European Hydrogen Backbone (EHB) – Map, Corridors & Costs

Hva er European Hydrogen Backbone (EHB)?

Hydrogen har vært forventet å spille en betydelig større rolle i vår energi-infrastruktur i noen tid nå. Overall, har det ikke ennå kommet til fruition, med batteri-elektriske kjøretøy (BEV) som gjør mye mer fremgang enn hydrogen-basert systemer.

Det samme kan sies for lagring av energi, med tettere nettverk, batteripakker og andre former for energilagring som pumped hydro har skalert bedre enn hydrogen.

En nøkkelårsak er at energi-infrastruktur må være omfattende, effektiv og tett for å gjøre økonomisk forstand. Og elektriske nettverk var allerede i stand til å akseptere flere elektriske kjøretøy og maskiner for å erstatte fossile brensler, mens hydrogen trengte en helt ny infrastruktur.

Det er, i stor del, for å løse dette problemet at et nytt massivt megaprojekt er initiert i Europa: European Hydrogen Backbone (EHB)-initiativet.

Dette initiativet bringer sammen 33 energi-infrastruktur-operatører, basiskt en for hvert EU-land og naboland (det inkluderer også Norge, Sveits, Storbritannia og Ukraina).

Source: EHB

Målet er å utvikle en pan-europeisk infrastrukturplan for et dedikert hydrogen-transportnett, med både hydrogen-transport og lagring.

Hvorfor Europa trenger hydrogen (bortenfor batterier & nett)

Hvis batterier og EV har vært så langt i forkant av elektrifisering og erstatter fossile brensler, har de noen begrensninger også.

En av dem er at elektrisitet er svært vanskelig å lagre i store mengder. Hvis vi virkelig ønsker å spare noen dager med elektrisitetsproduksjon på EU-skalaen, ville vi trenge hundre ganger flere batterier enn det som er installert og i prosjekter.

En annen en er at ikke alle anvendelser av fossile brensler kan lett erstattes av elektrisitet. Langdistanse-skiping krever mer tett brensel enn batterier kan tilby, og det samme gjelder for lufttransport. Flere industrier trenger også svært intens varme som bare hydrogen kan tilby, som metallurgi, produksjon av kjemikalier osv.

Matching produksjon, lagring og etterspørsel

Fordi hydrogen er et helt nytt produkt, kan det ikke basere seg på eksisterende infrastrukturer brukt til å transportere olje, gass eller elektrisitet, i det minste ikke i stor skala.

Dette er spesielt viktig som potensielle produksjonssteder for hydrogen er ideelt beliggende nær rikelig vannforsyning og fornybar energiproduksjonsteder. Disse kan ikke være de beste stedene for lagring av hydrogen, eller hvor hydrogen-forbruket er i etterspørsel.

Derfor er effektiv transport av hydrogen fra produksjon til lagring, og fra lagring til forbrukere, nødvendig.

Hvordan hydrogen vil bli flyttet: Rørledninger, lastebiler og skip

Hydrogen kan transporteres i to former: som komprimert gass eller en væske. Flytende hydrogen gjør mer mening for shipping over lange avstander eller mellom kontinenter, da det reduserer volumet som kreves i et skip.

Men for langdistanse-transport over land, er gassformen foretrukket, da likvidasjon forbruker en betydelig del av energien lagret i hydrogen, noe som gjør dens økonomiske levedyktighet dårligere.

For siste del av transporten, spesielt for kjøretøy eller mindre industrielle behov, er transport med lastebil sannsynligvis et godt alternativ for å fylle lokale tanker på bensinstasjoner og fabrikker.

Men for lange avstander, er det naturlige, relativt lave tettheten til hydrogen-gass en mye bedre mulighet for å transportere det gjennom rørledninger.

I denne sammenhengen kan det bemerkes at hydrogen er i en lignende situasjon som naturgass, som tenderer til å være betydelig dyrere i sin LNG-form. Men, i motsetning til naturgass, hvis tilgjengelighet er knyttet til geologi, kan hydrogen virtuelt produseres overalt hvor energi er tilgjengelig, fra solrike vær i Spania til vindfulle Nordsjøen.

Til slutt, hvis amerikansk LNG viser seg å være et alternativ til russisk gass for Europa, vil det eneste hjemlige alternativet som er både rimelig og egnet for energilagring og industrielle behov, være lokalt produsert hydrogen.

EHB Bygging: 2030 og 2040 Veikart

En pan-europeisk visjon

Det ultimate målet for EHB er å flytte bort fra “hydrogen-kluster”-tilnærmingen som har vært favorisert så langt, til et globalt hydrogen-nettverk som krysser hele kontinentet. Denne endringen forventes å resultere i €330 milliarder i besparelser, og muliggjøre samme nivå av hydrogen-produksjon og -utnyttelse.

En nøkelfaktor bak kostnadsbesparelsene er at ved å tillate større sammenkobling, vil European Hydrogen Backbone redusere behovet for lagring og redundans. For eksempel, hvis produksjonen i en vindløs uke er ned for Nord-Sjø-klustret, kan produksjonen fra en sol-farm i sørlige Europa sendes til Nord.

Målet er å produsere 20 millioner tonn (Mt) hydrogen per år, eller det samme som 665 terawatt-timer (TWh) energi.

Source: EHB

Det bør organiseres rundt noen hydrogen-under-korridorer:

• En stor og tett nettverk sentrert rundt Nederland og koblet til Nord-Sjø-vindfarmene.
• En fransk-spansk blokk som flytter nordover via Rhone-dalen og kobler Paris og Rhine-dalen.
• En polsk-baltisk-skandinavisk forbindelse som kobler Nord-Europa til resten av kontinentet.
• En italiensk-østerriksk linje som kobler disse landene til det tyske nettverket, og potensielt også til Nord-Afrika.
• En gresk og balkansk linje som kobler til resten av Europa.

Source: EHB

I hver av disse korridorene, vil noen utvalgte selskaper bidra til bygging og drift av European Hydrogen Backbone.

Source: EHB

Overall, er den største etterspørselen forventet i den sentrale europeiske regionen, fulgt av Nord-Sjøen (Storbritannia, Irland, Norge, Danmark) og Frankrike-Spania-Portugal.

Source: EHB

Planen identifiserer ikke bare mulige veier for hydrogen-rørledninger, men også mulige naturlige steder som kan brukes til hydrogen-lagring, enten det er salt-huler, akviferer eller uttømte gassfelt (de fleste av dem ligger i Frankrike, Spania, Italia og Tyskland).

Source: EHB

2030 til 2040

Swipe to scroll →

For 2030, ser prosjektet for seg skapingen av de første strukturer som kobler sammen de fleste europeiske land for hydrogen-transport, ved å bruke en blanding av nye rørledninger og ombygde gass-rørledninger.

Total lengde av rørledninger per 2030 ville være 32,616 km (20,266 miles), av disse ville 16,864 km (10,478 miles) være ombygd.

Source: EHB

Per 2040, er målet å tettheten dette nettverket mye mer, særlig med et tett nettverk som bygges over Polen, Sverige, Balkan og den franske østkysten, flere rørledninger innenfor Storbritannia og koblet til det, og en rørledning som krysser gjennom Sveits.

Source: EHB

Total lengde av rørledninger per 2040 ville være 57,662 km (35,829 miles), av disse ville 34,290 km (21,306 miles) være ombygd.

Begge disse estimatene er de reviderte tallene som innrømmer at bruken av naturgass vil måtte fortsette lengre enn tidligere estimert, som en følge av Russlands invasjon av Ukraina.

Bortenfor europeisk produksjon

Planen tar ikke bare hensyn til produksjonen i europeiske land, men også de rike ressursene i fornybar energi som kan utnyttes fra deres naboland.

Så det inkluderer også en beregning av bygging av en elektrolysekapasitet i Nord-Afrika på 24 GW, og 8 GW i Ukraina, som skal utvikles innen 2030.

Ytterligere produksjon og kobling kan også vurderes med andre land, særlig for eksempel Tyrkia, Israel eller selv Egypt og Golf-statene.

Import av flytende hydrogen kan også være et alternativ, avhengig av teknologisk innovasjon som reduserer hydrogen-kostnader (enten lavere fornybar energikostnader eller lavere hydrogen-produksjonskostnader), og koblingen av European Hydrogen Backbone til de fleste av Europas hovedhavner tar dette alternativet med i betraktning.

Kostnader: Rørledninger vs. kraftledninger, gass og LNG

I sammenligning med kraftledninger

Å flytte det europeiske energisystemet fra brensler og gass til hydrogen kan gjøre mye mening fra perspektivet av å bekjempe klimaendringer og gjenopprette mer energi-uavhengighet fra ikke bare Russland, men også USA.

Men det vil bare fungere hvis det gjør økonomisk forstand og kan konkurrere rettferdig med andre former for energitilførsel, inkludert den grønne alternativet av forsterkede nett og EV.

Første delen sammenligner kostnaden av å transportere energi med å bruke kraftledninger.

Lykkeligvis er hydrogen-rørledninger, selv om de er massive infrastrukturer, bruker færre sjeldne materialer enn kraftledninger og transformatorer (som trenger kobber), noe som resulterer i mye lavere kostnad per “TWh” transportert, mellom 2-4 ganger billigere for nye eller ombygde (fra gass-rørledninger) hydrogen-rørledninger sammenlignet med overhodene kraftforbindelser.

Fotavtrykket er også en viktig faktor for et prosjekt av denne skalaen. Hydrogen er her også mer energitett enn kraftledninger, med en rørledning som transporterer like mye som 4 ganger mer energi.

Source: EHB

I sammenligning med gass og LNG

Her er sammenligningen litt mer komplisert, da det avhenger mye av prisen satt på klimaendringer og karbonutslipp.

Overall, er det sannsynlig at naturgass transportert via rørledning vil være billigere for nå. Dette er fordi transportkostnaden er lignende, og hydrogen-produksjon fortsatt tenderer til å være mer kostbar enn naturgass (ekskludert karbonavgifter).

I sammenligning med LNG, er situasjonen litt mindre klar, da det krever både en rørledning for innenlands transport og gassifiseringsanlegg som må bygges i Europa. I tillegg, er kostnaden av likvidasjonsanlegg i USA eller Qatar, og energien som går tapt i likvidasjon, gjør denne gassen dyrere.

Så, så lenge det er rikelig med naturgass ikke er tilgjengelig via rørledninger, realistisk sett bare tilgjengelig fra Russland, en usannsynlig scenario på dette punktet, gjør European Hydrogen Backbone mening når sammenlignet med LNG-forsyning, selv uten å vurdere karbonutslipp.

I tillegg, vil de fleste pengene som brukes på hjemlig hydrogen-produksjon og logistikk bli injisert i EU-økonomien, og hjelpe med å redusere handelsunderskudd driven av energi-import.

Enhetlig europeiske energimarkeder

En betydelig effekt av European Energy Backbone vil være dens økonomiske fordeler for fornybar energi-prosjekter. Ettersom prosentandelen av grønn energi i nettet øker, vokser problemet med overproduksjon i perioder med lav etterspørsel.

Dette kan føre til at mye elektrisitet som produseres under vindfulle eller solrike perioder ender opp med å bli ødelagt, fordi det lokale kraftnettet ikke kan bruke det på dette eksakte øyeblikket.

Stor hydrogen-generasjonskapasitet kunne hjelpe med å absorbere denne produksjonsoverskuddet lokalt og deretter transportere det til lav kostnad til et område som ikke produserer nok på dette øyeblikket.

Dette er sannsynligvis særlig viktig for å gjenskape balansen mellom Sør- og Nord-Europa:

• Sol-løse vinterdager i nord kan absorbere den fortsatt gode sol-produksjonen fra sørlige land.
• Vindfulle uker i nord under perioder med dårlig vær kan hjelpe med å motveie lav sol-produksjon over hele kontinentet.

De korridorene som kobler regioner med rike fornybare energikilder, vil dermed ikke bare tjene for hydrogen-import, men også forbedre det integrerte energisystemet ved å koble sammen ulike fornybare kilder, som offshore-vind i nord og sol-PV i sør.

Det samme kan sies om ubalansen mellom grønn energiproduksjon og energi-etterspørsel mellom sommer og vinter.

Generelt sett, ser man større fornybar energiproduksjon om sommeren, særlig på grunn av sol, mens energiforbruket øker om vinteren, med mørkere dager, særlig for oppvarming i nordlige Europa.

Ettersom hydrogen er mye mer energi-effektivt når det brennes direkte enn når det konverteres tilbake til elektrisitet, vil lagring av overskudd sol i sommeren i form av hydrogen, og deretter brenne det om vinteren for oppvarming, hjelpe med å redusere problemet med å holde naturgass-etterspørselen lav om vinteren, og bruke fornybare alternativer i stedet.

Så overall, kan en effekt av European Hydrogen Backbone også være å gjøre fornybar-prosjekter mer lønnsomme, selv når de når en stadig økende prosent av total energitilførsel, noe som ellers ville øke den avvirkede kapasiteten.

Hva Europa må gjøre nå (tillatelse, finansiering, integrasjon)

Rapportene fra EHB understreker behovet for europeiske beslutningstakere å handle raskt i å implementere dette prosjektet.

Dette er i stor del fordi de 2-3 årene med bygging av et hydrogen-prosjekt er faktisk mindre enn den komplekse 4-årige prosessen med å få alle design og tillatelser gjort.

Source: EHB

Av denne grunn, foreslår EHB noen nøkkel-aksjoner som europeiske land kan implementere så snart som mulig:

• Ved å gjøre reguleringer klarere, fremme raskere utvikling av nye og ombygde hydrogen-anlegg.
• Forenkle og forkorte planleggings- og tillatelsesprosedyrer.
• Fasiliter integrasjon av hydrogen-, naturgass- og elektrisitets-infrastrukturer.
• Låse opp finansielle ressurser gjennom å øke regional reguleringers fleksibilitet og eventuelle stats-garanti-lån.

Konklusjon

European Hydrogen Backbone er kanskje det mest ambisiøse europeiske prosjektet når det gjelder energisikkerhet og grønn overgang til dato.

Unikt, har det som mål å integrere de ulike energi-infrastruktur i europeiske land i en enhetlig visjon, i stedet for den så langt herskende tilnærmingen til å koble sammen separate landers grønne initiativer.

Hva som kan bremse prosjektet sammenlignet med sine uttalede mål, er vanskeligheten med å koordinere et slikt prosjekt mellom ikke mindre enn 33 land. Dette kan være særlig utfordrende hvis noen nøkkel-land ikke klarer å fylle sin rolle effektivt, med Frankrike, Tyskland og Polen som de viktigste koblingene mellom alle fem hydrogen-korridorer som bygges over Europa, og de viktigste på grunn av deres geografiske betydning.

Finansiering vil også potensielt være en hindring, ettersom den europeiske regionen opplever en varig økonomisk stagnasjon og omdirigering av statsbudsjett mot ikke bare energi-uavhengighet, men også militær-utgifter.

Investering i en europeisk Hydrogen Backbone-innovatør

Engie / NaTran (ENGI.PA)

Tidligere kjent som GRTgaz, og i dag omdøpt til NaTran for å illustrere sin kompromissløse overgang til å gå bort fra naturgass-transport, er selskapet en del av den franske energi-giganten Engie, aktiv i elektrisitets-generering og -distribusjon, naturgass, kjernekraft, fornybar energi, distrikt-energi og olje-industrien, og eier 60,8% av NaTran.

GRTgas/NaTran er involvert med 3 av 5 korridorer i European Hydrogen Backbone (Vest-Europa, Nord-Sjø, Sør- og Sentral-Europa eksklusive Polen).

Overall, opererer NaTran direkte 32 500 km høyt-trykks-rørledninger i Frankrike, samt 14 underjordiske lagringsenheter og 4 LNG-terminaler beliggende på den franske kysten.

Source: NaTran

I alt, sysselsetter selskapet 3 854 mennesker og transporterte 588 TWh gass i 2024.

Så NaTran har omfattende erfaring med å håndtere gass, og har også to datterselskaper utenfor Frankrike:

• Elengy, den europeiske lederen i LNG-terminal-tjenester,
• NaTran Deutschland, operatøren av MEGAL-transmisjons-nettverket som kobler Tsjekkia, Tyskland, Østerrike og Frankrike.

Kjernen i NaTrans bidrag til EHB vil være H2Med, den trans-nasjonale europeiske hydrogen-rørlednings-korridoren som kobler Portugal og Spania til Frankrike. Den vil kunne transportere rundt to millioner tonn hydrogen til Frankrike hvert år, eller 10% av EU’s estimerte hydrogen-behov.

Foruten hydrogen, driver NaTran også andre alternative biogass-løsninger, inkludert produksjon fra avfall, for eksempel biogass, pyrogasifikasjon, hydrotermal-gasifikasjon, og e-metan-produksjon (fra fornybar hydrogen og resirkulert CO2).

Den større Engie-gruppen, tidligere kjent som GDF Suez, er en energi-gigant og en av de topp 10 offentlig noterte franske selskapene, rangert etter omsetning. Gruppen er resultatet av fusjonen mellom GDF (“Gas De France” – fransk gass) og Suez SA (engasjert i vann-forsyning og -behandling, avfallshåndtering og energi) i 2006, og gjorde det på den tiden til verdens nest største utilitets-selskap.

Siden fusjonen, har Engie kjøpt andre utilitets-selskaper som International Power (med aktiviteter i ) for å danne Engie Energy International, den franske sol-energi-selskapet Solairedirect, det Houston-baserte batteri-lagrings-selskapet Broad Reach Power, samt 90% av Transportadora Associada de Gás (TAG), Brasils største naturgass-transmisjonssystem-eier i 2019.

Source: Engie

Med utvidelsen av NaTran inn i hydrogen & dens nøkkel-rolle i European Hydrogen Backbone-prosjektet, og oppkjøpene i det siste tiåret, er Engie et naturgass- og kraft-utility-selskap som fast tar tak i energi-overgangen, og omdanner seg til ikke bare et fransk, men også et internasjonalt ledende selskap innen lav-karbon-former for energi, inkludert biogass, hydrogen og kjerne-energi.