فرص الكويت الهيدروجينية

أود أن أقترح الاستفادة من التكلفة المنخفضة نسبيًا للطاقة الشمسية الكهروضوئية والرياح في الكويت لإنتاج الهيدروجين الأخضر وبدء مركز للصناعات الثقيلة الخضراء في الكويت لتصدير الصلب الأخضر والأمونيا والأسمنت

سواء أحببنا ذلك أم لا ، فإن الطلب على المنتجات منخفضة الانبعاثات من المقرر أن يرتفع في المستقبل القريب والفرص المتاحة الآن تتطلب الحركة من الكويت لتكون قادرة على توسيع اقتصادها جنبًا إلى جنب مع صناعات النفط والغاز 

الهيدروجين الأخضر

الهيدروجين الأخضر is produced via electrolysis from renewable sources, like Solar or Windpower. (For more information read my primer on Hydrogen Energy)

على مدار الأربعين عامًا القادمة (عام ٢٠٦٠) ، سيتحول توليد الطاقة سوف يتجه أكثر نحو مصادر الطاقة المتجددة. لسوء الحظ بالنسبة لنا ، هذه المصادر متاحة في جميع أنحاء العالم ، على سبيل المثال ، الهيدروجين متوفر في أي مسطح مائي. لذلك ، فإن المنافسة على بيع الهيدروجين ستعتمد أكثر على العوامل التالية:

• القدرة الإجمالية للإنتاج-
• تكلفة الطاقة المتجددة-
• كفاءة وتكلفة إنتاج وتخزين وشحن الهيدروجين-

إن قدرة أي بلد على البقاء على صلة باقتصاد الهيدروجين المستقبلي تتمثل في توفير سلسلة التوريد الأرخص والأكثر إدامة لعملائها. ستنتج الدول الصناعية أيضًا الهيدروجين الخاص بها ، لكنها ستقيد بالسعة والتكلفة. إذا تمكنت الكويت من توفير الهيدروجين الأخضر للسوق الدولية بسعر تنافسي ، فسوف تزدهر في هذا القطاع 

وفقًا لمعهد الكويت للأبحاث العلمية ، تبلغ تكلفة الكهرباء المنتجة من محطات توليد الطاقة التقليدية في الكويت 39 د.ك/ ميجاوات ساعة ، بينما تبلغ تكلفة الطاقة المولدة من الرياح 15 د.ك/ ميجاوات ساعة. أقل عطاء للمرحلة الثانية من الشقايا للطاقة الكهروضوئية كان 11 د.ك/ ميجاوات ساعة. تعتبر تكاليف الكهرباء هذه منخفضة حتى بالنسبة للمشاريع الصغيرة الحجم ومع ذلك فهي أقل من نظيراتها في أوروبا وبعض المشاريع في الولايات المتحدة 

الهيدروجين الأخضر للصناعات الثقيلة

مع زيادة دول منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية قيودها على الانبعاثات المرتبطة بالصناعة ، ستحاول شركات الصناعات الثقيلة تقليل انبعاثاتها والقضاء عليها و على الانبعاثات الناتجة عن التصنيع من خلال مورديها. 

علاوة على ذلك ، سيزداد الطلب على المنتجات المذكورة أدناه بشكل كبير لأنها ضرورية للسيارات الكهربائية وغيرها من المنتجات الخاصة بتحول الطاقة.

صناعة الفولاذ

تعمل شركات تصنيع السيارات الكبرى ، مثل بي إم دبليو و فولفو ، مع موردي الصلب للقضاء تمامًا على الانبعاثات من سلسلة التوريد الخاصة بهم. يمكن للكويت دعوة كبار مصنعي الصلب من خلال شراكات بين القطاعي العام و الخاص و التقليل أو القضاء على انبعاثاتهم من خلال تزويدهم بالهيدروجين الأخضر الرخيص.

يمكن تحقيق التخلص من الانبعاثات باستخدام فرن القوس الكهربائي مع الحديد المختزل المباشر. وفقًا لماكينزي ، يتطلب إنتاج 2 مليون طن من الصلب الأخضر في السنة 114ألف طن من الهيدروجين الأخضر

صناعة الاسمنت

يعتبر تصنيع الأسمنت من أكثر الصناعات تلويثًا في العالم ، حيث يأتي 40٪ من الانبعاثات مباشرة من حرق الوقود الأحفوري في عملية التصنيع. يمكن للكويت توفير الهيدروجين الأخضر الرخيص لمصنعي الأسمنت العالميين ، بالإضافة إلى الاستثمار في تقنيات التقاط الكربون واستخدامها لالتقاط ما تبقى من ثاني أكسيد الكربون وخلطه مع الهيدروجين لإنتاج الميثانول المعاد تدويره ، والذي يمكن استخدامه لتشغيل الصناعة الخضراء.

الأمونيا الخضراء

يتم إنتاج الأمونيا الخضراء عن طريق مزج الهيدروجين الأخضر مع النيتروجين ، ويمكن وتخزينه و يتطلب طاقة أقل للقيام بذلك من الغاز الطبيعي. يتم استخدامه في صناعة الأسمدة وفي الصناعات الدوائية والمنسوجات والتبريد. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامه في خلايا وقود الهيدروجين في المركبات أو حرقه في توربينات متخصصة لإنتاج الكهرباء. 

تهدف اليابان وكوريا الجنوبية حاليًا إلى إنتاج المزيد من المركبات التي تعمل بالهيدروجين ، مما يجعل هذين البلدين العملاء المثاليين للهيدروجين الكويتي. أيضًا ستكون البلدان التي تهدف إلى تقليل البصمة الكربونية في قطاع الزراعة هي المرشح المثالي للأمونيا الخضراء الكويتية.

تقليل استهلاك الغاز الطبيعي

بحلول عام 2025 ، ستنتج الكويت ما يقرب من 45٪ من الطلب على الغاز الطبيعي وتستورد النسبة المتبقية البالغة 55٪ من خلال عقود التوريد مع قطر والعقود المرتبطة بالنفط الخام - البرنت من الموردين الآخرين. يوضح الرسم البياني أدناه أسعار العطاءات الأخيرة لعقد استيراد الغاز الطبيعي في الكويت اعتمادًا على 3 سيناريوهات لأسعار النفط.

أسعار الغاز الطبيعي متقلبة وحتى بمجرد أن نبدأ في تطوير حقل غاز الدرة ، ستختلف تكلفة توليد الطاقة لدينا اعتمادًا على تكلفة الفرصة البديلة لبيع السعة المستهلكة محليًا في الأسواق الدولية. 

سيؤدي استخدام الهيدروجين الأخضر في مزيج مع الغاز الطبيعي إلى تقليل تكاليف الطاقة لدينا في أوقات ارتفاع أسعار الغاز الطبيعي ويمكننا العودة إلى الغاز الطبيعي عندما تكون تكلفة الوقود منخفضة. 

في الوقت الحالي ، يمكن لبعض توربينات الغاز المستخدمة في محطات الطاقة القائمة لدينا استخدام درجات متفاوتة من مزيج الهيدروجين / الغاز الطبيعي.  

عندما تكون تكلفة الغاز الطبيعي مرتفعة ، يمكننا إعادة بيع الغاز الطبيعي المخزن في الأسواق الدولية والاستفادة من الفرق في التكلفة بين الغاز الطبيعي والهيدروجين الأخضر

الثلاث مراحل 

المرحلة الأولى: البرنامج التجريبي لصناعة الهيدروجين 

سيكون إنشاء محلل كهربائي بسعة 50 ميجاوات قادرًا على توفير الهيدروجين للصناعات الثقيلة التجريبية وبرامج توليد الطاقة.

من المتوقع أن يولد مشروع الدبدبة الكهروضوئية ما بين 2500 جيجاواط ساعة / سنويًا إلى 3150 جيجاوات ساعة / سنويًا. سيتطلب البرنامج التجريبي 200 جيجاوات ساعة لإنتاج 3000 طن / سنة من الهيدروجين بسعر تقريبي3.3 دولار/ كجم. سيكلف المحلل 1400 دولار/ كيلوواط ، أي 24 مليون دينار كويتي (79 مليون دولار أمريكي). تكلفة البداية المرتفعة هي بسبب تكلفة تطوير الموقع وتكاليف إمدادات المياه.

المرحلة الثانية: الصناعات الثقيلة الخضراء المحلية

قبل تنفيذ المرحلة الثانية ، ستحتاج الكويت إلى زيادة سعة الطاقة المتجددة إلى 5 جيجاوات. و يمكن أن يكون هذا مزيجًا من الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح وتقنيات أخرى. هذا سوف يؤدي إلى تقليل تكلفة الكهرباء و الهيدروجين أيضا.

وفقًا للمنظمة الدولية للطاقة المتجددة IRENA، يمكن أن تنخفض تكاليف التحليل الكهربائي بنسبة 50٪ (إلى 600 دولار / كيلوواط) بمجرد أن يصل حجم النظام إلى 100 ميجاوات. لذلك ، بالنسبة للمرحلة الثانية ، أقترح مشروع هيدروجين بقدرة 2 جيجاوات ينتج حوالي 133 ألف طن / سنة من الهيدروجين بتكلفة 357 مليون دينار كويتي (1.2 مليار دولار). 

المرحلة الثالثة: التوسع في صناعة وتصدير الهيدروجين

مع زيادة قدرة المحلل الكهربائي في الكويت ، ستنخفض تكلفة الهيدروجين للكيلوغرام أكثر إلى النطاق الذي يقل عن 2 دولار ، مما يسمح للهيدروجين الكويتي بالمنافسة أكثر في الأسواق الدولية.

بالإضافة إلى ذلك ، مع التوسع الإضافي للشبكة الكهربائية العربية ، يمكن للدول المجاورة لنا تحويل طاقتها الزائدة إلى الهيدروجين في الكويت ويمكن استخدامها إما من قبل الصناعات الثقيلة أو تحويلها إلى أمونيا زرقاء / خضراء وشحنها إلى المشترين الدوليين.

المستقبل

في مقالتي التالية ، سأوضح كيف يمكن للكويت أن تمول القدرة المتزايدة للطاقة المتجددة مع تقليل الدعم الذي تدفعه كل عام لتوليد الطاقة.