Waterstof in het energiesysteem van de toekomst

Waterstof (H₂) speelt een steeds belangrijkere rol in de energietransitie, omdat het fossiele brandstoffen kan vervangen en kan dienen als langdurige opslagoplossing voor hernieuwbare elektriciteit om ons elektriciteitssysteem in evenwicht te brengen.

Waterstof productieproces

Tot op heden is bijna alle waterstof die wereldwijd wordt geproduceerd grijs, wat betekent dat het wordt geproduceerd met kolen, olie of aardgas. Zo reageert H₂O (water) met CH₄ (aardgas), waardoor H₂ (waterstof) en CO₂ (kooldioxide) ontstaan in een energie intensieve chemische reactie. Het afvangen en opslaan van de CO₂ maakt grijze waterstof blauw. Groene H₂ kan worden geproduceerd door elektrolyse, waarbij H₂O (water) wordt gesplitst in H₂ (waterstof) en O (zuurstof). Dit blijft energie intensief, maar er is geen CO₂-uitstoot in het proces. Wanneer de benodigde elektriciteit afkomstig is van een hernieuwbare bron, wordt het groene waterstof. Paarse waterstof wordt op vergelijkbare wijze geproduceerd, maar de stroom wordt geleverd door een kerncentrale.

Uitdagingen bij groene waterstof

De ontwikkeling van waterstoftechnologieën komt in een stroomversnelling door de vooruitgang in elektrolyse en conversie en de dalende kosten van hernieuwbare energie. Om in de toekomst succes op de markt te behalen, doen overheden en bedrijven proefprojecten en schaalvergroting om ervaring op te doen. Groene waterstof is momenteel echter aanzienlijk duurder dan grijze waterstof en de business cases van veel groene waterstofprojecten blijven commercieel niet levensvatbaar. Daarom is de grootste uitdaging het identificeren van groene waterstoftoepassingen die voldoende rendement opleveren, zowel op korte als op lange termijn, en het veiligstellen van de afname over een langere periode. Dit vereist dat bedrijven de marktdynamiek, de waardebepalende factoren en de kosten van het productieproces volledig begrijpen om de belangrijkste kansen te identificeren, alsmede gedetailleerde afstemming en contractering met belanghebbenden en de overheid om de afname te garanderen. Bovendien worden bedrijven geconfronteerd met talrijke uitdagingen bij het verkrijgen van financiering, vergunningen en het managen en de audit van het project. Navigeren door deze complexe wereld kan een uitdaging zijn. PwC kan u bijstaan, van de definitie van de strategie tot de ontwikkeling en uitvoering van de business case.

Onze diensten

PwC ondersteunt bedrijven en overheden bij de invoering van waterstof als duurzame en economisch levensvatbare energiebron door uitgebreide en actuele inzichten te delen in de technologie en de marktdynamiek, relevante business case expertise en gerelateerde juridische factoren en fiscale implicaties. Onze services omvatten:

De ontwikkeling van waterstofstrategieën rekening houdend met opkomende markten, technologieën, M&A-acties en partnerschappen.
Het helpen opstellen van een business case en economische analyse voor groene waterstof.
Het volledig beoordelen van een business case
Het opzetten van proefprojecten, het uitvoeren van een analyse van de technische en economische haalbaarheid en het onderzoeken van financieringsopties
Ondersteuning bij afstemming met banken en bankconsortia, bedrijfsinvesteerders, durfkapitalisten en private equity
Juridisch advies, waaronder steun voor groene stimuleringsmaatregelen (subsidies), belastingstructurering en gevolgen voor milieubelastingen, en nieuwe inzichten uit het regelgevingskader van de EU.
Beheer van het project van A tot Z.
Integratie van waterstofgerelateerde projecten in de rapportage
Assisteren bij het ontwikkelen van KPI's voor ESG-rapportage
Ervaring met het auditen van H₂ (proef)projecten

Analyse van de toekomstige markt

PwC analyseerde het traject van de productiekosten van groene waterstof wereldwijd, waardoor we een beter inzicht kregen in de pioniers en potentieel grote leveranciers in de verschillende landen en regio's. De belangrijkste resultaten van onze analyse zijn de volgende:

Tot 2030 zal de vraag naar waterstof in een gematigd, gestaag tempo groeien door vele niche toepassingen in de sectoren industrie, vervoer, energie en gebouwen.
Door sectoroverschrijdende samenwerking zullen nieuwe allianties ontstaan om waterstofprojecten te ontwikkelen.
De productiekosten van waterstof zullen tot 2030 met ongeveer 50% dalen en vervolgens in een iets trager tempo blijven dalen tot 2050.
Tegen 2050 zullen de productiekosten van groene waterstof in sommige delen van het Midden-Oosten, Afrika, Rusland, China, de VS en Australië 1 tot 1,5 euro/kg bedragen.
In dezelfde periode zullen de productiekosten in regio's met beperkte hernieuwbare bronnen, zoals grote delen van Europa, Japan of Korea, ongeveer 2 euro/kg bedragen, waardoor deze markten waarschijnlijk groene waterstof van elders zullen invoeren.
Zelfs regio's met goede hernieuwbare bronnen maar dichtbevolkte gebieden zullen waterstof invoeren, aangezien landbeperkingen de productie van groene elektriciteit voor direct gebruik en omzetting in waterstof beperken.
Veel grote landen - zoals de VS, Canada, Rusland, China, India en Australië - beschikken over regio's voor zowel concurrerende als niet-concurrerende waterstofproductie, wat hen ertoe zou kunnen aanzetten de binnenlandse handel te ontwikkelen.
Er zullen zich overal ter wereld export- en importknooppunten ontwikkelen, vergelijkbaar met de huidige olie- en gashubs, maar met nieuwe spelers in regio's die rijk zijn aan hernieuwbare energie.

Nu is actie vereist voor toekomstige versnelling

Om praktische ervaring op te doen en te profiteren van de efficiëntie door leercurves en schaaleffecten op productie-, transport- en conversie apparatuur, moeten definitieve investeringsbeslissingen genomen worden op bijvoorbeeld het opzetten van gezamenlijke proefprojecten.

Aangezien zowel vraag als aanbod van waterstof moeten opschalen, spelen overheden een centrale rol bij het stimuleren van investeringen via subsidies en belastingen, maar ook door vraag en aanbod op elkaar af te stemmen en de onzekerheid op lange termijn te verminderen. Om dit klimaat te creëren is een brede kijk op marktontwikkelingen en waardebepalende factoren, gespecialiseerde kennis over technologie, belastingen en stimulansen en uitgebreide ervaring met het beheer van belanghebbenden en het sluiten van contracten vereist. PwC heeft de specialistische kennis in huis om organisaties en overheden te helpen met deze complexe vraagstukken.