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Das Inflationsreduzierungsgesetz und die Zukunft des grünen Wasserstoffs
4. Oktober 2023
Luke Wentlent, Ph.D., leitender Forschungs- und Entwicklungsingenieur und Jack Brouwer, Ph.D. Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik an der UC Irvine
Die Verabschiedung des Inflation Reduction Act (IRA) und insbesondere der neuen 45-V-Steuergutschrift für die Wasserstoffproduktion zeigen das Engagement der Vereinigten Staaten im Kampf gegen den Klimawandel. Da Milliarden von Dollar auf dem Spiel stehen, herrscht große Uneinigkeit darüber, wie der Kredit umgesetzt werden soll. Der leitende Forschungs- und Entwicklungsingenieur von Plug, Dr. Luke Wentlent, setzte sich mit Dr. Jack Brouwer, einem Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik an der University of California Irvine, zusammen, um das Thema zu besprechen. Nachfolgend finden Sie einen Auszug aus ihrem Gespräch, der aus Gründen der Länge und Klarheit bearbeitet wurde. Wenn Sie sich das vollständige Gespräch anhören möchten, klicken Sie hier .
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Das Inflationsreduzierungsgesetz und die Zukunft des grünen Wasserstoffs
Das Inflationsreduzierungsgesetz und die Zukunft des grünen Wasserstoffs
4. Oktober 2023
Luke Wentlent, Ph.D., leitender Forschungs- und Entwicklungsingenieur und Jack Brouwer, Ph.D. Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik an der UC Irvine
Die Verabschiedung des Inflation Reduction Act (IRA) und insbesondere der neuen 45-V-Steuergutschrift für die Wasserstoffproduktion zeigen das Engagement der Vereinigten Staaten im Kampf gegen den Klimawandel. Da Milliarden von Dollar auf dem Spiel stehen, herrscht große Uneinigkeit darüber, wie der Kredit umgesetzt werden soll. Der leitende Forschungs- und Entwicklungsingenieur von Plug, Dr. Luke Wentlent, setzte sich mit Dr. Jack Brouwer, einem Professor für Maschinenbau und Luft- und Raumfahrttechnik an der University of California Irvine, zusammen, um das Thema zu besprechen. Nachfolgend finden Sie einen Auszug aus ihrem Gespräch, der aus Gründen der Länge und Klarheit bearbeitet wurde. Wenn Sie sich das vollständige Gespräch anhören möchten, klicken Sie hier .
Luke Wentlent und Jack Brouwer
Was ist die Steuergutschrift für die Wasserstoffproduktion im Inflation Reduction Act (IRA)?
Der 45-V-Gutschein für Wasserstoff wurde geschaffen, um eine CO2-arme und emissionsarme Wasserstoffproduktion zu unterstützen. Die Regierung stellte 3 US-Dollar pro Kilogramm für jene Technologien bereit, die eine sehr niedrige Kohlenstoffintensität erreichen konnten, und sie stellte 1 US-Dollar pro Kilogramm Unterstützung für diejenigen bereit, die eine etwas geringere Kohlenstoffintensität aufwiesen.
Welche Absicht steckt hinter der Steuergutschrift?
Tatsache ist, dass wir Solar-, Wind-, Atom- und andere kohlenstofffreie Technologien mit anderen Technologien wie Batterien oder anderen Energiespeichern unterstützen müssen, und es wurde viel in diese Technologien investiert. Aber Wasserstoff-Brennstoffzellen und Elektrolyseure können Dinge tun, die keine dieser anderen Technologien leisten können, um wirtschaftsweit null Emissionen zu erreichen. Wenn wir nicht in sie investieren, können wir nicht alles dekarbonisieren und die Umweltverschmutzung verringern. So wie die Politik in Kalifornien – und auch in den gesamten USA und auf der ganzen Welt – Anreize für Solar-, Wind-, Batterie- und Elektrofahrzeuge geschaffen hat, brauchen wir Anreize, um den Markt für Wasserstoff und verwandte Technologien voranzutreiben.
Warum ist Wasserstoff jetzt wichtig?
Wir haben viel mehr in Sonne, Wind und Batterien investiert als in Wasserstoff. Aber wir brauchten Wasserstoff in den Anfangsjahren nicht wirklich, weil wir nur geringe Mengen an Sonnen- und Windstrom zur Verfügung hatten. Wir mussten weder viel noch lange lagern. Wir mussten die Sonnen- und Windkraft nicht in Dinge wie Schiffe und Anwendungen integrieren, deren Stromversorgung mit erneuerbarer Energie schwierig ist. Jetzt, da wir damit beginnen, müssen wir in die anfängliche Implementierung und Skalierung dieser Technologie investieren.
Lassen Sie uns über einige dieser Branchen sprechen, die sich nur schwer dekarbonisieren lassen. Was kann Wasserstoff noch leisten?
Wasserstoff verfügt über ganz besondere Eigenschaften, die für einige Industrieanwendungen erforderlich sind. Nehmen Sie die Stahl- oder Ammoniakproduktion. Sie benötigen die Reduktionsgasfunktion. Sie benötigen eine Chemikalie, die mit dem Eisenerz reagieren kann, um Eisen herzustellen. Sie benötigen H2 zur Herstellung von NH3, dem Ammoniak für Düngemittel und andere Anwendungen. Es gibt andere schwierige Anwendungen in der Industrie, die Dinge wie Hochtemperaturwärme erfordern. Es ist schwierig, diese hohen Temperaturen mit Strom zu erzeugen. Mit Wasserstoff können diese Temperaturen zu geringeren Kosten erreicht werden als mit Strom.
Darüber hinaus ermöglicht Wasserstoff auch eine Langzeitspeicherung. Batterien eignen sich gut für die kurzzeitige Lagerung. Deshalb benutzen wir unsere Handys und alles, aber wir müssen sie jede Nacht aufladen. Sobald Sie über den Speicher verfügen, den Sie benötigen, wird Wasserstoff effizienter und eine kostengünstigere Möglichkeit, Strom über einen langen Zeitraum zu speichern.
Wann sehen Sie, dass wir die für grünen Wasserstoff erforderliche Größenordnung erreichen?
Die Ausweitung muss heute beginnen. Tatsächlich dachte ich, dass es viel früher hätte beginnen sollen, aber wir hatten Regierungen, die bis zu diesem Zeitpunkt keine Wasserstoffpolitik eingeführt haben. Jetzt müssen Investitionen sofort getätigt werden. Aus diesem Grund denke ich, dass die Steuergutschrift für die Wasserstoffproduktion (PTC) nächstes Jahr eingeführt werden sollte. Wir müssen jetzt mit der Finanzierung der Produktion von sauberem Wasserstoff beginnen.
Wir müssen noch die Produktionsbasis aufbauen. Wir müssen die Infrastruktur für den Transport des Wasserstoffs und die Infrastruktur für die Nutzung des Wasserstoffs aufbauen . Sie müssen es nicht nur produzieren, sondern auch bewegen und dann nutzen. Der Aufbau dieser gesamten Infrastruktur dauert eine Weile. Bis 2030 oder 2035 dürften wir bereits kostengünstigen Wasserstoff für einige Anwendungen haben.
Dann wird es massive Investitionen geben, nicht von der Regierung, sondern von der Industrie, weil sie diesen emissionsfreien und jetzt kostengünstigen Kraftstoff fordern werden. Dann werden einige der Anwendungen etwas länger dauern, weil sie Wasserstoff brauchen, um noch billiger zu werden, als wir es im Jahr 2035 schaffen werden. Sie können sehen, wie es nach der anfänglichen Investition des PTC einfach von selbst aufbaut .
Es gibt viele Diskussionen über mögliche Regeln und Vorschriften rund um das PTC. Ich denke, dass Unternehmen eine Zusätzlichkeit, eine stündliche Zeitanpassung und eine Regionalitätsvoraussetzung erfüllen müssten, um dafür in Frage zu kommen. Was halten Sie davon?
Es ist sinnvoll, sich Gedanken darüber zu machen, woher die Primärenergie kommt. Wenn wir erneuerbaren Wasserstoff durch Elektrolyse herstellen, möchten wir, dass er aus Solar-, Wind- oder Kernenergie ohne CO2-Emissionen hergestellt wird. Das sind die einzigen Dinge, die für die Steuergutschrift von 3 US-Dollar in Frage kommen.
Wir können durch viele verschiedene Mechanismen sicherstellen, dass dies der Fall ist. Eine davon besteht darin, bereits begrenzten Strom zu nutzen, der in Kalifornien oder in vielen Gerichtsbarkeiten vorhanden ist, oder Solar- und Windenergie, die zu negativen Preisen in Märkten verfügbar ist, in denen es viel Sonnen- und Windenergie gibt. Sie bauten es ohne Zusätzlichkeitsbeschränkung und legten durch Anreize einen Wert auf den erzeugten Strom fest, was es kostengünstig machte. Infolgedessen adoptierten die Menschen noch mehr, als sie dachten.
Dasselbe wird mit Wasserstoff passieren. Ohne eine Zusätzlichkeitsbeschränkung, ohne Wasserstoff dazu zu zwingen, eine neue Sonnenressource oder eine neue Windressource zu nutzen, wird es auf dem Markt eine Nachfrage geben, die ohnehin neue Solar- und neue Windenergie auf den Markt bringen wird.
In Kalifornien wird das Netz bereits zu jeder Tageszeit sauberer. Da dies weiterhin geschieht, ist es nicht erforderlich, einen Zeitstempel hinzuzufügen, um sicherzustellen, dass dies geschieht. Wir stehen bereits unter dem Zwang, bis 2045 zu 100 % erneuerbar zu sein. Dies wird durch Investitionen in Wasserstoff unterstützt, da es einen weiteren Vektor für die Nutzung der Sonnen- und Windkraft bietet und zu bestimmten Zeiten Wasserstoff aus der Sonnen- und Windkraft erzeugt und nutzt zu anderen Zeiten.
Was ist die letzte Einschränkung? Es ist Regionalität. Das bedeutet, dass Sie sicherstellen möchten, dass es, wenn Sie an einem bestimmten Ort eine Einheit Sonnen- und Windenergie erzeugen, eine Möglichkeit gibt, diese an den Endverbraucher zu liefern. Auch hier steht Wasserstoff nicht im Weg. Es hilft.
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