مصرف انرژی و رشد اقتصادی به یکدیگر وابسته بوده و قابل تکفیک نیستند. ازآنجا که جهان با رشد جمعیت و چالش دستیابی به خالص انتشار صفر دست و پنجه نرم میکند و به طور همزمان از شوک اقتصادی ناشی از همهگیری کرونا بهبود مییابد، کار بزرگی در پیش است و به نظر میرسد موفقیت بلندمدت جهان در گروی گذار به منابع انرژی سبزتر است.
مصرف انرژی و رشد اقتصادی به یکدیگر وابسته بوده و قابل تکفیک نیستند. ازآنجا که جهان با رشد جمعیت و چالش دستیابی به خالص انتشار صفر دست و پنجه نرم میکند و به طور همزمان از شوک اقتصادی ناشی از همهگیری کرونا بهبود مییابد، کار بزرگی در پیش است و به نظر میرسد موفقیت بلندمدت جهان در گروی گذار به منابع انرژی سبزتر است.
انتظار میرود در 10 سال آینده سرمایهگذاری زیادی در انرژیهای تجدیدپذیر صورت پذیرد؛ این بدان معناست که اقتصادهای مبتنی بر انرژی برای تبدیل شدن به صادرکننده جهانی انرژی سبز، زمان زیادی ندارند.
کشورهای خاورمیانه با داشتن اقتصاد دیرینه انرژی، زنجیره تأمین مستقر و نیروی کار ماهر این پتانسیل را دارند که چشمانداز انرژی جهانی را به طور کامل تغییر دهند و به نظر میرسد این امر با ایفای نقش اصلی در تولید جهانی هیدروژن قابلدستیابی باشد. تخمین زده شده است که تا سال 2050 صادرات هیدروژن سبز میتواند تا یک میلیون شغل ایجاد کند، لذا بدیهی است که تبدیلشدن به بزرگترین صادرکننده هیدروژن در جهان یک موقعیت بزرگ به حساب میآید.
کشورهای خاورمیانه از عمان گرفته تا مصر و امارات متحده عربی، شاهد موجی از تفاهمنامههای هیدروژن سبز بودهاند. این کشورها از توسعه سرمایهگذاریهای خود در تولید هیدروژن سبز انگیزههای مختلفی دارند. بسیاری از کشورهای منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا دارای مزایای ذاتی هستند که آنها را در جایگاه بازیگران کلیدی در تولید هیدروژن سبز قرار میدهد. این مزایا شامل تابش فراوان و آب و هوای مساعد برای بهرهبرداری از انرژی خورشیدی در پروژههای تولید هیدروژن و شرایط مطلوب محیطی است. هدف عربستان ساخت بزرگترین پروژه هیدروژن سبز جهان در شهر نئوم است و پیشبینی میشود این پروژه بزرگ از ۴ گیگاوات انرژی خورشیدی و بادی برای تولید حدود ۶۰۰ تن هیدروژن سبز در روز استفاده کند. پس از بهرهبرداری تا سال 2026، کل تولید این تأسیسات بر اساس قراردادهای فروش از پیش تعیین شده با شرکتهای خارجی به صادرات اختصاص خواهد یافت. عربستان سعودی با داشتن کمترین هزینه تولید و کسب جایگاه برجسته در این بازار رو به رشد، آرزوی تبدیل شدن به صادرکننده پیشرو هیدروژن در جهان را دارد. امارات متحده عربی در حال رقابت با این کشور برای تبدیل شدن به یک تولیدکننده جهانی هیدروژن سبز است. امارات اولین کارخانه تولید هیدروژن سبز را در نوامبر 2022 با هدف انحصار یک چهارم تولید هیدروژن سبز جهانی، تأسیس کرده است. امارات متحده عربی برای دستیابی به اهداف تولید خود، مجموعهای از قراردادها را با شرکتهای مختلف انرژی جهانی منعقد کرده است. مصر نیز با بهرهگیری از زیرساختهای تولید گاز و مایعسازی موجود خود، از فرصتها در پروژههای هیدروژن سبز استفاده میکند. مشارکت امارات در مصر قابلتوجه است و مصدر برای انجام پروژههایی با ظرفیت تولید 480000 تن هیدروژن در سال توافق نامه ای را امضا کرده است. در حال حاضر، بیش از 14 پروژه تولید و صادرات هیدروژن سبز در سراسر مصر در حال برنامهریزی است. مراکش نیز با بهرهمندی از موقعیت جغرافیایی مطلوب خود که امکان انتقال آسان هیدروژن از طریق خطوط لوله به اروپا (یکی از بزرگترین بازارهای هیدروژن در سراسر جهان) را فراهم میکند، قصد دارد تا سال 2030 سالانه بیش از 3 میلیون تن هیدروژن سبز تولید کند. پروژههای تولید هیدروژن در عمان، الجزایر، عراق، موریتانی و غیره نیز در حال انجام است. در مجموع، این پروژهها کشورهای خاورمیانه را در جایگاه بازیگران کلیدی در بازار جهانی هیدروژن (مشابه نقش آنها در بازار انرژی فسیلی) قرار میدهند.
تبدیل شدن به بزرگترین صادرکننده خالص هیدروژن در جهان یک کار بزرگ است. این امر به زیرساختهای جدیدی نیاز دارد. برای تولید هیدروژن یا آمونیاک واجد شرایط، کل ساختار پروژه از جمله نحوه راهاندازی سیستم برق، سیستمهای برق پشتیبان، استفاده از آب، و شدت کربن در هر مرحله از فرایند باید در نظر گرفته شود، و این بدان معناست که ساختار پروژه به بازار هدف و کاربران بستگی دارد بهطوریکه ساخت آن گرانتر یا سختتر از آنچه برای خریدار است، نباشد. هزینه بالای تولید، چالش اصلی برای تولید هیدروژن سبز در کشوری مانند عربستان است. زیرساختهای مورد نیاز برای تولید و توزیع هیدروژن سبز در این منطقه هنوز در مراحل اولیه توسعه است.
تولید هیدروژن سبز نیاز به سرمایهگذاری در زیرساختها و فناوری دارد. هزینه ساخت تأسیسات انرژیهای تجدیدپذیر مانند مزارع خورشیدی یا بادی در مقایسه با سیستمهای انرژی مبتنی بر سوخت فسیلی همچنان نسبتاً بالا است. با افزایش سطح تولید، انتظار میرود هزینه هر واحد هیدروژن سبز کاهش یابد، اما این امر نیاز به سرمایهگذاری قابلتوجهی دارد. همچنین انتقال هیدروژن به دلیل چگالی کم نیاز به زیرساخت و سرمایهگذاری اضافی دارد. ذخیرهسازی هیدروژن نیز جزء مهمی از زنجیره تأمین هیدروژن سبز است. هیدروژن قابلیت اشتعال بالایی داشته و به امکانات ذخیرهسازی تخصصی نیاز دارد. این فقدان می تواند مقدار هیدروژن قابل تولید و ذخیره و در نهایت پتانسیل استفاده از آن در بخش انرژی را محدود کند. توزیع هیدروژن سبز نیز نیازمند زیرساختهای تخصصی از جمله خطوط لوله، کمپرسورها و تأسیسات ذخیرهسازی است. ساخت زیرساختهای مورد نیاز برای تولید، ذخیره و توزیع هیدروژن سبز نیاز به قطعات و مواد تخصصی دارد و ممکن است واردات این قطعات، هزینههای اضافی و چالشهای زنجیره تأمین را ایجاد کند.
یکی از نکات کلیدی فروش پروژههای هیدروژن سبز مصر و عمان، و همچنین در نئوم، موقعیت آنها در کنار خطوط کشتیرانی است. با این حال، به نظر میرسد تا به امروز عوارض ناشی از استفاده از آمونیاک بهعنوان سوخت کشتیرانی با توجه به ماهیت بسیار سمی و خورنده آن دست کم گرفته شده است.
از طرف دیگر روش اصلی تولید هیدروژن سبز از طریق الکترولیز آب است که فرایندی نسبتاً ناکارآمد و پرهزینه است. الکترولیز به مقادیر زیادی الکتریسیته برای تقسیم مولکولهای آب به هیدروژن و اکسیژن نیاز دارد که در مناطقی که قیمت برق بالاست، میتواند پرهزینه باشد.
به گفته مور از شرکت ترافیگورا، محدودیتهای زنجیره تأمین فلزات جهانی (برای الکترولیزها) عرضه هیدروژن سبز را در دهه آینده یا پس از آن محدود خواهد کرد و برای دستیابی به اهداف کاهش انتشار، هیدروژن آبی با فناوری جذب کربن، استفاده و ذخیره آن مورد نیاز خواهد بود. به گفته «مصابه الکعبی»، مدیرعامل ادنوک، پروژه هیدروژن سبز نئوم، تولید تیسنکروپ را برای مدت طولانی در واحد الکترولیزها رزرو کرده است، درواقع پروژههای هیدروژن سبز زیادی وجود دارند و عرضهکنندگان کافی در سطح جهانی وجود ندارد.
در چنین شرایطی امارات متحده عربی، عربستان سعودی و قطر از جمله حامیان کلیدی پروژههای هیدروژن و آمونیاک "آبی" در سطح بین المللی هستند. بر خلاف هیدروژن سبز که با الکترولیز آب و با استفاده از برق تولید شده از انرژیهای تجدیدپذیر تولید میشود و (در تئوری) انتشار صفر دارد، هیدروژن آبی از گاز با استفاده از روش "سنتی" اما با جذب و ذخیره کربن تولید میشود.
کشوری نظیر عربستان سعودی به دلیل اتکا به سوختهای فسیلی برای تولید انرژی، هزینه برق نسبتاً بالایی دارد. از سویی دیگر تولید هیدروژن سبز به مقادیر زیادی آب برای الکترولیز نیاز دارد که میتواند در کشوری که منابع آبی آن محدود است، چالشبرانگیز باشد. استفاده از آب دریا یا آب شور میتواند یک راهحل باشد، اما این به هزینه تولید میافزاید.
عامل دیگر در عدم تقاضا و انگیزه ، چالش تولید هیدروژن سبز به ویژه در کشورهایی است که صنایع وابسته به سوخت فسیلی دارند. در نتیجه، بازار محدودی برای هیدروژن سبز در این کشورها وجود دارد. از طرفی بازار جهانی هیدروژن سبز هنوز در مراحل اولیه توسعه است و تقاضای محدودی برای هیدروژن سبز در مقیاس بینالمللی وجود دارد که میتواند پتانسیل صادرات هیدروژن سبز را محدود کند.
در این خصوص محمد الرماحی، «متصدی هیدروژن سبز در توسعهدهنده انرژیهای تجدیدپذیر مصدر امارات، خواستار تدوین قوانینی از سوی جامه بین المللی شد که بتواند تقاضای بین المللی ایجاد کند. به گفته او، این شرکت آمادگی دارد در صورت داشتن بازار، ریسک کند.
چالش دیگر برای تولید هیدروژن سبز در برخی کشورهای خاورمیانه موانع سیاسی و نظارتی است. کشورهای دارای سابقه طولانی اتکا به سوختهای فسیلی ممکن است برای سرمایهگذاری در تولید هیدروژن سبز که میتواند بهعنوان یک تهدید برای صنعت سوخت فسیلی موجود کشور تلقی شود، مردد باشند. فقدان مقررات دیگر چالش پیش روی طرحهای توسعه هیدروژن سبز است که میتواند برای سرمایهگذاران عدماطمینان ایجاد کرده و توسعه صنعت را محدود کند. بیثباتی سیاسی در منطقه نیز میتواند برای سرمایهگذاران عدماطمینان ایجاد کند و توسعه تولید هیدروژن سبز در کشورها را محدود کند.
به گفته «اندرو فارست»، رئیس و بنیانگذار شرکت صنایع آینده فورتسکیو ، اکنون هیچ جایی نمیتواند از نظر سرمایهگذاری روی هیدروژن سبز، با ایالات متحده رقابت کند. بطوریکه به گفته «مارتین فورمن»، مدیر انرژیهای نو در شرکت بانکداری سومیتومو میتسوی ژاپن، مقیاس یارانههای ایالات متحده به این معناست که حتی در اروپا هم (بازار هدف کلیدی برای اکثر پروژههای هیدروژن سبز صادراتی منا) منابع ایالات متحده با محمولههای سایر نقاط رقابت خواهند کرد، مگر اینکه خاورمیانه و سایر تولیدکنندگان مشوقهایی برای رقابت با قانون کاهش تورم آمریکا ارائه کنند.
درنهایت فقدان آنچه که سبب نزدیکی بیشتر به بازار جهانی شود، یا قوانین روشن در مورد آنچه که بهعنوان هیدروژن "کمکربن" به حساب میآید، تا به امروز (در نبود یک حامی دولتی مانند صندوق سرمایهگذاری عمومی عربستان سعودی) تضمین فروش بلندمدت و تأمین مالی مورد نیاز برای پیشبرد پروژههای هیدروژن سبز در منطقه خاورمیانه را سخت و حتی غیرممکن کرده است.
تولید هیدروژن سبز این پتانسیل را دارد که نقش مهمی در گذار کشورها به یک سیستم انرژی پایدار و کمکربن ایفا کند؛ اما درعینحال چالشهایی نیز پیش روی آن وجود دارد که باید بر آنها غلبه کرد. یکی از بزرگترین چالشها توسعه زیرساخت برای تولید، حملونقل و ذخیره هیدروژن است. در حال حاضر، زیرساختها و شبکههای توزیع محدودی برای هیدروژن وجود دارد که میتواند حملونقل و ذخیره آن را گران و چالشبرانگیز کند. علاوه بر این، صرفه اقتصادی انرژی هیدروژن در مقایسه با سایر منابع انرژی سوال برانگیز است، زیرا همچنان هزینه تولید و توزیع آن نسبتاً بالا است. با وجود این چالشها، پتانسیل انرژی هیدروژن برای ایفای نقشی دگرگونکننده در چشمانداز انرژی جهانی را نمیتوان نادیده گرفت. اگر بتوان بر این چالش غلبه کرد، انرژی هیدروژنی این پتانسیل را دارد که به بخش مهمی از سبد جهانی انرژی تبدیل شود و منبع انرژی پاکتر و پایدارتری برای آینده فراهم کند.
با این حال، ایجاد یک صنعت هیدروژن سبز در مقیاس صادراتی یک شبه اتفاق نخواهد افتاد. رشد باید ثابت و هدفمند باشد تا تقاضای مورد انتظار را برآورده کند. با گذشت زمان برای دستیابی به اهداف جاهطلبانه خالص انتشار صفر کربن و گذار انرژی پیچیده جهانی در آینده، نااطمینانی نسبت به رشد به اندازه کافی سریع هیدروژن سبز، برطرف نمی شود برای ایجاد امکان گذار سریع انرژی به سمت آیندهای کربنزدایی شده و پاسخگویی سریع به تقاضای فزاینده، باید به طور همزمان تولید هیدروژن سبز و آبی توسط صنعت، حداقل در کوتاهمدت، دنبال شود. درواقع با توجه به اینکه در این لحظه تولید هیدروژن آبی سادهتر و ارزانتر است، ممکن است بطور موقت استفاده از هر دو تغییر ایدهآل باشد. از سوی دیگر، هیدروژن سبز از شکافتن آب با استفاده از یک الکترولیز با انرژی تجدیدپذیر ساخته میشود، بنابراین از تولید کربن و نیاز به جذب، جداسازی و ذخیرهسازی آن جلوگیری میکند. واضح است که راهحل بلندمدت برای پاسخگویی به تقاضای فزاینده برای انرژی، درحالیکه به طور همزمان میزان انتشار کربن را کاهش میدهد، در هیدروژن سبز نهفته است.
یک مانع کلیدی برای تأمین مالی و تصمیمگیری نهایی برای سرمایهگذاری در مورد پروژههای پیشنهادی هیدروژن کمکربن، فقدان چیزی شبیه به بازار جهانی برای تولید بالقوه آنها است. فقدان شفافیت قانونی در تعریف هیدروژن سبز و پیچیدگیهای ساختاری قراردادها به دلیل مکانیسمهای نوپا در حمایت مالی، موانع اصلی تأمین مالی قراردادهای جذب هیدروژن سبز و مشتقات آن هستند. این چالشها سرعت پیشرفت را کند میکنند.
یک استراتژی ملی هیدروژن میتواند اهداف کشورها را برای تولید، توزیع و استفاده از هیدروژن سبز مشخص کند. این استراتژی باید چالشها و فرصتهای کلیدی هیدروژن سبز در کشور را شناسایی کند و یک برنامه اقدام روشن را برای دستیابی به اهداف مرتبط با هیدروژن کشور ترسیم کند.
4- منابع
https://www.zawya.com/en/projects/industry/why-financing-green-hydrogen-offtake-contracts-is-a-challenge-k0l6nh92
https://www.ghd.com/en/expertise/position-the-middle-east-as-global-leader-in-hydrogen.aspx
https://fanack.com/climate/features-insights/green-hydrogen-projects-expand-in-arab-countries~262330/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S259012302300292X
https://www.mdpi.com/2071-1050/15/6/5258
https://www.mees.com/
آدرس: تهران، خیابان ولیعصر، روبروی پارک
ملت، کوچه شهید سلطالی، شماره ۶۵
تلفن: ۶۰-۲۲۰۲۹۳۵۱
info@gashouse.ir :پست الکترونیک
خانه مطالعات راهبردی گاز به منظور استفاده بهینه از ظرفیتها و توانمندیهای موسسه مطالعات بینالمللی انرژی برای پاسخ گویی به نیازهای مطالعالی، پژوهشی و تحقیقاتی شرکت ملی گاز ایران در حوزه مطالعات راهبردی در اسفند ماه سال ۱۴۰۰ تأسیس و افتتاح شد.