Перспективы развития рынка водородных технологий: приоритеты государства и бизнеса
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu05.2024.302Аннотация
Дискуссии вокруг направлений применения водородных технологий в различных отраслях экономики в рамках зеленой повестки привели к появлению целого ряда национальных инициатив для развития данных технологий. По состоянию на конец 2023 г. более чем в 40 странах приняты водородные стратегии. В то же время технологии использования водорода остаются все еще недостаточно зрелыми для широкого использования из-за технологических барьеров, связанных в том числе с производством, хранением и транспортировкой водорода. Для преодоления барьеров выделяются значительные средства на исследования и разработки как правительствами стран, так и частными компаниями.
В данной статье дана оценка существующего уровня развития водородных технологий на основе индексного и иных статистических методов для выявления наиболее перспективных отраслей применения. Проведен анализ текущего развития водородных решений на основе патентной и проектной активности компаний, направлений государственной поддержки на примере стран — импортеров энергоресурсов — ФРГ и Республики Корея. Анализ показал, что к числу ключевых сфер применения рассматриваемых технологий относится автотранспорт на топливных элементах и традиционные приложения (производство аммиака, метанола в химической промышленности). Водород также может использоваться в отдельных задачах электроэнергетики и ряде иных приложений. В перспективе водород может стать одним из источников сырья для энергетики, химической промышленности, автомобилестроения и металлургии. Правительства стран, активно инвестирующие в водородные технологии, стремятся расширить спектр их применения путем привлечения инвестиций крупных компаний тех отраслей, в которых уже сегодня водород встроен в производственные цепочки.
Ключевые слова:
водородные технологии, водородная энергетика, импортеры энерго- ресурсов, водородная инфраструктура, ценностные цепочки, шкала видов водорода, водородная политика, водородные проекты и инвестиции, индекс применения водородных технологий.
Скачивания
Библиографические ссылки
Azni, M. and Md Khalid, R. (2021) ‘Hydrogen Fuel Cell Legal Framework in the United States, Germany, and South Korea — A Model for a Regulation in Malaysia’, Sustainability, 13 (4): 2214, pp. 1–14.
Bakker, S. and Budde, B. (2012) ‘Technological Hype and Disappointment: Lessons from the Hydrogen and Fuel Cell Case’, Technology Analysis and Strategic Management, 24 (6), pp. 549–563.
Bard, J., Gerhardt, N., Selzam, P., Beil, M., Wiemer, M. and Buddensiek, M. (2022) ‘The Limitations of Hydrogen Blending in the European Gas Grid’, Fraunhofer IEE.
Bhandari, R. and Shah, R. R. (2021) ‘Hydrogen as energy carrier: Techno-economic assessment of decentralized hydrogen production in Germany’, Renewable Energy, 177, pp. 915–931.
Braun, J-F., Roos, H., Schermers, B., Geuns, L. and Zensus, C. (2019) ‘Energy R&D Made in Germany: Strategic Lessons for the Netherlands’, Hague Centre for Strategic Studies. Available at: https://hcss.nl/wp-content/uploads/2021/01/HCSS_Report_Energy-R-D_Made-in-Germany.pdf (accessed: 15.08.2023).
Burchard, F. (2021) ‘Hydrogen Law, Regulations & Strategy in Germany’, CMS, CMS Expert Guide to hydrogen energy law and regulation. Available at: https://cms.law/en/int/expert-guides/cms-expert-guideto-hydrogen/germany?format=pdf&v=22 (accessed: 20.06.2023).
Cader, J., Koneczna, R. and Olczak, P. (2021) ‘The Impact of Economic, Energy, and Environmental Factors on the Development of the Hydrogen Economy’, Energies, 14 (16): 4811, pp. 1–22.
Cerniauskas, S., Junco, A., Grube, T., Robinius, M. and Stolten, D. (2020) ‘Options of natural gas pipeline reassignment for hydrogen: Cost assessment for a Germany case study International Journal of Hydrogen’, International Journal of Hydrogen Energy, 45 (21), pp. 12095–12107.
Choi, J., Choi, D. G. and Park, S. Y. (2022) ‘Analysis of effects of the hydrogen supply chain on the Korean energy system’, International Journal of Hydrogen Energy, (47) 52, pp. 21908–21922.
Chu, K. H., Lim, J., Mang, J. and Hwang, M.-H. (2021) ‘Evaluation of strategic directions for supply and demand of green hydrogen in South Korea’, International Journal of Hydrogen Energy, 47 (3), pp. 1409–1424.
Chun, D., Woo, C., Seo, H., Chung, Y., Hong, S. and Kim, J. (2014) ‘The role of hydrogen energy development in the Korean economy: An input–output analysis’, International Journal of Hydrogen Energy, 39 (15). pp. 7627–7633.
Delaval, B., Rapson, T., Sharma, R., Hugh-Jones, W., McClure, E., Temminghoff, M. and Srinivasan, V. (2022a) Hydrogen RD&D Collaboration Opportunities: Germany, CSIRO, Australia. Available at: http://www.mission innovation.net/wpcontent/uploads/2022/09/H2RDD-Germany-FINAL. pdf (accessed: 15.08.2023).
Delaval, B., Rapson, T., Sharma, R., Hugh-Jones, W., McClure, E., Temminghoff, M. and Srinivasan, V. (2022b) Hydrogen RD&D Collaboration Opportunities: Republic of Korea, CSIRO, Australia. Available at:http://www.missioninnovation.net/wpcontent/uploads/2022/09/H2RDD-Korea-FINAL. pdf (accessed: 15.08.2023).
Dickel, R. (2020) ‘Blue hydrogen as an enabler of green hydrogen: The case of Germany’, OIES. Available at: https://www.econstor.eu/bitstream/10419/246558/1/978-1-78467-159-4.pdf (accessed: 15.08.2023).
Dincer, I. and Acar, C. (2015) ‘Review and evaluation of hydrogen production methods for better sustainability’, International Journal of Hydrogen Energy, 40 (34), pp. 11094–11111.
Fuhrmann, M. (2020) ‘Germany’s National Hydrogen Strategy’, Mitsui & Co. Global Strategic Studies Institute Monthly Report. Available at: https://www.mitsui.com/mgssi/en/report/detail/__icsFiles/afieldfile/2021/02/19/2012_fuhrmann_e.pdf (accessed: 21.07.2023).
George, J. F., Müller, V., Winkler, J. and Ragwitz, M. (2022) ‘Is blue hydrogen a bridging technology? — The limits of a CO2 price and the role of state-induced price components for green hydrogen production in Germany’, Energy Policy, 167: 113072, pp. 1–16.
Gils, H. C., Gardian, H. and Schmugge, J. (2021) ‘Interaction of hydrogen infrastructures with other sector coupling options towards a zero-emission energy system in Germany’, Renewable Energy, 180,pp. 140–156.
Hong, S., Kim, E. and Jeong, S. (2023) ‘Evaluating the sustainability of the hydrogen economy using multicriteria decision-making analysis in Korea’, Renewable Energy, 204, pp. 485–492.
Husarek, D., Schmugge, J. and Niessen, S. (2021) ‘Hydrogen supply chain scenarios for the decarbonisation of a German multi-modal energy system’, International Journal of Hydrogen Energy, 46 (76), pp. 38008–38025.
Kan, S. (2020) ‘South Korea’s Hydrogen Strategy and Industrial Perspectives’, IFRI. Available at: https://www.ifri.org/sites/default/files/atoms/files/sichao_kan_hydrogen_korea_2020_1.pdf (accessed: 20.07.2023).
Kar, S. K., Harichandan, S. and Roy, B. (2022) ‘Bibliometric analysis of the research on hydrogen economy: An analysis of current findings and roadmap ahead’, International Journal of Hydrogen Energy, 47 (20),pp. 10803–10824.
Kim, D.-H., Lim, J.-Y., Park, W.-I. and Joe C.-H. (2022) ‘Quantitative risk assessment of a mobile hydrogen refueling station in Korea’, International Journal of Hydrogen Energy, 47 (78), pp. 33541–33549.
Kim, H., Eom, M. and Kim, B.-I. (2020) ‘Development of strategic hydrogen refueling station deployment plan for Korea’, International Journal of Hydrogen Energy, 45 (38), pp. 19900–19911.
Klerk Wolters, F. J. (2021) ‘The Heralds of Hydrogen: The economic sectors that are driving the hydrogen economy in Europe’, OIES, Energy Insight, 82. Available at: https://nangs.org/analytics/download/6467_75e68b202bc4a346fc6c58e3622aac72 (accessed: 20.08.2023).
Langenberg, L., Knosala, K., Pflugradt, N., Kotzur, L., Stolten, D. and Stenzel, P. (2022) ‘The role of hydrogen in German residential buildings’, Energy and Buildings, 276: 112480, pp. 1–18.
Lawrence, J. W. (1970) Toward a liquid hydrogen fuel economy. Available at: https://deepblue.lib.umich.edu/handle/2027.42/5800 (accessed: 21.09.2023).
Lee, B., Chae, H., Choi, N. H., Moon, C., Moon, S., and Lim, H. (2017) ‘Economic evaluation with sensitivity and profitability analysis for hydrogen production from water electrolysis in Korea’, International Journal of Hydrogen Energy, 42 (10), pp. 6462–6471.
Lee, D. and Kim, K. (2021) ‘Research and Development Investment and Collaboration Framework for the Hydrogen Economy in South Korea’, Sustainability, 13 (19): 10686, pp. 1–31.
Liu, P. and Han, X. (2022) ‘Comparative analysis on similarities and differences of hydrogen energy development in the World’s top 4 largest economies: A novel framework’, International Journal of Hydrogen Energy, 47 (16), pp. 9485–9503.
Mazzucato, M. (2013) The Entrepreneurial State: Debunking Public vs. Private Sector Myths. London: Anthem Press.
Nuñez-Jimenez, A. and Blasio, N. (2022) ‘Competitive and secure renewable hydrogen markets: Three strategic scenarios for the European Union’, International Journal of Hydrogen Energy, 47 (84), pp. 35553–35570.
Ringsgwandl, L. M., Schaffert, J., Brücken, N., Albus, R. and Görner, K. (2022) ‘Current Legislative Framework for Green Hydrogen Production by Electrolysis Plants in Germany’, Energies, 15 (5): 1786, pp. 1–16.
Satyapal, S., Petrovic, J., Read, C., Thomas, G. and Ordaz, G. (2007) ‘The U.S. Department of Energy’s National Hydrogen Storage Project: Progress towards meeting hydrogen-powered vehicle requirements’, Catalysis Today, 120 (3–4), pp. 246–256.
Schlund, D., Schulte, S. and Sprenger, T. (2022) ‘The who’s who of a hydrogen market ramp-up: A stakeholder analysis for Germany’, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 154 (25): 111810, pp. 1–14.
Schönfisch, M. (2022) ‘Charting the Development of a Global Market for Low-Carbon Hydrogen’, EWI Working Papers, (22/03). Available at: https://www.ewi.uni-koeln.de/en/publikationen/charting-thedevelopment-of-a-global-market-for-low-carbon-hydrogen/ (accessed: 21.09.2023).
Shin, J. (2022) ‘Hydrogen Technology Development and Policy Status by Value Chain in South Korea’, Energies, 15 (23): 8983, pp. 1–19.
Song, Z. (2021) ‘Hydrogen Law, Regulations & Strategy in South Korea CMS’, CMS Expert Guide to hydrogen energy law and regulation. Available at: https://cms.law/en/int/expert-guides/cms-expert-guideto-hydrogen/south-korea?format=pdf&v=11 (accessed: 20.08.2023).
Stangarone, T. (2021) ‘South Korean efforts to transition to a hydrogen economy’, Clean Technologies and Environmental Policy, 23 (2), pp. 1–8.
Tarasov, B. P, Lototskyy, M. V. and Yartys, V. A. (2007) ‘Problem of hydrogen storage and prospective uses of hydrides for hydrogen accumulation’, Russian Journal of General Chemistry, 77 (4), pp. 694–711.
Tyagusov, M. M. (2021) ‘The National hydrogen Strategy of Germany as an effective example of interaction between government, business, and society’, Business. Society. Power, (42), pp. 37–54. (In Russian)
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Экономика» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
