Analisiaren emaitzek erakusten dute CCUS eta NETekin bakarrik konbinatutako energia-eraginkortasunaren hobekuntzan konfiantza izatea nekez izango dela kostu eraginkorra Txinako HTA sektoreen, batez ere industria astunen deskarbonizazio sakonerako.Zehatzago esanda, hidrogeno garbiaren aplikazio zabalak HTA sektoreetan lagundu dezake Txinari karbono-neutralitatearen kostua eraginkortasunez lortzen hidrogeno garbiaren ekoizpen eta erabilerarik gabeko eszenatoki batekin alderatuta.Emaitzek orientazio sendoa eskaintzen dute Txinako HTA deskarbonizazio biderako eta erreferentzia baliotsua da antzeko erronkei aurre egiten dieten beste herrialdeentzat.
HTA industria-sektoreak hidrogeno garbiarekin deskarbonizatzea
2060an Txinarako karbono-neutraltasunerako arintze-bideen optimizazio integratua egiten dugu. 1. taulan lau modelizazio-egoera definitzen dira: ohikoa den negozioa (BAU), Txinako Parisko Akordioaren (NDC) nazio mailan zehaztutako ekarpenak, net- zero isuriak hidrogenorik gabeko aplikazioekin (ZERO-NH) eta zero isuri garbiak hidrogeno garbiarekin (ZERO-H).Azterlan honetako HTA sektoreen artean zementuaren, burdina eta altzairuaren eta funtsezko produktu kimikoen ekoizpen industriala (amoniakoa, sosa eta sosa kaustikoa barne) eta garraio astunak, kamioiak eta barne-garraioak barne.Xehetasun osoa Metodoak atalean eta 1-5 Ohar Osagarrietan eskaintzen dira.Burdingintzaren sektoreari dagokionez, Txinan dagoen ekoizpenaren zati nagusia (%89,6) oxigeno-labe garaien oinarrizko prozesua da, hau deskarbonizazio sakonerako funtsezko erronka.
industria.Arku elektrikoko labe prozesuak Txinako ekoizpen osoaren % 10,4 baino ez zuen izan 2019an, hau da, munduko batez besteko kuota baino % 17,5 txikiagoa eta Estatu Batuetakoa baino % 59,3 gutxiago18.Altzairugintzaren emisioak murrizteko 60 teknologia gako aztertu ditugu ereduan eta sei kategoriatan sailkatu ditugu (2a. irudia): materialen eraginkortasunaren hobekuntza, teknologia aurreratuen errendimendua, elektrifikazioa, CCUS, hidrogeno berdea eta hidrogeno urdina (1. taula osagarria).ZERO-H-ren sistema-kostuen optimizazioak NDC eta ZERO-NH agertokiekin alderatuz gero, hidrogeno-aukera garbiak txertatzeak karbono-murrizketa nabarmena ekarriko lukeela erakusten du, burdinaren hidrogeno-zuzeneko murrizketa (hidrogeno-DRI) prozesuak sartzeagatik.Kontuan izan hidrogenoa altzairugintzan energia-iturri gisa ez ezik karbono murrizteko agente gisa ere balio dezakeela Labe Garaiak-Oinarrizko Oxigeno Labea (BF-BOF) prozesuan eta % 100 hidrogeno-DRI ibilbidean.ZERO-Hren arabera, BF-BOF-en kuota %34ra murriztuko litzateke 2060an, %45eko arku elektrikoko labearekin eta %21eko hidrogeno-DRIrekin, eta hidrogeno garbiak sektoreko azken energia-eskari osoaren %29 hornituko luke.Eguzki eta eoliko energiaren sareko prezioarekin espero da2050ean 38-40 MWh-1 USD-ra jaitsi zen19, hidrogeno berdearen kostua
ere behera egingo du, eta %100 hidrogeno-DRI ibilbideak lehen aitortutakoa baino paper garrantzitsuagoa izan dezake.Zementuaren ekoizpenari dagokionez, ereduak 47 arintze-teknologia gako biltzen ditu produkzio-prozesuetan sei kategoriatan sailkatuta (2. eta 3. taula osagarriak): energia-eraginkortasuna, erregai alternatiboak, clinker-zementu erlazioa murriztea, CCUS, hidrogeno berdea eta hidrogeno urdina ( 2b. irudia.Emaitzek erakusten dute eraginkortasun energetikoa hobetutako teknologiek zementuaren sektoreko CO2 isuri guztien % 8-10 soilik murriztu dezaketela, eta hondakin-beroaren kogenerazio eta oxi-erregaien teknologiek arintze efektu mugatua izango dute (% 4-8).Clinker-zementu proportzioa murrizteko teknologiek karbono arintze nahiko altua izan dezakete (% 50-70), batez ere labe garaietako zepa granulatua erabiliz clinker ekoizteko lehengai dekarbonizatuak barne, kritikek zalantzan jartzen duten arren, ondoriozko zementuak bere funtsezko ezaugarriak mantenduko dituen ala ez.Baina egungo emaitzek adierazten dute hidrogenoa CCUSrekin batera erabiltzeak zementuaren sektoreari CO2 isuri ia zero lortzen lagun diezaiokeela 2060an.
ZERO-H eszenatokian, hidrogenoan oinarritutako 20 teknologia (arintzeko 47 teknologietatik) sartzen dira zementuaren ekoizpenean.Hidrogenoaren teknologien karbonoa murrizteko batez besteko kostua CCUS eta erregai-aldaketaren ikuspegi tipikoak baino txikiagoa dela ikusten dugu (2b. irudia).Gainera, hidrogeno berdea hidrogeno urdina baino merkeagoa izango dela espero da 2030etik aurrera xehetasunez aztertzen den moduan, 0,7-1,6 $ AEB inguruko kg-1 H2 (20. erref.), zementugintzan bero industrialaren hornikuntzan CO2 murrizketa nabarmena ekarriz. .Gaur egungo emaitzek erakusten dute Txinako industrian berokuntza-prozesuaren CO2-aren % 89-95 murrizten duela (2b. irudia, teknologiak).
28–47), Hidrogeno Kontseiluaren %84–92ko estimazioarekin bat datorrena (21. erref.).Clinker-prozesuko CO2 isurketak CCUS-ek murriztu behar ditu ZERO-H zein ZERO-NH-n.Hidrogenoa lehengai gisa erabiltzea ere simulatzen dugu amoniakoa, metanoa, metanola eta ereduaren deskribapenean zerrendatutako beste produktu kimiko batzuk ekoizteko.ZERO-H eszenatokian, gasetan oinarritutako amoniakoaren ekoizpenak hidrogeno beroarekin ekoizpen osoaren % 20ko kuota irabaziko du 2060an (3. irudia eta 4. taula osagarria).Ereduak metanola ekoizteko lau teknologia mota biltzen ditu: ikatza metanola (CTM), koke gasa metanola (CGTM), gas naturala metanola (NTM) eta CGTM/NTM hidrogeno beroarekin.ZERO-H eszenatokian, CGTM/NTM hidrogeno beroarekin %21eko ekoizpen-kuota lor dezakete 2060an (3. irudia).Kimikoak hidrogenoaren energia-eramaile potentzialak ere badira.Gure analisi integratuaren arabera, hidrogenoak industria kimikoan bero hornitzeko azken energia-kontsumoaren % 17 izan dezake 2060. urterako. Bioenergiarekin (% 18) eta elektrizitatearekin (% 32) batera, hidrogenoak zeresan handia du. 
Txinako HTA industria kimikoaren deskarbonizazioa (4a. irudia).
2. irudia |Karbonoa arintzeko potentziala eta murrizketa-kostuak murrizteko funtsezko teknologien.a, Altzairugintzako 60 giltzarri diren isuriak murrizteko teknologietako sei kategoria.b, zementu-isuriak murrizteko 47 teknologien sei kategoria.Teknologiak zenbakien arabera zerrendatzen dira, eta dagozkien definizioak a-ren 1. taula osagarrian eta b-ren 2. taulan.Teknologia bakoitzaren teknologia-prestatze-mailak (TRL) markatuta daude: TRL3, kontzeptua;TRL4, prototipo txikia;TRL5, prototipo handia;TRL6, prototipo osoa eskalan;TRL7,merkataritza aurreko erakustaldia;TRL8, erakustaldia;TRL10, adopzio goiztiarra;TRL11, heldua.
HTA garraio-moduak hidrogeno garbiarekin deskarbonizatzea Modelaketaren emaitzen arabera, hidrogenoak ere potentzial handia du Txinako garraio-sektorea deskarbonizatzeko, nahiz eta denbora beharko duen.LDVez gain, ereduan aztertutako beste garraio-modu batzuk flota-autobusak, kamioiak (arinak/txikiak/ertainak/astunak), barne-garraioak eta trenbideak dira, Txinako garraio gehienak hartzen dituztenak.LDVentzat, ibilgailu elektrikoek etorkizunean kostu lehiakorrak izaten jarraituko dute.ZERO-H-n, hidrogeno-erregai-pilen (HFC) LDV merkatuan sartzea % 5era baino ez da iritsiko 2060an (3. irudia).Flota-autobusentzat, ordea, HFC autobusak alternatiba elektrikoak baino kostu lehiakorragoak izango dira 2045ean eta flota osoaren % 61 izango dira 2060an ZERO-H eszenatokian, gainerako elektrikoarekin (3. irudia).Kamioiei dagokienez, emaitzak karga tasaren arabera aldatzen dira.Propultsio elektrikoak kamioi arineko flota osoaren erdia baino gehiago gidatuko du 2035erako ZERO-NH-n.Baina ZERO-H-n, HFC kamioi arineko kamioi elektrikoak baino lehiakorragoak izango dira 2035erako eta 2060rako merkatuaren % 53 izango dira. merkatua 2060an ZERO-H eszenatokian.Diesel/bio-diesel/CNG (gas natural konprimitua) HDV-ak (karga astuneko ibilgailuak) merkatutik irtengo dira 2050etik aurrera ZERO-NH zein ZERO-H agertokietan (3. irudia).HFC ibilgailuek abantaila gehigarri bat dute ibilgailu elektrikoen aldean, baldintza hotzetan duten errendimendu hobean, garrantzitsua Txinako iparraldean eta mendebaldean.Errepideko garraioaz harago, ereduak hidrogenoaren teknologien harrera zabala erakusten du ontzigintzan ZERO-H eszenatokian.Txinako barne-garraioa oso energia intentsiboa da eta deskarbonizazio erronka bereziki zaila da.Hidrogeno garbia, batez ere a
amoniako lehengaiak, deskarbonizazioa bidaltzeko aukera eskaintzen du.ZERO-H eszenatokian kostu txikieneko irtenbideak amoniakoz elikatzen diren ontzien % 65 eta hidrogenoz elikatzen diren ontzien % 12 sartzea dakar 2060an (3. irudia).Eszenatoki honetan, hidrogenoa garraio-sektore osoaren azken energia-kontsumoaren % 56 izango da batez beste 2060an. Etxebizitza-berokuntzan hidrogenoaren erabilera ere modelatu dugu (6. Ohar osagarria), baina bere hartzea arbuiagarria da eta lan honetan zentratzen da. hidrogenoaren erabilera HTA industrietan eta garraio astunetan.Hidrogeno garbia erabiliz karbono neutralitatearen kostuak aurreztea Txinaren karbono-neutroaren etorkizuna energia berriztagarrien nagusitasuna izango da, bere energia primarioaren kontsumoan ikatza pixkanaka kenduz (4. irudia).Erregai ez-fosilek energia primarioaren mixaren % 88 osatzen dute 2050ean eta % 93 2060an ZERO-Haren arabera. Eolikoak eta eguzkiak energia primarioaren kontsumoaren erdia hornituko dute 2060an. Batez beste, nazio mailan, azken energia osoaren hidrogeno garbiaren kuota. kontsumoa (TFEC) % 13ra irits liteke 2060. urtean. Industria gakoetan produkzio-ahalmenen eskualde heterogeneotasuna eskualdeka kontuan hartuta (7. taula osagarria), hamar probintzia daude TFECren hidrogeno-kuota nazionala baino handiagoa dutenak, barne Mongolia, Fujian, Shandong barne. eta Guangdong, eguzki- eta lurreko eta itsasoko baliabide eoliko aberatsek eta/edo hidrogeno-eskakizun industrial anitzek bultzatuta.ZERO-NH eszenatokian, 2060ra arte karbono neutraltasuna lortzeko inbertsio kostu metatua 20,63 bilioi dolar izango litzateke, edo 2020-2060 aldirako barne produktu gordinaren (BPG) agregatuaren % 1,58.Urteko batez besteko inbertsio gehigarria urtean 516.000 milioi USD ingurukoa izango litzateke.Emaitza hau bat dator Txinak 2050. urtera arteko 15 bilioi dolar arintzeko planarekin, urteko batez besteko inbertsio berria 500.000 milioi dolar (22. erref.).Hala ere, ZERO-H eszenatokian Txinako energia-sisteman eta lehengai industrialetan hidrogeno-aukera garbiak sartzeak 2060rako 18,91 bilioi dolarreko inbertsio metatua nabarmen txikiagoa dakar eta urtero.inbertsioa BPGaren % 1 baino gutxiagora murriztuko litzateke 2060an (Irudia.4).HTA sektoreei dagokienez, horietan urteko inbertsio kostuasektoreak urtean 392.000 milioi dolar ingurukoak izango lirateke ZERO-NHneszenatokia, Energiaren proiekzioarekin bat datorrenaTrantsizio Batzordea (400.000 milioi USD) (23. erref.).Hala ere, garbi bada
hidrogenoa energia-sisteman eta lehengai kimikoetan sartzen da, ZERO-H eszenatokiak HTA sektoreetako urteko inbertsio-kostua 359.000 milioi dolarretara murriztu daitekeela adierazten du, batez ere CCUS edo NET garestiekiko konfiantza murriztuz.Gure emaitzek iradokitzen dute hidrogeno garbia erabiltzeak 1,72 bilioi dolar aurreztu dezakeela inbertsio-kostuan eta BPG agregatuan (2020-2060) % 0,13ko galera saihestu dezakeela hidrogenorik gabeko bide batekin 2060ra arte.
3. irudia |Teknologia sartzea HTAko sektore tipikoetan.BAU, NDC, ZERO-NH eta ZERO-H agertokietako emaitzak (2020-2060).Mugarri-urte bakoitzean, sektore desberdinetako teknologiaren barneratze espezifikoa koloretako barrek erakusten dute, non barra bakoitza % 100era arteko sartze-portzentajea den (erabat itzalpeko sare baterako).Teknologiak mota ezberdinen arabera sailkatzen dira (kondairetan ageri direnak).GNC, gas natural konprimitua;GLP, petrolio-gas likidoa;GNL, gas natural likidoa;w/wo, batera edo gabe;EAF, arku elektrikoko labea;NSP, esekidura-preberogailu lehor prozesu berria;WHR, hondakin-beroa berreskuratzea.
Argitalpenaren ordua: 2023-mar-13
