Europeisk hydrogenryggrad (EHB) – kart, korridorer og kostnader

Hva er den europeiske hydrogenryggraden (EHB)?

Hydrogen har i en tid blitt forventet å spille en betydelig større rolle i vår energiinfrastruktur. Totalt sett har det ennå ikke blitt realisert, med batterielektriske kjøretøy (BEV) som har gjort langt større fremskritt enn hydrogenbaserte systemer.

Det samme kan sies om energilagring, med tettere nettverk, batteripakker og andre former for energilagring som pumpet vannkraft som har skalert bedre enn hydrogen.

En viktig årsak er at energiinfrastruktur må være omfattende, effektiv og tett for å gi økonomisk mening. Og elektriske nett var allerede i stand til å ta imot flere elektriske kjøretøy og maskiner for å erstatte fossile brensler, mens hydrogen krevde en helt ny infrastruktur.

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

Dette initiativet samler 33 operatører av energiinfrastruktur, i praksis én for hvert EU-land og nabostater (det inkluderer også Norge, Sveits, Storbritannia og Ukraina).

Kilde: EHB

Målet er å utvikle en paneuropeisk infrastrukturplan for et dedikert hydrogentransportnett, med både hydrogentransport og -lagring.

Hvorfor Europa trenger hydrogen (utover batterier og nett)

Hvis batterier og elbiler så langt har vært i frontlinjen for elektrifisering og erstatning av fossile brensler, har de også noen begrensninger.

En er at elektrisitet er svært vanskelig å lagre i store mengder. Hvis vi virkelig ønsket å lagre kun noen dager med elektrisitetsproduksjon på EU-nivå, ville vi trenge hundrevis av ganger flere batterier enn det som er installert og i prosjekter i dag.

En annen er at ikke alle anvendelser av fossile brensler lett kan erstattes av elektrisitet. Langdistanseskip krever tettere drivstoff enn batterier kan levere, det samme gjelder luftfart. Flere industrier trenger også svært intens varme som kun naturgass (eller hydrogen) kan gi, som metallurgi, kjemisk produksjon osv.

Tilpasse produksjon, lagring og etterspørsel

Fordi hydrogen er et helt nytt produkt, kan det ikke stole på de eksisterende infrastrukturene som brukes til å transportere olje, gass eller elektrisitet, i hvert fall ikke i stor skala.

Dette er spesielt viktig ettersom potensielle produksjonssteder for hydrogen ideelt sett ligger nær rikelig vannforsyning og fornybare energikilder. Disse er kanskje ikke de beste stedene for lagring av hydrogen, eller der hydrogenforbruket er etterspurt.

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

Hvordan hydrogen vil bli flyttet: rørledninger, lastebiler og skip

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

For landtransport over lange avstander foretrekkes imidlertid gassformen, siden flytning krever en betydelig del av energien lagret i hydrogen, noe som gjør den økonomiske levedyktigheten dårligere.

For den siste delen av transporten, spesielt for kjøretøy eller mindre industrielle behov, er transport med lastebil sannsynligvis et godt alternativ for å fylle lokale tanker ved bensinstasjoner og produksjonsanlegg.

Men for lange avstander gjør den naturlige, relativt lave tettheten til hydrogengass det til et langt bedre alternativ å transportere den via rørledninger.

I den forbindelse kan det bemerkes at hydrogen befinner seg i en lignende situasjon som naturgass, som ofte er betydelig dyrere i LNG-form. Men i motsetning til naturgass, hvis tilgjengelighet er knyttet til geologi, kan hydrogen praktisk talt produseres hvor som helst energi er tilgjengelig, fra Spanias solrike vær til Nordsjøens vind.

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

EHB-utbygging: 2030- og 2040-veikart

En paneuropeisk visjon

Det endelige målet med EHB er å gå bort fra den «hydrogenkluster»-tilnærmingen som hittil har blitt foretrukket, til et globalt hydrogennett som krysser hele kontinentet. Denne endringen forventes å gi besparelser på €330 milliarder, samtidig som samme nivå av hydrogenproduksjon og -utnyttelse opprettholdes.

En nøkkelfaktor 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 vindstille uke er lav for Nordsjøklustret, kan produksjon fra et solkraftverk i Sør‑Europa sendes nordover.

Målet er å produsere 20 millioner tonn (Mt) hydrogen per år, tilsvarende 665 terawatt‑timer (TWh) energi.

Kilde: EHB

Det bør organiseres rundt noen få hydrogen‑subkorridorer:

• Et stort og tett nettverk sentrert rundt Nederland og koblet til Nordsjøens vindparker.
• En fransk‑spansk blokk som beveger seg nordover langs Rhone‑dalen og kobler Paris og Rhindalen.
• En polsk‑baltisk‑skandinavisk forbindelse som knytter Nord‑Europa til resten av kontinentet.
• En italiensk‑østerriksk linje som kobler disse landene til det tyske nettet, og potensielt også til Nord‑Afrika.
• En gresk‑balkansk linje som kobler til resten av Europa.

Kilde: EHB

I hver av disse korridorene vil noen utvalgte selskaper bidra til bygging og drift av den europeiske hydrogenryggraden.

Kilde: EHB

Totalt er den største etterspørselen prognostisert for Sentral‑Europa, etterfulgt av Nordsjøen (UK, Irland, Norge, Danmark) og Frankrike‑Spania‑Portugal.

Kilde: EHB

Planen identifiserer også ikke bare mulige ruter for hydrogenrørledninger, men også naturlige lagringssteder som kan brukes for hydrogenlagring, enten det er saltskoger, akviferer eller uttømte gassfelt (de fleste i Frankrike, Spania, Italia og Tyskland).

Kilde: EHB

2030 til 2040

Sveip for å rulle →

For 2030 ser prosjektet for seg å skape de første strukturene som knytter de fleste europeiske landene sammen for hydrogentransport, ved bruk av en blanding av nye rørledninger og ombygde gassrørledninger.

Den totale lengden på rørledninger innen 2030 vil være 32 616 km (20 266 miles), hvorav 16 864 km (10 478 miles) vil være ombygde.

Kilde: EHB

Innen 2040 er målet å tettere dette nettet betydelig mer, spesielt med et tett nett som bygges over Polen, Sverige, Balkan og den franske østkysten, flere rørledninger i Storbritannia og tilkobling til den, samt en rørledning som krysser Sveits.

Kilde: EHB

Den totale lengden på rørledninger innen 2040 vil være 57 662 km (35 829 miles), hvorav 34 290 km (21 306 miles) vil være ombygde.

Begge disse estimatene er de reviderte tallene som innrømmer at bruken av naturgass vil måtte vare lenger enn først antatt, som en konsekvens av Russlands invasjon av Ukraina.

På grunn av disse utviklingene og den økte betydningen av å opprettholde forsyningssikkerhet, vil flere naturgassrørledninger som for tiden er i drift bli brukt lenger enn tidligere forventet, noe som forklarer hvorfor en stor del av den projiserte veksten stammer fra nybygde hydrogenrørledninger.

Utover europeisk produksjon

Planen tar ikke bare hensyn til produksjon i europeiske land, men også de rikelige ressursene i fornybar energi som kan utnyttes fra nabolandene.

Den inkluderer derfor en beregning av å bygge elektrolysekapasitet på 24 GW i Nord‑Afrika, og 8 GW i Ukraina, som skal utvikles innen 2030.

Videre produksjon og tilkobling kan også vurderes med andre land, særlig for eksempel Tyrkia, Israel, eller til og med Egypt og Gulf‑statene.

Import av flytende hydrogen kan også være en mulighet, avhengig av teknologisk innovasjon som reduserer hydrogenkostnadene (enten lavere fornybare energikostnader eller lavere hydrogenproduksjonskostnader), og tilkoblingen av den europeiske hydrogenryggraden til de fleste av Europas hovedhavner tar også dette alternativet i betraktning.

Kostnader: rørledninger vs. kraftlinjer, gass og LNG

Sammenlignet med kraftlinjer

Å flytte det europeiske energisystemet fra drivstoff og gass til hydrogen kan gi mye mening fra et klima‑ og energiuavhengighetsperspektiv, både i forhold til Russland og USA.

Det vil imidlertid kun fungere dersom det er økonomisk fornuftig og kan konkurrere rettferdig med andre energikilder, inkludert det grønne alternativet med forsterkede nett og elbiler.

Den første delen sammenligner kostnaden ved å transportere energi ved bruk av kraftlinjer.

Heldigvis bruker hydrogenrørledninger, selv om de er massive infrastrukturer, færre sjeldne materialer enn kraftlinjer og transformatorer (som krever kobber), noe som gir mye lavere kostnad per «TWh» transportert, mellom 2‑4 × billigere for ny eller ombygd (fra gassrørledning) hydrogenrørledning sammenlignet med luft‑kraftlinjer.

Fotavtrykket er også en viktig faktor for et prosjekt i denne skalaen. Hydrogen er her også, mer energitett enn kraftlinje, med én rørledning som kan transportere opptil 4 × mer energi.

Kilde: EHB

Sammenlignet med gass & LNG

Her er sammenligningen litt vanskeligere, da den i stor grad avhenger av prisen som settes på klimaendringer og karbonutslipp.

Totalt sett er det sannsynlig at naturgass transportert via rørledning vil være billigere for nå. Dette skyldes at transportkostnaden er lik, og hydrogenproduksjon fortsatt har en tendens til å være dyrere enn naturgass (uten karbonavgifter).

Sammenlignet med LNG er situasjonen litt mindre klar, da det krever både en rørledning for innlands­transport og regasifiseringsanlegg i Europa. I tillegg gjør kostnaden for flytende‑gassanlegg i USA eller Qatar, samt energitapet ved flytning, gassen dyrere.

Så lenge rikelig naturgass ikke er tilgjengelig via rørledninger – realistisk kun fra Russland, et usannsynlig scenario nå – gir den europeiske hydrogenryggraden mening sammenlignet med LNG‑forsyning, selv uten å ta hensyn til karbonutslipp.

I tillegg vil mesteparten av pengene som brukes på innenlandsk hydrogenproduksjon og logistikk bli injisert i EU‑økonomien, og bidra til å redusere handelsunderskuddet drevet av energi‑import.

Samordning av europeiske energimarkeder

En betydelig påvirkning av den europeiske energiryggraden vil være dens økonomiske fordeler for fornybare energiprosjekter. Etter hvert som andelen grønn energi i nettet øker, vokser problemet med overproduksjon i perioder med lav etterspørsel.

Dette kan føre til at store mengder elektrisitet som produseres under vind‑ eller solrike perioder, går til spille fordi det lokale strømnettet ikke kan bruke den akkurat da.

Stor hydrogenproduksjonskapasitet kan hjelpe med å absorbere dette overskuddet lokalt og deretter transportere det til en region som ikke produserer nok på det tidspunktet.

Dette vil sannsynligvis være spesielt viktig for å balansere etterspørselen mellom Sør‑ og Nord‑Europa:

• Solfrie vinterdager i nord kan absorbere den fortsatt gode solproduksjonen fra sørlige land.
• Stormfulle uker i nord under dårlig vær kan bidra til å motvirke lav solproduksjon over hele kontinentet.

Korridorene som forbinder regioner med rikelig fornybar energi vil dermed ikke bare tjene som hydrogenimport, men også styrke det integrerte energisystemet ved å koble ulike fornybare kilder, som havvind i nord og sol‑PV i sør.

Det samme kan sies om ubalansen mellom grønn energiproduksjon og energietterspørsel mellom sommer og vinter.

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

Ettersom hydrogen er mye mer energieffektiv når det brennes direkte enn når det konverteres tilbake til elektrisitet, vil lagring av overskudds‑sol i sommer som hydrogen, og deretter forbrenning i vinter for oppvarming, bidra til å redusere behovet for naturgass om vinteren og øke bruken av fornybare kilder.

Så samlet sett kan en effekt av den europeiske hydrogenryggraden også være å gjøre fornybare prosjekter mer lønnsomme, selv når de når en stadig høyere andel av total energiforsyning, noe som ellers ville øke den bortkastede kapasiteten.

Hva Europa må gjøre nå (tillatelser, finansiering, integrering)

Rapportene fra EHB understreker behovet for at europeiske beslutningstakere handler raskt for å implementere dette prosjektet.

Dette er i stor grad fordi de 2‑3 årene med bygging av et hydrogenprosjekt faktisk er kortere enn den komplekse 4‑årige prosessen med å få all design og tillatelser på plass.

Kilde: EHB

Av den grunn foreslår EHB noen sentrale tiltak som europeiske land kan iverksette så snart som mulig:

• Ved å gjøre regelverket klarere, fremme raskere utvikling av nye og ombygde hydrogenanlegg.
• Forenkle og forkorte plan‑ og tillatelsesprosesser.
• Legge til rette for integrering av hydrogen‑, naturgass‑ og elektrisitetsinfrastruktur.
• Frigjøre finansielle ressurser gjennom økt fleksibilitet fra regionale regulatorer og eventuelle statlige lån.

Konklusjon

Den europeiske hydrogenryggraden er kanskje det mest ambisiøse europeiske prosjektet innen energisikkerhet og den grønne overgangen til dags dato.

Unikt er at den har som mål å integrere den mangfoldige energiinfrastrukturen i europeiske land til en samlet visjon, i stedet for den hittil dominerende fragmenterte tilnærmingen med å koble separate lands grønne initiativer.

Det som kan bremse prosjektet i forhold til det uttalte målet er vanskeligheten med å koordinere et slikt prosjekt mellom ikke mindre enn 33 land. Dette kan være spesielt utfordrende dersom noen nøkkel­land ikke oppfyller sin rolle effektivt, med Frankrike, Tyskland og Polen som de viktigste koblingene mellom alle fem hydrogenkorridorene som bygges over Europa, og de mest kritiske på grunn av deres geografiske betydning.

Finansiering kan også potensielt bli en hindring, ettersom den europeiske regionen opplever vedvarende økonomisk stagnasjon og omdirigerer statsbudsjetter mot både energiuavhengighet og militærutgifter.

Investering i en europeisk hydrogenryggrad‑innovator

Engie / NaTran (ENGI.PA)

Tidligere kjent som GRTgaz, og i dag omdøpt til NaTran for å illustrere sitt engasjement for å gå utover naturgass‑transport, er selskapet en del av det franske energigiganten Engie, aktiv innen kraftproduksjon og -distribusjon, naturgass, kjernekraft, fornybar energi, fjernvarme og petroleumsindustrien, og eier 60,8 % av NaTran.

GRTgaz/NaTran er involvert i 3 av 5 korridorer i den europeiske hydrogenryggraden (Vest‑Europa, Nordsjøen, Sør‑ og Sentral‑Europa uten Polen).

Totalt opererer NaTran direkte 32 500 km høytrykksrørledninger i Frankrike samt 14 underjordiske lagringsenheter og 4 LNG‑terminaler langs den franske kysten.

Kilde: NaTran

Totalt har selskapet 3 854 ansatte og transporterte 588 TWh gass i 2024.

Dermed har NaTran omfattende erfaring med gasshåndtering, og har også to datterselskaper utenfor Frankrike:

• Elengy, den europeiske lederen innen LNG‑terminaltjenester,
• NaTran Deutschland, operatøren av MEGAL‑overføringsnettet som knytter Tsjekkia, Tyskland, Østerrike og Frankrike.

Kjernen i NaTrans bidrag til EHB vil være H2Med, den transnasjonale europeiske hydrogenrørledningskorridoren som forbinder Portugal og Spania med Frankrike. Den vil kunne transportere rundt to millioner tonn hydrogen til Frankrike hvert år, eller 10 % av EU‑estimert hydrogenbehov.

Utover hydrogen presser NaTran også på for andre alternative biogass‑løsninger, inkludert produksjon fra avfall, for eksempel biogass, pyrogasifisering, hydrotermisk gassifisering, og e‑metanproduksjon (fra fornybart hydrogen og resirkulert CO₂).

Det større Engie‑konsernet, tidligere kjent som GDF Suez, er et energigigant og en av de ti største børsnoterte franske selskapene målt på omsetning. Gruppen er resultatet av fusjonen mellom GDF (“Gas De France” – fransk gass) og Suez SA (aktiv i vannforsyning og -behandling, avfallshåndtering og energi) i 2006, og ble da verdens nest største kraftselskap.

Etter fusjonen har Engie kjøpt opp andre kraftselskap som International Power (med aktiviteter i ) for å danne Engie Energy International, det franske solenergiselskapet Solairedirect, det Houston‑baserte batterilagringsselskapet Broad Reach Power, samt 90 % av Transportadora Associada de Gás (TAG), Brasils største eier av naturgass‑overføringssystem i 2019.

Kilde: Engie

Med NaTrans ekspansjon inn i hydrogen & dens nøkkelrolle i European Hydrogen Backbone‑prosjektet, samt oppkjøpene de siste tiårene, er Engie et naturgass‑ og kraftselskap som fullt ut omfavner energiomstillingen, og blir ikke bare en fransk, men også en internasjonal leder innen lavkarbon‑energiformer, inkludert biogass, hydrogen og kjerneenergi.