תקוות גבוהות נתלות במימן. זה מה שנדרש ממקבלי ההחלטות

Petroleum Economist / ינואר 2021

בשנה האחרונה אירופה הייתה הראשונה שקבעה לעצמה יעדי איפוס פליטת פחמן, הן ברמת המדינות והן ברמת האיחוד. סין, יפן, דרום קוריאה, ומדינות נוספות כבר נקטו צעדים דומים, ויעדים דומים נמצאים כעת על השולחן בצפון אמריקה. לצד זאת, ראינו עלייה משמעותית בציפיות הנתלות במימן.

כיום כבר ברור שהמעבר לכלכלה דלת פחמן לא יכול להיעצר בהתייעלות אנרגטית וצמיחה מהירה במקורות אנרגיה מתחדשים. בהתאם ל’תחזית המעבר האנרגטי’, מודל עצמאי של מערכת האנרגיה העולמית עד אמצע המאה שפיתחה חברת DNV GL, בשנת 2050 דלקים פוסיליים עדיין יספקו מחצית מהאנרגיה העולמית וגז טבעי יהיה מקור האנרגיה הגדול בעולם. נדרשת עליית מדרגה משמעותית באחסון ולכידת פחמן (CCS) בכדי לנטרל לעומק שימוש בדלקים פוסיליים. רק כך יוכל העולם לעמוד ביעדי הסכם פריז.

כבר עכשיו החלו ממשלות לתרגם את עקרון נטרול הפליטה לאסטרטגיות מימן שאפתניות: אחדות מבקשות להאריך את חייהן של תשתיות גז טבעי קיימות באמצעות התאמתן למימן, אחרות רואות בו כנשא אנרגיה שיוכל לפעול לצד מקורות מתחדשים בלתי יציבים, ואילו יש הצופות הזדמנויות מסחריות בתחום הייצור. המשותף למדינות הוא תחושת הדחיפות החדשה בהפיכת משק המימן למציאות.

יעדים נטולי פליטות ויעדים אקלימיים מפעילים גם לחץ גובר על תעשיית הנפט והגז, המתמקדת בהפחתת פליטות מייצור נפט וגז בטווח הקצר תוך הכרה הולכת וגוברת כי עליה להתכונן לדרישה החברתית למערכת אנרגיה נטולת פליטות פחמן.

נטרול השימוש בפחמן בתעשיית הנפט והגז

המימן הופך במהירות לגורם מרכזי במאמציה של תעשיית הנפט והגז לנטרל את השימוש בפחמן. מבין אלף אנשי המקצוע הבכירים מתחום הנפט והגז ששאלנו לקראת Outlook 2020, יותר מחצי צופים כי מימן יהווה מרכיב חשוב בתמהיל האנרגיה עד 2030. בנוסף, שיעור הנשאלים הצופים כי הארגון שאליו הם שייכים ישקיע במשק המימן הוא כפול משנה קודמת, ועומד על 42 אחוזים. ממצאים מוקדמים מעבודתנו לקראת Outlook 2021 מראים כי מגמה זו רק מתחזקת.

עם זאת, שאיפות אלה מפגרות אחר התחזיות האחרונות שלנו למערכת האנרגיה העולמית ב-2050. מימן וטכנולוגיה של לכידת ואחסון פחמן יהוו זרז לנטרול השימוש בפחמן, תוך נטרול הפחמן בגז הטבעי – לפני או אחרי הבערה – בכדי להגיע למגזרים שבהם התלות בפחמן היא גבוהה. אולם לא נראה שיהיה גידול משמעותי בטכנולוגיות אלה עד לאחר 2035, והן יתחילו לצבור תאוצה רק בשנות ה-2040. השימוש במימן יגיע לבסוף לקנה מידה משמעותי, ויהווה כשישה אחוזים מהביקוש הכולל לאנרגיה ב-2050.

קבוצות שונות מקדמות משמעותית קידום של לוח הזמנים הזה, תוך הבנה כי תידרש התקדמות משמעותית בעשור הנוכחי על מנת להצליח לעמוד ביעדי הסכם פריז.

 

שישה אחוזים – חלקו של המימן בביקוש האנרגיה בשנת 2050

עליית המדרגה אחרי 2035

החל מביקוש אפסי כמעט כיום, אנו מצפים כי הביקוש למימן כנשא אנרגיה יופיע בשנות ה-2020 המאוחרות ויתחיל להתרחב משמעותית באמצע שנות ה-2030, בשל ביקוש במגזר התחבורה – בענף הספנות (היכן שחלק גדול מהביקוש יהיה בצורת דלקים סינטתיים המיוצרים ממימן) ובתעשיית כלי הרכב הגדולים (ראו תרשים 1). לכך יתווסף ביקוש בינוני מבנייה, אשר לאחר מכן יזנק משמעותית בשל ביקוש בתחום הייצור בשנות ה-2040, בעוד שהביקוש לתחבורה ימשיך לעלות לאורך כל התקופה.

בצד ההיצע, ייצור מימן ירוק נחשב לרוב כיעד האולטימטיבי, שכן הוא אינו מצריך דלקים מאובנים ויכול לתמוך ביציבות רשת החשמל על ידי אספקת פתרונות אחסון אנרגיה לטווח ארוך. אבל לפי התחזיות שלנו, מימן כחול יהיה המפתח לצמיחה בהיקף של משק המימן שיהווה 85 אחוזים מכלל השימוש במימן כנשא אנרגיה ב-2030 (ראו תרשים 2).

ייצור המימן הירוק יתגבר ב-2035, אחרי שנראה ירידה בעלויות של מחוללי האלקטרוליזה ומקורות האנרגיה המתחדשת. קצב הגדילה שלו יהיה מהיר משל מימן כחול בשנות ה-2040. חלוקת מקורות המימן, פוסילי או מתחדש, תגיע ליחס של 50\50 לערך עד אמצע המאה.

 

המחויבות כלפי נכסים של דלקים פוסיליים היא גורם מוביל בוויכוח על מימן כחול או ירוק. הכוונה שפיתוח המימן הכחול לא יפגע בפיתוח ובפריסת המימן הירוק, ולא ייאלץ שימוש בנכסים עתירי פחמן. המחקר מראה שמימן כחול, המחייב תמחור תחרותי של פחמן ומדיניות תומכת, יהיה גורם מאפשר עבור עליית המדרגה של המימן הירוק, שכן הוא תומך בפיתוח תשתיות השינוע והאחסון הנדרשות. עם זאת, מימן כחול יוכל גם להאריך את חייו של נכס המייצר גז טבעי, המנתב חלק גדול מהגז לשיווק ולא לשיקום. מדובר בהכרעה בין שתי חלופות והשפעתה תלויה בלוח הזמנים של פיתוח המשק: מימן כחול עשוי להאיץ את התרחבות משק המימן, אבל לעכב את ההתרחקות משימוש בגז טבעי שלא נוטרל מפחמן.

כבר עכשיו ממשלות מתרגמות את עיקרון נטרול הפליטות לאסטרטגיות מימן שאפתניות

מכל מימן ביפן שמיועד למשלוחים מאוסטרליה

 

צילום: אטיין בלמר, גטי אימג’ז

מדיניות ושיתופי פעולה

המדיניות הציבורית בתחום האנרגיה תהיה גורם מפתח לא רק בניתוב העולם ותעשיית הנפט והגז לעבר עתיד נטול פליטות, אלא גם בקביעת קצב ההתקדמות במסלול. הממשל אמור לספק מדיניות ותמריצים והתעשייה את הטכנולוגיה. ככל שהממשל יפעל מהר יותר לתמרץ את התעשייה לאמץ פתרונות טכנולוגיים, למשל באמצעות מחירי פחמן תחרותיים, כך תביא התעשייה מהר יותר את הטכנולוגיה במורד עקומת הלמידה הכלכלית עד להפיכתה לבעלת היתכנות כלכלית עצמאית. הדבר נכון למימן ולאחסון ולכידת פחמן בדיוק כשם שהיה לאנרגיית הרוח ואנרגיה סולרית – היתכנותם הכלכלית העצמאית ממשיכה לעלות אחרי שנים של תמיכה ממשלתית.

יצירת שיתופי פעולה בין ממשלות לתעשייה תהיה קריטית. עבודה משותפת להפיכת המימן לבטוח, יעיל וכדאי מסחרית תעניק לתעשיית הנפט והגז ולבעלי עניין אחרים את הוודאות הדרושה על מנת לנהל סיכונים חדשים ולהגביר את קצב השינוי אל עבר עתיד דל פחמן.

מאת: כריסטיאן פרקר, מנהל תוכן, ויורג ארנס, מנהל פתרונות דלי פחמן, DNV GL – נפט וגז