الكهرباء أم الهيدروجين؟ أول دراسة تحلل التفاعل بين الكهربة والهيدروجين في الاتحاد الأوروبي

دراسة نشرت في One Earth ، هي أول دراسة تحلل التفاعل بين الكهربة والهيدروجين في سيناريوهات الحياد المناخي في الاتحاد الأوروبي بمزيد من التفاصيل القطاعية.

يُظهر التحليل إمكانية أعلى للكهربة، ويحدد نطاق نشر أكثر محدودية للطاقة المعتمدة على الهيدروجين مقارنة بالدراسات السابقة.

باستخدام نموذج اقتصاد الطاقة REMIND، قام علماء PIK بالتحقيق في مجموعات معقولة من كلتا الاستراتيجيتين في مسارات تحويل نظام الطاقة في الاتحاد الأوروبي في ظل افتراضات سيناريو مختلفة.

” شراير، عالم PIK والمؤلف الرئيسي للدراسة “لقد أظهرت الأبحاث السابقة أنه يمكن تحويل نظام الطاقة لدينا إلى مصادر متجددة مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية بتكلفة منخفضة وتأثير بيئي منخفض، ومع ذلك، فإن السؤال التالي هو كيف يمكن استخدام هذه الكهرباء المتجددة لتحل محل استخدام الوقود الأحفوري في المباني والصناعة “قطاعات النقل، يوضح تحليلنا أن الاستخدام المباشر للكهرباء، على سبيل المثال، عبر السيارات الكهربائية والمضخات الحرارية، أمر بالغ الأهمية لمجموعة واسعة من القطاعات، في حين أن تحويل الكهرباء إلى الهيدروجين مهم فقط لعدد قليل من التطبيقات”.

ووجدوا، عبر السيناريوهات، أن الكهرباء المباشرة هي الاستراتيجية السائدة لسيارات الركاب والتدفئة ذات درجات الحرارة المنخفضة في المباني والصناعة، في حين أن الهيدروجين والوقود الاصطناعي المنتج من الكهرباء ضروري في المقام الأول للطيران والشحن والصناعة الكيميائية وتخزين الكهرباء.

ومن ثم فإن الكهربة والهيدروجين متكاملان إلى حد كبير، في حين يتنافسان على حصة صغيرة لا تتجاوز 15% من الطاقة النهائية.

تشمل هذه القطاعات غير المؤكدة قطاعات مثل النقل بالشاحنات وحرارة العمليات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية.

ثلاثة ركائز أساسية للتحول الناجح

يقول المؤلف المشارك جونار لوديرر، قائد مجموعة أنظمة الطاقة في PIK “إن زيادة إمدادات الكهرباء المتجددة والتحول إلى التقنيات الكهربائية حيثما أمكن ذلك هو أسرع وأرخص وسيلة للقضاء على انبعاثات الكربون في معظم القطاعات، ولذلك نتوقع أن تزيد حصة الكهرباء في الطاقة النهائية من 20٪ إلى 42-60٪” .

وذلك لأن التقنيات الكهربائية متاحة بشكل متزايد وتستخدم الكهرباء بكفاءة عالية، في حين أن التحول إلى الهيدروجين والوقود الاصطناعي واحتراقهما يأتي مع خسائر كبيرة في الطاقة.

بشكل عام، سيزداد الطلب على الكهرباء في الاتحاد الأوروبي عبر سيناريوهاته بنسبة 80-160٪ في عام 2050 اعتمادًا على كمية واردات الهيدروجين ودور الكهرباء والهيدروجين في القطاعات غير المؤكدة.

وهذا يعني أنه بحلول ذلك الوقت سيكون من الضروري إنتاج حوالي ضعف الطاقة المتوفرة اليوم.

يناقش المؤلفون أيضًا الوضع الحالي لسياسة الاتحاد الأوروبي فيما يتعلق بالكهرباء والهيدروجين ويحددون ثلاثة ركائز أساسية حاسمة للتحول الناجح: يجب على صنع السياسات 1) إعطاء الأولوية للكهرباء والهيدروجين على التوالي في القطاعات التي يفضلها في جميع السيناريوهات، 2) إزالة العوائق التي تحول دون التوسع في الطاقة المتجددة و 3) تحفيز توسيع نطاق سلاسل توريد الهيدروجين.

“تسلط دراستنا الضوء على أنه يجب على صناع السياسات احترام الأدوار القطاعية المختلفة لكلا الاستراتيجيتين: من خلال تعزيز الكهربة عبر التطبيقات الكهربائية للنقل البري والتدفئة مع إعطاء الأولوية للهيدروجين والوقود الاصطناعي للتطبيقات التي لا غنى عنها،” كما يقول عالم PIK والمؤلف المشارك فالكو أوكردت.

تابعنا على تطبيق نبض