Tài liệu tập trung vào 'việc sử dụng mang tính chiến lược, tác động cao', giảm chi phí và mạng lưới H2 khu vực — tất cả trừ việc sử dụng nó trong ô tô, hệ thống sưởi và đồng đốt trong các nhà máy điện
Chính phủ Hoa Kỳ đã phát hành phiên bản cuối cùng của Lộ trình và Chiến lược Hydrogen Sạch Quốc gia được chờ đợi từ lâu , tám tháng sau khi công bố tài liệu dự thảo vào tháng 9 năm ngoái.
Sau khi tham khảo ý kiến cộng đồng, ba ưu tiên chính vẫn giữ nguyên trong bài báo cập nhật: nhắm mục tiêu “sử dụng hydro sạch có tác động lớn, chiến lược”, giảm chi phí H 2 sạch và xây dựng các trung tâm hydro sạch trong khu vực .
Các mục tiêu sản xuất H 2 sạch trong nước cũng được giữ nguyên: 10 triệu tấn vào năm 2030, 20 triệu tấn vào năm 2040 và 50 triệu tấn vào năm 2050.
“Việc sử dụng hydro sạch [được định nghĩa là tạo ra ít hơn 4kg CO 2 tương đương với mỗi kg H 2 ] sẽ được tập trung một cách chiến lược để mang lại lợi ích tối đa, đặc biệt là trong các lĩnh vực khó khử cacbon,” tài liệu dài 99 trang từ Bộ Năng lượng (DOE) giải thích.
“Thay vì cạnh tranh với các công nghệ khử cacbon hiệu quả và chi phí thấp thay thế, chẳng hạn như điện khí hóa, việc sử dụng hydro sạch sẽ tập trung vào các mục đích sử dụng cuối thiếu các lựa chọn thay thế và nằm trong các ngành có thể tạo động lực để mở rộng quy mô, tăng lợi ích và giảm chi phí. ”
Điều này hoàn toàn loại trừ việc sử dụng H 2 cho xe ô tô, sưởi ấm các tòa nhà và đồng đốt trong các nhà máy điện — mặc dù Cơ quan Bảo vệ Môi trường của chính phủ chỉ ủng hộ việc này vào tháng trước .
“Các thị trường cụ thể bao gồm lĩnh vực công nghiệp (ví dụ: hóa chất, thép và [dầu] lọc dầu), vận tải hạng nặng và lưu trữ năng lượng trong thời gian dài để tạo ra một mạng lưới điện sạch.”
Và chiến lược vẫn là giảm chi phí sản xuất hydro sạch bằng điện phân xuống còn 2 đô la/kg vào năm 2026 và 1 đô la/kg vào năm 2030 mà không cần trợ cấp - cái gọi là “Cú bắn hydro” - mặc dù một báo cáo gần đây của chính phủ đã tuyên bố rằng Hoa Kỳ đã tất nhiên sẽ đạt $1,50/kg vào năm 2035.
“Hoa Kỳ có thể giảm đáng kể chi phí cung cấp hydro sạch bằng cách phát triển các lộ trình bền vững và có khả năng phục hồi nguồn cung, bao gồm điện phân, chuyển đổi nhiệt với CCS [thu giữ và lưu trữ carbon], và các lộ trình sản xuất tiên tiến hoặc lai,” tài liệu tiếp tục.
“Khai thác sự đổi mới và tinh thần kinh doanh của người Mỹ và các Phòng thí nghiệm Quốc gia, ngành công nghiệp và cơ sở học thuật đẳng cấp thế giới, bên cạnh việc tăng cường triển khai, có thể giúp giảm chi phí nhanh chóng và đạt được quy mô trong vòng một thập kỷ.”
Và nó cho biết thêm: “Có thể đạt được quy mô một cách chiến lược bằng cách tập trung vào các mạng lưới khu vực, tăng cường sản xuất hydro và sử dụng cuối ở gần nhau để giảm chi phí vận chuyển và cơ sở hạ tầng, đồng thời tạo ra các hệ sinh thái toàn diện mang lại lợi ích cho địa phương.
“Ví dụ: bằng cách tận dụng chương trình Trung tâm hydro sạch khu vực [8 tỷ đô la] như được thiết lập trong BIL [Luật cơ sở hạ tầng lưỡng đảng năm 2021], DOE sẽ tập trung vào việc xúc tác các mạng lưới cơ sở hạ tầng khu vực, thúc đẩy việc tiếp nhận các công ty cung cấp hydro dài hạn và mở khóa tư nhân. thủ đô."
Chi phí và cách sử dụng
Khoản tín dụng thuế sản xuất hydro sạch lên tới 3 đô la/kg, được đưa ra trong Đạo luật giảm lạm phát năm ngoái nhưng vẫn chưa được ban hành ( xem bảng bên dưới ), sẽ là chìa khóa để cho phép những người sử dụng hydro xám hiện tại (làm từ khí hóa thạch chưa suy giảm) chuyển sang tùy chọn sạch hơn, tài liệu gợi ý.
Khoản tín dụng thuế đầy đủ $3/kg — đối với hydro sạch được sản xuất với lượng phát thải khí nhà kính trong vòng đời dưới 0,45kg CO 2 - tương đương với mỗi kg H 2 — sẽ cho phép hydro xanh hòa vốn với màu xám ngay lập tức trong lĩnh vực tinh chế và amoniac.
Nhưng sẽ mất nhiều thời gian hơn để H 2 sạch đạt đến ngưỡng cạnh tranh về chi phí trong ngành thép hoặc với dầu diesel trong xe tải hạng nặng, cho đến năm 2027 và 2030 tương ứng.
Tài liệu chiến lược nói về ba giai đoạn - hay còn gọi là "làn sóng" - của việc sử dụng hydro.
“Các ứng dụng của hydro sạch trong làn sóng đầu tiên sẽ được bắt đầu bởi các thị trường hiện tại có ít lựa chọn thay thế hydro sạch để khử cacbon và ở những nơi có khả năng tiếp cận với hydro và các mục đích sử dụng cuối tương thích.”
Chúng bao gồm: sản xuất amoniac; lọc dầu; xe tải hạng nặng đường dài; xe buýt đường dài; máy móc hạng nặng trong khai thác mỏ, xây dựng và nông nghiệp; và xe nâng.
Làn sóng thứ hai - “các trường hợp sử dụng trong đó hydro sạch mang lại giá trị kinh tế ngày càng tăng, được hỗ trợ bởi các cam kết của ngành và động lực chính sách” - bao gồm sản xuất thép; một số ngành sản xuất hóa chất công nghiệp; lưu trữ năng lượng và phát điện; xe tải hạng trung, phà khu vực; và hàng không (nghĩa là sử dụng H 2 trực tiếp và thông qua nhiên liệu bền vững được sản xuất từ hydro sạch và nguyên liệu sinh khối/chất thải).
Và làn sóng thứ ba — “sẽ trở nên cạnh tranh khi quy mô sản xuất hydro sạch tăng lên đáng kể và khi chi phí giảm và cơ sở hạ tầng sẵn có” — bao gồm vận chuyển (sử dụng H 2 sạch trực tiếp hoặc thông qua các dẫn xuất amoniac hoặc metanol); xi măng; năng lượng dự phòng và cố định để phục hồi trong bệnh viện, trung tâm dữ liệu, v.v.); và “kết hợp với các mạng lưới khí đốt tự nhiên hiện có [để] hỗ trợ quá trình khử cacbon có mục tiêu của các hệ thống sưởi ấm ở nhiệt độ cao, chủ yếu trong lĩnh vực công nghiệp cần nhiệt độ cao cho một số lĩnh vực nhất định, chẳng hạn như hóa chất”.
Điều đáng chú ý là đường sắt (hoặc đường sắt ở Hoa Kỳ) được đề cập như là một tiềm năng sử dụng hydro trong tài liệu, nhưng không phải trong phần về sóng.
Hành động và cột mốc
Tài liệu chiến lược cũng bao gồm 110 “hành động” mà chính phủ Hoa Kỳ dự định thực hiện vào năm 2025, 2029 và 2035, mặc dù hầu hết những hành động này có thể được mô tả tốt hơn dưới dạng “mục tiêu” hoặc “mục tiêu”, và nhiều hành động đã được tiến hành.
Chúng được chia thành bốn phần: sản xuất hydro sạch, cơ sở hạ tầng phân phối và lưu trữ, mục đích sử dụng cuối cùng và việc tiếp nhận thị trường, và “người hỗ trợ”, được tóm tắt gọn gàng theo lộ trình trong “các hành động và cột mốc quan trọng” sau đây:
1) Sản xuất hydro sạch
- Thúc đẩy nghiên cứu, phát triển và trình diễn trong điện phân, chuyển đổi nhiệt và các con đường mới để đáp ứng Hydrogen Shot [vào năm 2025]
- Chứng minh khả năng sản xuất có thể nhân rộng, có thể mở rộng từ năng lượng tái tạo, hạt nhân, hóa thạch và chất thải với CCS [đến năm 2025]
- Triển khai các máy điện phân quy mô gigawatt và phát triển chuỗi cung ứng trong nước [2026-29]
- Tăng quy mô sản xuất máy điện phân và năng lực tái chế/tái sử dụng [2026-29]
- Đạt năng lực sản xuất mười triệu tấn và mục tiêu $1/kg [2030-35]
2) Cơ sở hạ tầng phân phối và lưu trữ
- Xác định và ưu tiên các rào cản đối với việc triển khai cơ sở hạ tầng [đến năm 2025]
- Khởi xướng cơ sở hạ tầng hỗ trợ cho các trung tâm khu vực [đến năm 2025]
- Chứng minh các thành phần cơ sở hạ tầng tiên tiến và hiệu quả [2026-29]
- Phát triển mạng lưới hydro sạch bền vững trong khu vực [2026-29]
- Cung cấp hydro sạch trên quy mô lớn [2030-35]
3) Sử dụng cuối cùng và tiếp nhận thị trường
- Thu hút sự tham gia của các cơ quan quản lý để đặt nền móng cho việc áp dụng chiến lược giữa các ngành [đến năm 2025]
- Khởi xướng các dự án công nghiệp và phát triển các thỏa thuận bao tiêu [đến năm 2025]
- Triển khai các trung tâm hydro sạch trong khu vực [2026-29]
- Triển khai các công nghệ giúp giảm ô nhiễm và mang lại khả năng phục hồi [2026-29]
- Mở rộng quy mô các trung tâm hydro và chuẩn bị cơ hội xuất khẩu [2030-35]
4) Hỗ trợ
- Thu hút các bên liên quan; giải quyết các mã và tiêu chuẩn an toàn; phát triển các chuỗi cung ứng quan trọng [đến năm 2025]
- Phát triển và mở rộng lực lượng lao động, nhóm nhân tài và các chương trình học nghề [đến năm 2025]
- Đảm bảo 40% lợi ích được chuyển đến các cộng đồng có hoàn cảnh khó khăn bị ảnh hưởng bởi các dự án H 2 sạch do DOE tài trợ [2026-29]
- Trình diễn các trường hợp kinh doanh và kích hoạt vốn tư nhân [2026-29]
- Đạt được Công lý 40 [một sáng kiến riêng của chính phủ nhằm giải quyết tình trạng thiếu đầu tư trong nhiều thập kỷ ở các cộng đồng có hoàn cảnh khó khăn]; tạo việc làm được trả lương cao, đảm bảo an toàn và sức khỏe cộng đồng [2030-35]
- Báo cáo kết luận rằng hydro sạch là “một yếu tố quan trọng trong con đường khử cacbon của quốc gia”.
“Các cơ quan liên bang, thông qua cách tiếp cận toàn diện của chính phủ, cam kết hợp tác với các đối tác trong ngành, học viện, phòng thí nghiệm quốc gia, cộng đồng địa phương và Bộ lạc, v.v. để thúc đẩy quá trình chuyển đổi này và sẽ tận dụng một loạt các công cụ bao gồm chính sách, hỗ trợ tài chính, các khoản vay, các chương trình học nghề và sự tham gia của các bên liên quan để đẩy nhanh tiến độ.
“Thông qua sự hợp tác hiệu quả và với các chiến lược và kế hoạch thực hiện phù hợp, Hoa Kỳ có thể và phải thành công trong việc phát triển một nền kinh tế hydro sạch bền vững, kiên cường và công bằng.”
Đạo luật giảm lạm phát trị giá 433 tỷ đô la năm 2022 tạo ra một khoản tín dụng thuế sẽ trả cho các nhà sản xuất hydro sạch lên đến 3 đô la mỗi kg (đã điều chỉnh theo lạm phát).
Quy mô của các khoản tín dụng thuế dành cho các nhà sản xuất hydro sạch của Hoa Kỳ phụ thuộc vào lượng phát thải khí nhà kính (GHG) trong vòng đời của từng dự án — và quan trọng hơn là vào số tiền nhân viên được trả.
Vì vậy, tỷ lệ tín dụng thuế cơ bản đối với “hydro sạch đủ tiêu chuẩn” được đặt ở mức 0,6 USD/kg, với thang trượt tùy thuộc vào lượng khí thải trong vòng đời — được đo bằng lượng carbon dioxide tương đương (CO2e) — của H2 được tạo ra.
Hydro được sản xuất với lượng phát thải CO2e trong vòng đời dưới 0,45kg trên mỗi kg H2 sẽ nhận được 100% tín dụng, tiếp theo là 33,4% cho 0,45-1,5kgCO2e/kgH2, 25% cho 1,5-2,5kg và 20% cho 2,5-4kg.
Lượng phát thải trong vòng đời sẽ phải được xác minh “bởi một bên thứ ba không liên quan” và chỉ những dự án bắt đầu xây dựng trước năm 2033 mới đủ điều kiện.
Tuy nhiên, yêu cầu về tiền lương trong dự luật mới dường như là phần quan trọng nhất của thỏa thuận - nhân quy mô tín dụng thuế với hệ số năm.
Các nhà sản xuất sẽ đủ điều kiện được hưởng mức tăng này nếu họ đảm bảo “rằng bất kỳ người lao động và thợ máy nào được các nhà thầu và nhà thầu phụ tuyển dụng trong quá trình xây dựng cơ sở đó… sẽ được trả lương ở mức không thấp hơn mức hiện hành đối với việc xây dựng, thay đổi hoặc sửa chữa một cơ sở tương tự. đặc điểm tại địa phương nơi cơ sở đó được đặt theo quyết định gần đây nhất của Bộ trưởng Lao động”.
Điều quan trọng là, lượng phát thải trong vòng đời này được tính toán từ “giếng đến cổng” — nói cách khác, chúng sẽ bao gồm lượng phát thải khí mê-tan ngược dòng trong quá trình sản xuất hydro xanh (được tạo ra từ khí tự nhiên với quá trình thu hồi và lưu trữ carbon không hoàn chỉnh).
Ngoài ra, IRA tuyên bố rằng các dự án hydro xanh sẽ không đủ điều kiện nhận tín dụng thuế H2 nếu họ đã nhận được tín dụng thuế liên bang để thu hồi và lưu trữ carbon — ngoài ra, các dự án hydro xanh cũng sẽ được phép nhận tín dụng thuế năng lượng tái tạo trị giá 30 đô la/MWh đến hydro.
