Industrie, transport, onderzoek: 7 miljard euro voor de ontwikkeling van een duurzame waterstofsector in Frankrijk
De Franse regering heeft op 8 september haar nationale waterstofstrategie gepresenteerd: 7 miljard euro tussen nu en 2030 (waarvan 2 miljard tussen 2020 en 2022), voor de ontwikkeling van een koolstofarme waterstofindustrie van internationale omvang. Het plan omvat de ontwikkeling van de productiecapaciteit in Frankrijk, het bevorderen van de ontwikkeling van waterstof voor zwaar transport (vrachtwagens, vuilniswagens, bussen, enz.) en het ondersteunen van onderzoek en innovatie op dit gebied. Met als doel een besparing van 6 miljoen ton CO2 per jaar vanaf 2030, wat overeenkomt met de jaarlijkse uitstoot van de stad Parijs, en het scheppen van 50.000 à 150.000 directe en indirecte banen.
Het potentieel van de sector is aanzienlijk. In 2019 werd wereldwijd ongeveer 70 miljoen ton waterstof geproduceerd, waarvan bijna een miljoen ton in Frankrijk werd gebruikt. Er bestaan talrijke toepassingen van waterstof, in de industrie (het leveren van koolstofarme energie), op het gebied van mobiliteit (koolstofarm maken van het vervoer, vooral van zware voertuigen zoals vrachtwagens, bussen, treinen en zelfs vliegtuigen), en als middel om energie op te slaan. En Frankrijk heeft belangrijke spelers op dit gebied zoals Safra (bus), Alstom en de SNCF (trein), Faurecia (tanks), Symbio (brandstofcel), Air Liquide, Schlumberger (energiewinning) en McPhy (productie van groene waterstof)
Maar momenteel wordt het overgrote deel (96%) van waterstof geproduceerd uit fossiele brandstoffen (voornamelijk aardgas) via stoomreforming, een proces waarbij CO2 vrijkomt, en het vraagstuk van de waterstofefficiëntie is nog ingewikkelder, aangezien de productie door elektrolyse van water en de omzetting daarvan in elektriciteit twee fasen omvat waarbij een groot deel van de energie (60%) verloren gaat. Het idee achter het Franse plan is om zowel de productie van groene waterstof (geproduceerd met behulp van water en elektriciteit) te bevorderen als het bereiken van volumes die het mogelijk maken deze technologie op grotere schaal toe te passen en zodoende de productieprijs te verlagen. Naast wind- en zonne-energie zal ook kernenergie worden gebruikt voor de productie van deze koolstofarme waterstof.
6,5 GW waterstof door elektrolyse tegen 2030
Het plan gaat gepaard met een investering van 3,4 miljard euro tot 2023 en 7,2 miljard euro over de hele periode tot 2030. Van deze 7 miljard is 2 miljard euro voor 2021-2022 afkomstig uit het op 3 september 2020 gepresenteerde herstelplan van 100 miljard euro (inclusief 30 miljard euro voor de ecologische transitie). De overige 5 miljard zal later worden aangevuld met bijdragen uit de 4e editie van het Programme d'Investissement d'Avenir (PIA4).
De Franse waterstofstrategie is onderverdeeld in drie prioriteiten:
- Industrie: het verhogen van de productiecapaciteit van koolstofvrije waterstof tot 6,5 GW in 2030 door middel van elektrolysetechnologie en de ontwikkeling van een industriële sector die in Frankrijk tussen de 50.000 en 150.000 directe en indirecte banen moet opleveren,
- Transport: het ontwikkelen van zwaar transport op waterstof en
- R&D: steun aan onderzoek en innovatie rond toekomstige toepassingen en markten.
1. Industrie: verhogen rentabiliteit en productiecapaciteit koolstofvrije waterstof met electrolysers
a. Industrie: de vergroening van de industrie door het stimuleren van een sterke elektrolysesector
De productie van groene waterstof is een belangrijke schakel in de ontwikkeling van verschillende markten. Naarmate het aantal productiesites en de capaciteit per eenheid zal toenemen, zullen de productiekosten van groene waterstof dalen. Elektrolysetechnologie lijkt het meest belovende procedé hierbij. Frankrijk telt al een aantal bedrijven actief op dit gebied met hoog potentieel. De markt voor de productie van groene waterstof via elektrolyse moet zich daarom ontwikkelen naar projecten van grotere omvang en capaciteit, aldus de strategie.
Frankrijk heeft voor 2030 als doelstelling om 6,5 GW vermogen aan electrolysers te hebben staan. Om de ontwikkeling van de Franse waterstofproductiesector te versnellen, stelt de strategie een aantal instrumenten voor die tot doel hebben om enerzijds projecten van grotere capaciteit te ontwikkelen, dankzij meer zicht op de vraagkant, en anderzijds om over te gaan op industriële schaal om rentabiliteit te bereiken.
IPCEI waterstof
Vanaf 2021 wil Frankrijk een IPCEI (Important Project of Common European Interest) voor waterstof opzetten, naar het voorbeeld van de Europese batterijen IPCEI. Dit project kan de R&D en de industrialisatie van de electrolyserproductie ondersteunen om koolstofarme waterstof te produceren en om dit procedé breed in te zetten binnen de industrie. Het doel van Frankrijk is om projecten voor gigafactories voor electrolysers op te zetten, volgens een zelfde schema als de batterijenfabrieken, voorzien in Ners en in Douvrin door ACC, een JV van PSA en Total/Saft (waar Renault binnenkort bij komt). Dit project kan ook andere technologische bouwstenen betreffen zoals de brandstofcel, reservoirs of materialen, volgens de logica van een Europese waardeketen. Frankrijk trekt een uitzonderlijk hoog bedrag van 1,5 miljard euro uit voor deelname aan de IPCEI.
b. Industrie: De industrie koolstofarm maken door de grijze waterstof te vervangen
In de huidige situatie is de industrie veruit de grootste verbruiker van waterstof. Het doel is om de productieprocedés met fossiele brandstoffen te vervangen door schone koolstofarme procedés. Dit is een van de hoofdlijnen van de meerjarige Franse energieprogrammering. Het koolstofarm maken van de industrie biedt immers een groot potentieel, met name in de raffinage, een groeimarkt om brandstoffen te ontzwavelen, de chemie en vooral ammoniak- en methanolproductie, alsmede bepaalde sectoren zoals elektronica of de agrofoodsector die waterstof in kleinere hoeveelheden gebruiken
Om de reductie van CO2 in de Franse industrie te versnellen, stelt de strategie een geheel aan instrumenten voor die ervoor zorgen dat:
- de productie via elektrolyse-procedé betrouwbaar wordt
- de industriële processen aangepast en doorontwikkeld worden
- deze oplossingen worden ondersteund (zowel qua investering als tijdens het functioneren), zolang de prijs van waterstof niet competitief is ten opzichte van fossiele brandstoffen. Op dit moment bedraagt de prijs van waterstof die door elektrolyse wordt geproduceerd ongeveer 4 tot 9 euro per kg, vergeleken met 1 tot 2 euro voor conventionele waterstof.
Zodra een interessant aanbod voor electrolysers op de markt komt, zullen allerlei mechanismes (regelgeving, fiscaal…) in gang worden gezet om de markt te steunen, zoals een mechanisme voor vergroeningprojecten voor waterstof in de raffinagesector en een mechanisme voor afkomstgaranties waardoor de koolstofarme waterstof gevaloriseerd wordt ten opzichte van grijze waterstof.
54% van de 3,4 miljard euro die over de periode 2020-2023 beschikbaar komt, zal ingezet worden voor het koolstofarm maken van de industrie.
2. Ontwikkeling van zwaar transport met behulp van koolstofarme waterstof
Waterstof is met name geschikt voor voertuigen die lange afstanden afleggen met just-in-time stromen (lichte bedrijfsvoertuigen, vrachtwagens, bussen, vuilniswagens, regionale of interregionale treinen in niet-geëlektrificeerde gebieden). En niet te vergeten het grote project van een vliegtuig op waterstof. Frankrijk wil tegen 2035 een koolstofneutraal vliegtuig hebben ontwikkeld en waterstof is volgens minister Le Maire waarschijnlijk de meest veelbelovende optie. In totaal zal hiervoor bijna 1 miljard euro tussen nu en 2023 worden uitgetrokken.
Het plan moet het mogelijk maken om betrouwbare voertuigen te produceren, te beschikken over hoogwaardige en uitbreidbare voorzieningen en over de vaardigheden om deze te produceren en te onderhouden. Hiervoor lanceert Ademe (agentschap van de ecologische transitie) in september een oproep tot het indienen van projecten "Technologische bouwstenen en demonstratiemodellen" voor de ontwikkeling of verbetering van onderdelen en systemen die een rol spelen in de productie en het vervoer van waterstof en het gebruik ervan (transporttoepassingen, energietoevoer). Voor deze oproep is een budget van 350 miljoen euro beschikbaar tot 2023.
Bundeling van de vraag in de industrie en de transport- en vervoerssector
Ook territoriale projecten krijgen de voorkeur. Het idee is om de bundeling van de vraag in de industrie- en mobiliteitssector op territoriaal niveau te ontwikkelen. De oproep voor het indienen van projecten "Territoriale Waterstofhubs", die binnenkort door Ademe wordt gelanceerd en waarvoor tot 2023 275 miljoen euro beschikbaar is, moet de uitrol bevorderen van grootschalige territoriale ecosystemen die verschillende toepassingen samenbrengen. Het doel is om schaalvoordelen te bevorderen. Via de Franse branchevereniging voor waterstof en brandstofcellen Afhypac hebben de industriegebieden in Frankrijk die in deze sector werkzaam zijn, hun behoefte aan een doorstroming van hun initiatieven op een breder, interregionaal, nationaal en Europees niveau kenbaar gemaakt, om zo het juiste volume-effect te bereiken.
3. Onderzoek, innovatie en ontwikkeling van vaardigheden
Er zijn vele nieuwe toepassingen met waterstof denkbaar, zoals waterstof in de energienetwerken. Waterstof kan gebruikt worden om duurzame energie makkelijker te transporteren en het energienetwerk te stabiliseren. Of het gebruik in de industrie waar koolstofarme waterstof kan worden geïntegreerd in bepaalde industriële processen om de CO2-uitstoot terug te brengen. Waterstof kan bijvoorbeeld in de staalindustrie gebruikt worden voor ter verlaging van ijzermineralen of in de kunstmestindustrie. Ook is waterstof inzetbaar in het zware transport van de toekomst, vooral voor vliegtuigen en schepen. In deze sectoren zouden er demonstratieprojecten opgezet kunnen worden voor de waterstofinfrastructuur van de toekomst. Waterstof heeft ook groot potentieel op middellange termijn voor de vergroening van de gassector, vloeibare waterstof kan immers in gasnetwerken geïnjecteerd worden.
Om de komst van toekomstige toepassingen van waterstof te versnellen stelt de strategie een aantal instrumenten voor waarmee de R&D inspanningen op het gebied van waterstof door kunnen blijven gaan zodat Frankrijk bij de internationale top blijft horen op dit gebied. Frankrijk heeft een excellent onderzoeksniveau op het gebied van waterstof. Ook wil Frankrijk innovatie in de industrie blijven ondersteunen met als doel het opschalen en de industrialisatie van nieuwe technologieën.
Follow-up
Om toezicht te houden op de uitvoering van het plan zal een nationaal waterstofcomité worden opgericht, met als voorzitter de minister van economie, Bruno Le Maire, waarin alle betrokken industrietakken vertegenwoordigd zijn. "Het comité zal verantwoordelijk zijn voor het toezicht op de voortgang van de investeringen, het waarborgen van de industriële uitvoering, opleiding en kwalificatie van de werknemers en het waarborgen van de werkgelegenheid in Frankrijk", aldus de minister.
De regering wil snel handelen. Er is een budget van 7 miljard euro aangekondigd voor de periode 2020-2030 en de regering is van plan om nog vóór 2023 50% van dit bedrag ingezet te hebben. Vanaf eind september zullen de eerste realisaties, uitkomsten, aanbestedingen en calls aan de industrie gepubliceerd worden.
Samenwerken binnen Europa voor een gezamenlijke waterstof-waardeketen
De Europese commissie heeft op 8 juli 2020 de Europese waterstofstrategie gepubliceerd in het kader van de werkzaamheden rond strategische waardeketens voor waterstof, als sleuteltechnologie om de klimaatdoelstellingen te halen en nieuwe banen in de industrie te scheppen.
Bij die gelegenheid heeft de Commissie de Clean Hydrogen Alliance opgericht, die gezamenlijke activiteiten door de lidstaten en het bedrijfsleven rond waterstof coördineert. Frankrijk wil hier een actieve rol in spelen.
Verschillende lidstaten hebben reeds hun waterstofstrategie gepubliceerd zoals Duitsland en Portugal. Anderen zullen het binnenkort doen. Frankrijk gaat actief optreden, samen met zijn Europese partners en met de Clean Hydrogen Alliance, voor de opzet en de opbouw van een Important Project of Common European Interest (IPCEI), waarmee het opzetten van een gezamenlijke Europese waardeketen gefinancierd kan worden.
Uitwisselingen met Duitsland geven inzicht welke gezamenlijke projecten in het kader van de IPCEI relevant zijn. Frankrijk zal ook actief deelnemen aan werkzaamheden met betrekking tot het weghalen van knelpunten, met betrekking tot regelgeving, normen of financieel, om te komen tot een duurzame en weerbare Europese waardeketen.
De Franse strategie gaat ook financiële instrumenten door de Commissie ontwikkeld, inzetten in het kader van het herstelplan, zoals Next Generation EU. De actieve betrokkenheid van Frankrijk in de Clean Hydrogen Alliance zorgt ervoor dat er een goede verwevenheid komt tussen de Franse strategie en initiatieven die op Europees niveau plaatsvinden.
Eerste waterstoftrein in Frankrijk laat nog op zich wachten
Terwijl er in Duitsland al een waterstoftrein rijdt en er in Nederland dit jaar testritten met een waterstoftrein zijn uitgevoerd, is Frankrijk nog niet zo ver. Het doel was om voor het einde van het mandaat van President Macron in 2022 een prototype te laten rijden, maar volgens Alstom heeft het project een jaar vertraging opgelopen. De doelstelling is nu testritten in 2023 en reizigersdiensten in 2025.
Vier regio's - Auvergne-Rhône-Alpes, Bourgogne-Franche-Comté, Grand Est en Occitanie - staan klaar om het spits af te bijten. Zij zijn van plan om de eerste 14 waterstoftreinen te bestellen voor het vervoer binnen hun regio.
Engie en ArianeGroup gaan samenwerken op het gebied van vloeibare groene waterstof
Beide groepen gaan zich richten zich op zwaar en langeafstandsvervoer: de scheepvaart, het spoor en de luchtvaart.
De twee bedrijven willen een geoptimaliseerde technologie ontwikkelen en testen voor het vloeibaar maken van waterstof op het bedrijfsterrein van ArianeGroup in Vernon (Eure). Dit terrein is het grootste waterstoftestcentrum van Europa, aldus de twee partners. In een tweede fase willen zij een reeks producten en diensten aanbieden, in de eerste plaats voor toepassingen in de zee- en binnenvaart.
De groene waterstof die gebruikt is voor de testritten met een waterstoftrein dit jaar in Nederland was afkomstig van ArianeGroup.
Bron: Stratégie nationale pour le développement de l’hydrogène décarboné en France, La Tribune, Localtis, Les Echos