030, respectiv un set de direcții de acțiune în perspectiva anilor 2035 și 2050. Aceste obiective trebuie atinse respectând principiul amintit anterior, „do nosignificantharm“, din Pactul Ecologic European, în special fără a contribui la stresul hidric și la pierderea biodiversității.
Obiectivele generale au ca scop facilitarea dezvoltării consumului și a producției de hidrogen regenerabil în România în anul 2030, susținerea dezvoltării tehnologice și a transferului către aplicații industriale și, nu în ultimul rând, dezvoltarea echilibrată și stabilă a Sistemului Energetic Național. În același timp, alături de hidrogenul regenerabil, în sectorul industrial se va promova, suplimentar, și utilizarea hidrogenului cu amprentă redusă de carbon.
Strategia oferă oportunitatea de a crea premisele pentru creșterea nivelului de competitivitate al tehnologiilor hidrogenului în raport cu alți vectori din diferite industrii din punct de vedere al producției, transportului, stocării și valorificării finale. În acest context, apare necesitatea creării unor „ecosisteme ale hidrogenului“ cu rol catalizator pentru dezvoltarea unei economii curate.
(imagine 5) – Credit foto: www.freepik.com
Costul de implementare a Strategiei, circa 10,4 miliarde
de euro
În vederea estimării potențialului de consum și a producției de hidrogen regenerabil și de hidrogen cu amprentă redusă de carbon în România, la orizontul anului 2030, au fost analizate o serie de scenarii pentru estimarea consumului de hidrogen (cererea) și contribuția la atingerea țintelor de reducere a emisiilor de CO2 pentru anul 2030. Fiecare scenariu analizat a avut la bază o serie de ipoteze și ținte intermediare propuse de Parlamentul European, Comisia Europeană și Consiliul European specifice sectoarelor economice în cadrul cărora există sau sunt estimate a exista întrebuințări ale hidrogenului în următorii ani. De asemenea, pentru fiecare scenariu și sector analizat a fost definit și impactul folosirii hidrogenului regenerabil asupra reducerii de emisii de CO2, în vederea atingerii obiectivelor de decarbonizare asumate de România.
Scenariul optim a fost selectat luând în considerare toate scenariile analizate și comparând raportul dintre costul de implementare a Strategiei și nivelul reducerii emisiilor de CO2 pentru fiecare tip de utilizare a hidrogenului.
Estimările de consum au fost efectuate pe baza țintelor europene și naționale, ipotezelor tehnice, analizei situației curente, precum și cu ajutorul grupului de lucru constituit și coordonat la nivelul Ministerului Energiei, fiind structurate pe 5 sectoare:
1. Consumul industrial, în care hidrogenul regenerabil și, într-o mai mică măsură, cel cu amprentă redusă de carbon, sunt folosite pentru înlocuirea hidrogenului gri folosit în prezent în procesele industriale;
2. Consumul din industria siderurgică, în care hidrogenul regenerabil este folosit în noi aplicații industriale pentru producerea oțelului;
3. Consumul din domeniul transporturilor, în care hidrogenul regenerabil este folosit drept combustibil pentru următoarele modalități de transport: transportul rutier de marfă de mare tonaj și tonaj mediu, autoturisme, transportul feroviar, transportul public de persoane și transportul în sectorul maritim, precum și în domeniul aviației, atât ca adaos la combustibilii pentru aviație, cât și pentru alimentarea vehiculelor utilizate în cadrul activității aeroporturilor;
4. Consumul de hidrogen regenerabil în amestec cu gazele naturale pentru proiectele CCGT (centrale în ciclu combinat pe gaz, n.r.) noi – cu o capacitate totală de 1600 MW, care urmează să fie instalate conform PNRR și PNIESC.
5. Consumul de hidrogen regenerabil în amestec cu gazele naturale pentru încălzirea rezidențială, sector care însă nu a fost cuantificat în scenariul optim, dar este vizat ca sectorul care poate contribui la dezvoltarea unor proiecte ce promovează producția de hidrogen și, totodată, la realizarea cuplării sectoriale.
Consumul estimat pentru aceste sectoare variază în funcție de ipotezele folosite referitoare la angajamentele/țintele asumate de România pe sectoare, eficiența economică și fezabilitatea tehnico-economică a aplicațiilor.
Conform documentului, amestecul de hidrogen în gazele naturale, chiar și la procente scăzute volumetric, nu este o utilizare optimă a hidrogenului, care ar trebui evitată în favoarea unor politici care să asigure livrarea de hidrogen regenerabil către sectoare specifice.
Astfel, utilizarea hidrogenului regenerabil în amestec cu gazele naturale pentru încălzire nu este cuantificată în estimarea totală a consumului de hidrogen regenerabil în anul 2030. Cu toate acestea, în contextul modernizării rețelei de distribuție a gazului natural, utilizarea unui amestec volumetric de 2% hidrogen regenerabil cu gaz natural pentru a acoperi consumul total de gaze naturale al României în 2022 ar necesita un volum de 18,2 mii tone de hidrogen regenerabil, în timp ce un amestec volumetric de 10% hidrogen regenerabil ar necesita 90,8 mii tone de hidrogen regenerabil.
Potrivit scenariului optim, cantitatea totală de hidrogen necesară la nivelul anului 2030 a fost estimată la 288,8 mii tone, consum care este majoritar hidrogen regenerabil (în afară de 6,6 mii tone hidrogen cu amprentă redusă de carbon în sectorul industrial). Consumul de hidrogen regenerabil și cu amprentă redusă de carbon va genera, la nivelul anului 2030, o reducere a emisiilor de CO2 în cuantum de 2995 mii tone CO2. Rezultatele scenariului optim indică necesarul instalării unei capacități de 3985 MW electroliză, pentru operarea cărora vor fi necesare capacități adiționale instalate de generare a energiei electrice din surse regenerabile de 7969 MW (în sistemul energetic național fiind instalați 4400 MW în capacitați de energie eoliană onshore și solară în ianuarie 2023). Necesarul de apă pentru producerea hidrogenului regenerabil nu este considerat a fi semnificativ la nivelul anului 2030, reprezentând echivalentul debitul unui râu mediu din România pentru mai puțin de o zi.
Estimarea costurilor de implementare a strategiei a fost realizată pornind de la consumul de hidrogen din fiecare sector, folosind ipoteze specifice referitoare la costurile de producție a hidrogenului regenerabil sau cu amprentă redusă de carbon, costurile de investiție și operaționale, costurile cu infrastructura și tehnologia necesară pentru utilizarea hidrogenului (de exemplu, în transporturi – infrastructura de alimentare), acestea fiind analizate în relație cu costurile cu combustibilii fosili și costurile cu emisiile de CO2. O serie de alte beneficii de ordin calitativ, cum ar fi impactul asupra calității vieții, precum și elemente care țin de competitivitatea sectoarelor economice ale țării nu pot fi cuantificate în aceste modele economice. Estimările plasează costul de implementare a Strategiei la o valoare de 10,4 miliarde euro, cost care va fi suportat printr-o serie de modalități de finanțare specifice fiecărui sector.