Los proyectos de hidrógeno verde propuestos están aumentando en todo el mundo a medida que los gobiernos aprovechan las oportunidades que ofrecen los paquetes de estímulos verdes post-pandémicos.
Las investigaciones de Rystad Energy muestran que la cartera mundial de proyectos de hidrógeno verde a escala de las centrales eléctricas, es decir, proyectos con capacidades superiores a 1 megavatio (MW), supera actualmente los 60 gigavatios (GW), y el 87% de esta capacidad procede de centrales a escala de gigavatios.
Los desarrollos de hidrógeno verde pueden entenderse como proyectos de electrolizadores de hidrógeno que se alimentan de fuentes renovables, y actualmente se están planificando proyectos de este tipo en todos los continentes.
Europa y Australia dominan la cartera mundial, que incluye 11 proyectos de electrolizadores propuestos con una capacidad de 1 GW o más. Cuatro de esos proyectos procederán de Australia: Asian Renewable Energy Hub, Murchinson Renewable Hydrogen Project, Gladstone Hub y Pacific Solar Hydrogen.
«A pesar de la creciente cartera, prevemos que menos de la mitad de esta capacidad (30 GW) estará en funcionamiento para 2035, ya que los desarrolladores tendrán que reducir los costos de producción. Se necesitará el apoyo del gobierno para hacer avanzar los proyectos con mayor rapidez, en particular para aquellos desarrollos que se alimentarán de la energía eólica marina, que es más costosa», dice el Jefe de Renovables de Rystad Energy, Gero Farruggio.
Figura 1. Proyectos de hidrógeno verde por continente
A medida que los gobiernos establecen estrategias de recuperación del Covid-19, el hidrógeno verde se incluye cada vez más como un impulsor clave, especialmente en Europa. La Unión Europea ha dado a conocer recientemente su estrategia sobre el hidrógeno, en la que se pide una capacidad de 40 GW de electrolizador de hidrógeno para 2030, así como la construcción de una cadena de suministro de importación con una capacidad adicional de 40 GW de electrolizador de fuera de Europa, incluidas Ucrania y el norte de África.
Los miembros de la Unión Europea han publicado sus propias estrategias de mil millones de euros, y España, Alemania y Francia han comprometido 4, 5 y 6,5 GW de hidrógeno verde, respectivamente, para 2030.
Alemania está trabajando con Marruecos para apoyar la producción de hidrógeno verde en el país norteafricano, y el primer proyecto de 100 MW será un electrolizador de hidrógeno alimentado por energía solar. La cartera actual de conceptos de electrolizadores anunciados por la Unión Europea asciende a 27 GW de capacidad.
En Asia, las hojas de ruta del hidrógeno están impulsadas por la creación de demanda. Japón y Corea están estudiando la posibilidad de importar hidrógeno y desarrollar cadenas de suministro internacionales, especialmente en el sector del transporte. Se prevé que el hidrógeno figure en el próximo plan energético quinquenal de China, así como en los previstos de las autoridades provinciales.
La producción actual de hidrógeno de China procede de los combustibles fósiles, de empresas estatales y respaldadas por el Estado como SPIC, Beijing Jingneng y CNOOC, todas las cuales han iniciado proyectos encaminados a la producción de hidrógeno ecológico; se prevé que el primer proyecto a escala de gigavatios, la instalación de Beijing Jingneng en Mongolia Interior, entre en funcionamiento el año próximo.
El Gobierno australiano ha fijado grandes ambiciones para la exportación de hidrógeno, con subvenciones disponibles tanto a nivel estatal como federal. La Corporación Financiera para la Energía Limpia (CEFC), financiada por el gobierno, ha comprometido 210 millones de dólares (300 millones de dólares australianos) en financiación de depósito o de capital. Otros 50 millones de dólares (70 millones de dólares australianos) del Organismo Australiano de Energía Renovable (ARENA) se concederán el año próximo para proyectos de electrólisis de hidrógeno de más de 10 MW.
ARENA ya ha preseleccionado siete solicitudes, todas con el inicio de la construcción previsto para los próximos 12 meses. Australia también ha firmado un acuerdo con Corea del Sur y Japón para comenzar a establecer una cadena de suministro internacional de hidrógeno.
Los Estados Unidos todavía no tienen una estrategia nacional de hidrógeno clara, pero han comprometido 64 millones de dólares para la investigación y el desarrollo (I+D) de tecnologías del hidrógeno en 2020. La campaña Biden ha hecho de la energía limpia un elemento central de su mandato, con alguna referencia a la creación del potencial de exportación de renovables del país.
Por último, el gigante de la OPEP Arabia Saudita inició sus ambiciones en materia de hidrógeno con un proyecto de hidrógeno verde a escala de gigavatios en Neom -la zona económica verde- valorado en 5.000 millones de dólares y encabezado por los socios de la empresa conjunta Air Products y ACWA Power.
La mayoría de las instalaciones de electrolizadores que funcionan actualmente se encuentran en la fase piloto o de investigación y desarrollo, con bajas capacidades. Europa ya está claramente a la cabeza en cuanto a proyectos operativos a escala de servicios públicos por encima de 1 MW, con la mayoría de los proyectos operativos ubicados en Alemania.
En lo que respecta a los proyectos en construcción, la instalación china de 5 GW de Beijing Jingneng, anteriormente mencionada, en Mongolia interior, será probablemente el primer electrolizador a escala de gigavatios que entre plenamente en funcionamiento, con la construcción ya en marcha. La instalación consistirá en un parque solar y un parque eólico terrestre, cuya energía alimentará la producción de 400.000 a 500.000 toneladas de hidrógeno (H2) por año. por qué
La mayoría de los proyectos mundiales de electrolizadores de hidrógeno serán alimentados por energía solar y eólica terrestre, y sólo se prevé que cinco proyectos a gran escala sean alimentados por parques eólicos marinos.
El proyecto NortH2 de 10 GW, propuesto por un conglomerado encabezado por Shell en los Países Bajos, es uno de los mayores proyectos de electrolizadores de hidrógeno que se alimentarán con energía eólica marina, junto con el proyecto Westküste 100 de 600 MW en Alemania, que está siendo desarrollado por Ørsted y EDF.
Ørsted tiene previsto otro proyecto del tamaño de un gigavatio en Dinamarca, en caso de que gane la licitación para desarrollar un parque eólico marino en Bornholm.
Además, los caudales necesarios para la energía eólica y fotovoltaica en tierra firme han caído en picado en los últimos años, un factor de precio que es fundamental para reducir el costo nivelado del hidrógeno.
En particular, el límite de la energía fotovoltaica de las empresas de servicios públicos ha disminuido de más de 4 dólares por vatio en 2011 a 0,75 dólares por vatio en 2020.
No es sorprendente entonces que estemos viendo tantos proyectos pioneros de hidrógeno alimentados por energía solar fotovoltaica. Por el contrario, la energía eólica marina ofrece un factor de capacidad mucho mayor, pero a un precio más alto.
Rystad Energy estima que el gasto de inversión requerido para la energía eólica marina es más del doble que el de su contraparte en tierra, y cuatro veces el de la energía solar fotovoltaica en tierra, lo que la hace menos atractiva para los lugares que tienen recursos razonables en tierra.
Europa no tiene más opción que explorar la energía eólica marina para impulsar el desarrollo del hidrógeno en gran escala, y al igual que el sector eólico marino en general, los proyectos de electrólisis de hidrógeno probablemente seguirán dependiendo del apoyo del gobierno durante el resto de la década para ser económicamente viables.
Por ahora, los desarrolladores de energía renovable pura dominan el gasoducto mundial de hidrógeno verde. Sin embargo, los E&P tienen una creciente presencia en el mercado más amplio de la energía renovable, incluyendo el hidrógeno verde; BP, Shell, Repsol y GALP han anunciado conceptos de hidrógeno verde este año.
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