SINTEF mener at hydrogen og lavutsslippsmobilitet gir grønn konkurransekraft

Regjeringen har oppnevnt et ekspertutvalget for grønn konkurransekraft. De skal høsten 2016 foreslå en overordnet strategi for å fremme grønn konkurransekraft fram mot 2030 og lavutslippssamfunnet i 2050. Det er mulig å gi innspill og kommentarer til utvalgets arbeid. Teksten under er SINTEFs innspill til utvalget, der vi skriver at vi tror på hydrogen og lavutslippsmobilitet.

Hydrogen spesielt og Lavutslippsmobilitet generelt – funn og anbefalinger for grønn konkurransekraft

SINTEF har gjennom to underlagsrapporter kartlagt aktiviteter, teknologistatus og potensial for hydrogenproduksjon og -bruk og for lav- og nullutslippsmobilitet i et nasjonalt verdiskapingsperspektiv. Lav- og nullutslippsmobilitet vil naturlig omfatte bruk av hydrogen som energibærer, men omfatter også andre aspekter og andre energibærere, som biodrivstoff. Dette notatet oppsummerer våre viktigste funn og anbefalinger som vi ber om at Grønn Konkurransekraft tar med i sin utvalgsrapport. SINTEF kan også bidra i diskusjoner videre i form av møter og oppdrag for utvalget.

Tema 1: Hydrogen – Introduksjon av hydrogen i fremtidens lavutslippssamfunn – oppsummering og anbefalinger

Hydrogen er en energibærer som kan produseres fra alle energikilder, fossile så vel som fornybare. I framtidens energisystem kan hydrogen supplere elektrisitet og bidra til økt utnyttelse av ikke-kontinuerlige fornybare energikilder som sol, vind og småkraft, samt utnyttelse av fossile energikilder på en miljøvennlig måte om CCS utføres ved produksjonen. I tillegg kan hydrogen benyttes som nullutslippsdrivstoff i transportsektoren og til stasjonær varme- og kraftproduksjon og dermed frikople energibruk fra CO utslipp. Hydrogen kan også erstatte fossile energibærere i industrielle prosesser. Pr i dag er nær all hydrogenbruk knyttet til nettopp industrielle anvendelser.

Hydrogen kan produseres på ulike måter, de mest aktuelle for norske forhold er:

• Elektrolyse av vann basert på fornybar kraftproduksjon
• Reformering av naturgass til hydrogen med utskilling av CO2 som deretter lagres i dype geologiske formasjoner.

Infrastruktur for transport og bruk av hydrogen kan imidlertid deles uavhengig av produksjonsmetode og hydrogen kan så brukes til industriformål, som drivstoff i transport og også indirekte til å dekke alminnelig kraft-, varme- og kjølebehov lokalt.

For Norge handler hydrogen om:

• Lavutslippsmobilitet, for å nå utslippsmål i transportsektoren (biler, nyttekjøretøy, skip og tog)
• Innsatsfaktor for produksjon av materialer i industrien – og derigjennom bidrag til lavere klimautslipp
• Salg av «raffinert» naturgass fra Norge- verdiskaping og sikring av verdien av nasjonale ressurser
• Utnyttelse av innestengte energiressurser fra vann-, vindkraft og fossile kilder
• Verdiskaping basert på produkter, tjenester og kunnskap gjennom en tidlig introduksjon og etablering av et hjemmemarked for hydrogen. Dette vil danne grunnlag for næringsutvikling i form av produksjon og eksport av eksempelvis komponenter (gasstanker) og prosesser (hydrogenseparasjon) i hydrogenverdikjeden, komplette systemløsninger (som f.eks. hydrogenstasjoner) og hydrogendrevne skip.

Markedet for hydrogenteknologi etableres nå, og Norge har gode forutsetninger for og betydelige muligheter til å ta del i verdiskapingen.

Markedet for hydrogenteknologi etableres nå, og Norge har gode forutsetninger for og betydelige muligheter til å ta del i verdiskapingen. Vi har en egeninteresse i å bidra til at hydrogen fases inn som et supplement til elektrisitet som energibærer. Storskala anvendelse av hydrogen i Europa vil kreve stor hydrogenimport og vi vil kunne tilby dette- både fra avkarbonisert naturgass og fra fornybare kilder. Introduksjon av hydrogen er derfor viktig, slik at man kan høste erfaring fra bruk i lokal/regional skala og utvikle nye produkter og konsepter.

I dag eksporterer Norge omlag 110 mrd SM3 gass/år til utlandet. Dette tilsvarer en energimengde på omlag 1200 TWh som omsatt til hydrogen med CO2 håndtering kan utgjøre omlag 600-800 TWh CO2 fri høyverdig energi. For distribuert produksjon vil imidlertid elektrolyse spille en større rolle da CO2 håndtering lokalt normalt ikke er et alternativ. Vår vannkrafteksport utgjør i et normalår til sammenligning omlag 15-20 TWh, men med det svensk-norske grønne sertifikatmarkedet forventes kraftoverskuddet å øke betydelig. Det er derfor også muligheter for hydrogeneksport basert på elektrisitet fra ikke-kontinuerlige, fornybare kilder som for norske forhold i praksis vil være fra vind- og småkraft. Norge har svært store, uutnyttede fornybare energiressurser. Teknisk utnyttbart vil det likevel på langt nær kunne matche de fossile gassressursene. De kan likevel spille en viktig rolle i samspill med fossilbasert hydrogen ved å trekke nytte av den samme infrastrukturen for distribusjon og sluttbruk.

SINTEF mener det ligger et stort grønt verdiskapingspotensial for Norge ved å ta aktivt del i introduksjonen av hydrogen i fremtidens energi- og transportsystem. Dette oppsummerer seg slik:

Det bør legges til rette for Norge som tidligmarked for lavutslippskjøretøy inkludert hydrogen ved å:

• Etablere insentiver som kan bidra til etablering av en basis infrastruktur av hydrogenstasjoner for å midlertidig kompensere for markedssvikten slik man eksempelvis har gjort det for etablering av ladepunkter for elektriske kjøretøy.
• Opprettholde virkemidler for innfasing av nullutslippskjøretøy, også for nyttekjøretøy, inntil markedet kan operere etter kommersielle prinsipper, anslagsvis inntil det finnes 50 000 hydrogenbiler på veiene
• Stille krav til andel 0-utslippskjøretøy i offentlige anskaffelser av kjøretøy og transporttjenester
• Styrke Enovas støtteordninger innen hydrogenteknologi gjennom neste 4-årsavtale (2017-2020)
• Øke støtten til transportforskning for å sikre verdiskaping knyttet til lavutslippsmobilitet
• Legge til rette for involvering av norske industrielle aktører og dermed bane vei for økt konkurransekraft internasjonalt for produkter, tjenester og kompetanse fra Norge.

Norge som produsent og eksportør av hydrogen i stor skala:

• Utrede potensialet for storskala eksport av bærekraftig hydrogen fra Norge både basert på videreforedling av naturgass med karbonfangst og lagring, og fra fornybare energikilder.
• Finansiere noen større introduksjonsprosjekter for hydrogenproduksjon for innenlands bruk så vel som for eksport til Europa gjerne i samarbeid med hovedsamarbeidsland for norsk gasseksport (England, Tyskland, Nederland, Belgia)
• Etablere dialog på det politiske plan med europeiske og eksempelvis japanske myndigheter med sikte på strategiske samarbeid innenfor hydrogen. Samarbeidet kan ha form av forskerutveksling og mobilitetsprogrammer, felles demonstrasjon og gjennomføring av prosjekter og kommersielle avtaler om levering av hydrogen og hydrogenteknologi. Det er selvsagt avgjørende at de store industrielle aktørene i Norge tar aktivt del i slik etablering.
• Etablere en helhetlig hydrogenstrategi for Norge- se anbefalinger under Lav- og nullutslippsmobilitet.

Totalt sett utgjør introduksjonen av hydrogen i de globale energi- og transportsystemene en stor mulighet for Norge til fortsatt stor verdiskaping basert på egne energiressurser, lange erfaring og høye kompetanse. Hydrogen utgjør i så måte kanskje Norges potensielt største bidrag til lavutslippssamfunnet i en internasjonal kontekst.

Tema 2: Lav- og nullutslippsmobilitet- oppsummering og anbefalinger

En intensivert satsing innen lav- og nullutslippsmobiltet er påkrevd for at Norge skal nå sine nasjonale og internasjonale utslippsforpliktelser mot 2020, 2030 og 2050. Transportsektoren er svært sammensatt og utslippene så omfattende at det nå erkjennes av stadig flere at det ikke finnes én løsning på utfordringene vi står overfor. SINTEF er av den oppfatning at vi vil trenge batteriteknologi, hydrogen og brenselceller så vel som biodrivstoff for å nå de ambisiøse utslippsmålene. For å akselerere utviklingen og sikre at vekst og verdiskaping er en del av denne utviklingen gir vi noen anbefalinger som spesielt er rettet mot forskning og utvikling samt noen strategiske aksjoner.

Transportsektoren er svært sammensatt og utslippene så omfattende at det nå erkjennes av stadig flere at det ikke finnes én løsning på utfordringene vi står overfor.

Digitalisering vil spille en sentral rolle i denne overgangen med fremveksten av autonome og tjenestebaserte transportsystemer for alle. Intelligente transportsystemer (ITS) vil binde sammen transportsystemene, dette gjelder også de nye mekanismene under den såkalte delingsøkonomien.

SINTEF anbefaler at Norge stiller seg åpen til innføring av intelligente transportsystemer og legger til rette for at vi kan ta en ledende rolle i videre utvikling og pilotering av slike systemer. På denne måten kan markedsaktører, forsknings- og utdanningsinstitusjoner sammen finne gode løsninger som gir økt konkurransekraft internasjonalt og muligheter for verdiskaping gjennom etablering av bedrifter og eksport av produkter/tjenester fra Norge.

Vi har for eksempel en betydelig industri knyttet til lettmetaller, kjøretøydeler, plast og karbonkompositter. Dette er industrielle produkter som har teknologiske fortrinn og som produseres med lavt klimaavtrykk i Norge.

Lav- og nullutslippskjøretøy, tog og skip vil være en naturlig del av fremtidens transportsystemer. Her har Norge potensial til å bidra i utviklingen og gjennom etablering av næringsrettede virkemiddel legge grunnlag for utvikling av ny teknologi og fremtidig verdiskaping. Vi har for eksempel en betydelig industri knyttet til lettmetaller, kjøretøydeler, plast og karbonkompositter. Dette er industrielle produkter som har teknologiske fortrinn og som produseres med lavt klimaavtrykk i Norge.

Elektrifisering innen biltrafikken og nærskipsfart inkludert ferjer er et område hvor Norge har høy kompetanse og industrielle miljøer som kan bidra til elektrifisering av mobilitet. Ferjen Ampere er et eksempel på dette og utviklingsarbeidet som pågår for å realisere trådløs lading av biler og ferjer.

Det offentlige kan spille en sentral rolle her ved å fremme lav- og nullutslippsløsninger i anbud og legge til rette for en fremtidsrettet utbygging av infrastruktur for lading gjennom sitt virkemiddelapparat.

Et offentlig BIA virkemiddel vil styrke innovasjonsgraden i offentlige virksomheter i samspill med FoU aktører.

SINTEF anbefaler at man i denne sammenheng utvider mandatet i Forskningsrådets program Brukerstyrt Innovasjons Arena virkemiddelet (BIA) til også å omfatte offentlige aktører. Området er i stor grad styrt av offentlige instanser. Et offentlig BIA virkemiddel vil styrke innovasjonsgraden i offentlige virksomheter i samspill med FoU aktører.

Biodrivstoff er en del av fremtidens løsninger for lavutslippsmobilitet- særlig innen områder hvor overgangen til nullutslippsløsninger tar lengre tid (fly og langtransport). Innen flytrafikken er det viktig at andelen biodrivstoff økes over tid og at utslippskrav støtter opp under bruk av høyeffektive flymotorer. Norge kan ved å etablere bærekraftige verdikjeder for biodrivstoff basert på marine ressurser (makroalger) og skogsvirke (grener og topper, rasktvoksende trearter) utvikle teknologi og en industri for forsyning av bærekraftig biodrivstoff. Dette vil og spille på lag med økt satsing på stasjonær biokraft og varme.

En økt satsing på forskning og innovasjon med brukermedvirkning vil være essensielt og kan bidra til grønn konkurransekraft gjennom forsyning av eget marked for biodrivstoff, teknologisk utvikling og grønne arbeidsplasser.

Hydrogen kan anvendes i transportsystemet i kjøretøy, skipstrafikk og tog, og viser seg å være en spesielt god løsning for større kjøre- og fartøyer på lengre distanser. Norge har lang industrierfaring, høy kompetanse og en gryende leverandørindustri innen området på produksjon, lagring og distribusjon som er godt understøttet av solide forskningsaktører. Det er viktig at hydrogenområdet sees i en større sammenheng enn bare transport i Norge og at også industriell bruk og eksport av hydrogen fra Norge er en del av dette.

SINTEF anbefaler at man utvikler en helhetlig strategi for hydrogen i Norge gitt de nye rammebetingelser fra f.eks. COP21. Det er essensielt at samferdsels- og petroleumsaktørene kobles i dette arbeidet sammen med FoU-aktørene i en internasjonal dimensjon. Se også anbefalinger under temaet «Hydrogen».

Utdanning, forskning og utvikling utgjør grunnmuren i å ta ut verdiskapingspotensialet i omleggingen til et lavutslippssamfunn.

Utdanning, forskning og utvikling utgjør grunnmuren i å ta ut verdiskapingspotensialet i omleggingen til et lavutslippssamfunn. Volumet på teknologisk og samfunnsfaglig forskning innenfor transportområdet er ikke skalert i forhold til de muligheter og utfordringer som området representerer. Pr i dag er det direkte offentlige FoU-engasjementet omlag 150 millioner kr/år. Dette er heller ikke balansert i forhold til de investeringer som sektoren representerer årlig og som foreslått i Nasjonal Transportplan for inneværende periode og for 2018-2027. Forskningsinnsatsen bør minst opp på nasjonalt gjennomsnittlig nivå (1.7%) for å gripe de mulighetene som ligger i omleggingen.

Vi tar til orde for en tredobling av innsatsen over fire år gjennom etablerte program (EnergiX, Transport2025) og gjennom utlysning av tematiske sentre innenfor lav- og nullutslippsmobilitet etter mal eller i form av FME og SFI sentre. Sentrene må være basert på kvalitet, etablert etter en konkurranseutsatt utlysning og ha stor grad av medvirkning fra offentlige og private aktører.

Vedlegg:

• Underlagsdokument- Notat- Lav og nullutslipssmobilitet
• Underlagsdokument- Notat- Hydrogen verdikjeder og potensial

En spesiell takk til dem som har bidrag med underlagsdokumentene!
Steffen Møller Holst, Magnus Thomassen, Tommy Mokkelbost, Petter Nekså, Per Magne Einang, Dag Stenersen, Ove Wolfgang, Roar Norvik, Einar Hinrichsen, Jon Suul, Nina Dahl, Partow P. Henriksen, Asgeir Tomasgard, Judit Sandquist, Svend Tollak Munkejord, Asgeir Tomasgard, Grethe Tangen og Kristin Jordal

Les mere om SINTEFs Hydrogenforskning