I am Article Layout

Selecteer uw beleggersprofiel:

Deze inhoud is uitsluitend bestemd voor een Adviseur en Institutionele belegger / consultant en Particuliere Belegger.

Outlook voor de schone energiesector en waterstof

Januari 2021
Marketingmateriaal

Waterstof: meer dan hete lucht

Naarmate de productie opschaalt en de kosten dalen, komt een toekomst met waterstof in zicht.

Waterstof is het oudste, lichtste en meest overvloedige element in het universum.

Maar pas in 1766 ontdekte de wereld zijn potentieel als energiebron.

In een baanbrekend experiment isoleerde de Engelse wetenschapper Henry Cavendish het gas door metaal en zuur te mengen om de 'ontvlambare lucht', zoals hij het noemde, te produceren die bij verbranding water vormde.

Jammer genoeg hebben 's werelds knapste koppen sindsdien niet veel vooruitgang geboekt.

De inspanningen om waterstof om te zetten in een bron van schone energie werden voortdurend gedwarsboomd door de kosten die daarmee gepaard gaan. De productie, de opslag en het vervoer van het gas zijn bijzonder duur. Daarom hebben veel experts het over het hoofd gezien als een levensvatbaar alternatief voor fossiele brandstoffen.

Recente ontwikkelingen tonen echter dat die visie niet langer opgaat.

Van Europa tot Azië en de Pacific-regio verhogen overheden en bedrijven – elektriciteits- en gasproducenten, nutsbedrijven en autofabrikanten - hun investeringen om nieuwe technologieën op basis van waterstof te ontwikkelen.

Dergelijke inspanningen zijn geen slag in de lucht. Ze getuigen van vooruitgang die aantoont dat de productiekosten van waterstof snel even sterk kunnen dalen als die van wind- en zonne-energie.

Dat moet het gemakkelijker maken om waterstof op te nemen in de koolstofvrije energiemix, aldus de leden van de Advisory Board van onze Clean Energy-strategie.

Vele kleuren waterstof

Waterstof mag dan al het meest overvloedige zijn van alle gassen, het bestaat niet in zijn zuivere vorm in de atmosfeer.

Er zijn slechts enkele manieren om het te extraheren, en die zijn allemaal ingewikkeld en duur.

Tegenwoordig is ongeveer 95 procent van waterstof 'bruin' of 'grijs' – gewonnen via een proces waarbij het uit steenkool of aardgas wordt verwijderd door methaan of koolwaterstoffen om te vormen.

De leden van onze Advisory Board schatten dat deze industriële processen tot 11 kg CO2 produceren bij indirecte emissies om slechts 1 kg waterstof te genereren. Hier kan 'blauwe' waterstof - die een veel kleinere CO2-voetafdruk heeft - een oplossing bieden.

Het proces dat wordt gebruikt om blauwe waterstof te produceren, begint op dezelfde manier als dat voor grijze waterstof.

Maar de blauwe variëteit verschilt in die zin van de grijze dat ze een extra proces toevoegt, ontworpen om de CO2-uitstoot bij de productie van waterstof te verminderen. Daarvoor wordt gebruik gemaakt van CCS-technologie (afvang en opslag van koolstof) die het bijproduct koolstof in ondergrondse reservoirs begraaft.

Het is niet goedkoop (zie grafiek). En het is ook niet volledig emissievrij. 

Onze adviseurs zeggen dat blauwe waterstof concurrerend begint te worden als de koolstofprijzen – of een kost voor koolstofvervuilers – worden vastgesteld op ongeveer 60-70 euro per ton CO2 en als de industrie commerciële CCS-technologie opschaalt.

Waterstof: niet altijd groen
Kosten van de productie van waterstof volgens productiemethoden
kosten voor de productie van waterstof
Bron: Europese Commissie

Waterstof groener maken

Gezien alle ecologische tekortkomingen van bruine, grijze en blauwe waterstof, is het misschien 'groene' waterstof die de meest duurzame oplossing biedt.

Groene waterstof wordt geproduceerd via waterelektrolyse, een proces waarbij water wordt opgesplitst in zuurstof en waterstof, met behulp van een elektrische stroom die wordt opgewekt door hernieuwbare bronnen zoals wind en zon. Het proces genereert geen CO2-uitstoot; daarom wordt het 'groen' genoemd.

Volgens het IEA is de capaciteit van groene waterstof wereldwijd gestegen van 1 MW in 2010 tot 25 MW in 2019, dankzij een drastische daling van de kosten van duurzame energie.

Het probleem is dat het proces tegenwoordig minder dan 0,1 procent van de totale waterstofproductie uitmaakt.2

Maar nu de investeringen in de technologie toenemen, kan de situatie de komende tien jaar ingrijpend veranderen.

De EU, die een ambitieuze CO2-reductiedoelstelling heeft, streeft ernaar om 6 GW groene waterstofcapaciteit te realiseren tegen een geschatte prijs van 5-9 miljard euro, met de bedoeling dat tegen 2030 tot 80 GW op te schalen met investeringen tot 44 miljard euro.

Cumulatieve investeringen in hernieuwbare waterstof in Europa zouden tegen 2050 kunnen oplopen tot 470 miljard euro, waardoor het aandeel waterstof in de energiemix van Europa tegen 2050 13-14 procent zou bedragen, tegenover minder dan 2 procent vandaag. 3

De leden van onze Advisory Board zeggen dat groene waterstof ook een levensvatbare, langdurige en grootschalige oplossing kan zijn voor het opslaan van overtollige duurzame energieproductie, wat de komende decennia een groeiende uitdaging kan worden naarmate de energiemix verschuift, weg van fossiele brandstoffen.

Door hun wisselende productie zullen hernieuwbare energiebronnen steeds vaker te maken krijgen met een probleem dat 'inperking of curtailment' wordt genoemd. Dat gebeurt wanneer netbeheerders gedwongen worden om de productie van duurzame elektriciteit te beperken, omdat de netwerk- en opslaginfrastructuur een snelle levering niet aankan gedurende een periode die uitzonderlijk zonnig of winderig is.

Accu's kunnen gebruikt worden voor opslag op korte termijn. Voor de langere termijn gebruiken netbeheerders echter pompopslag, waarbij men gewoonlijk energie opslaat en opwekt door water op verschillende hoogtes tussen twee reservoirs te verplaatsen.

Maar de infrastructuur is duur, en er is een grens aan het aantal dergelijke grootschalige opslagplaatsen dat de wereld kan bouwen.

Waterstof kan worden gebruikt om een overaanbod aan hernieuwbare energie op te vangen.

Elektrolyse-installaties kunnen de klok rond werken om groene waterstof te produceren met behulp van overtollige hernieuwbare energie die anders zou worden 'ingeperkt'. Waterstof kan als gas of vloeistof worden opgeslagen in een hogedruk- of koudetank die klaar is om te worden gebruikt.

Hoewel er nog veel nodig is om waterstofopslag concurrerend te maken, verwachten onze adviseurs dat dit een belangrijke niche voor waterstof in de energiemix kan worden.

Waterstofauto's komen eraan

De huidige mandaten en beleidslijnen – wereldwijd ongeveer 50 – zijn voornamelijk gericht op de introductie van groene waterstof in de transportsector. Dat is logisch. Transport is verantwoordelijk voor ongeveer een vijfde van de jaarlijkse uitstoot en is de belangrijkste oorzaak van vervuiling in steden.

Vooruitgang op het gebied van brandstofcellen – die werken als accu's maar niet moeten worden opgeladen – is van vitaal belang omdat dat het gebruik van waterstof in voertuigen zou versnellen.

Maar hier moeten voorstanders van waterstof hun optimisme temperen.

Doorgaans zetten brandstofcellen waterstof als brandstof om in elektriciteit, die vervolgens voertuigen aandrijft. De energie-efficiëntie van brandstofcellen – gemeten aan de hand van de hoeveelheid elektriciteit die ze uiteindelijk kunnen winnen voor 100 eenheden van gewoonlijk duurzame energie – bedraagt echter slechts 26 procent. Dit in vergelijking met de 69 procent energie-efficiëntie van accu's (hoewel brandstofcellen superieur zijn ten opzichte van verbrandingsmotoren, die met 13 procent efficiëntie werken.4)

Brandstofcellen zijn nadelig vanwege het vermogensverlies tijdens conversieprocessen, zoals transmissie, elektrolyse en transport, evenals elektrische motoren en mechanische toepassingen.

Toch dalen de kosten van systemen met brandstofcellen drastisch dankzij de verbeterde technologie en schaalvoordelen.

Dat zou volgens de leden van onze Advisory Board een bredere toepassing moeten mogelijk maken in bepaalde voertuigtypes waarin accu's economisch gezien niet kunnen concurreren vanwege de lange oplaadtijden.

Een paar jaar geleden kostte het meer dan 1.000 dollar om één kilowatt stroom uit waterstofbrandstofcellen te produceren. Tegen 2019 waren de kosten volgens het Amerikaanse ministerie van Energie gedaald tot slechts 53 dollar per kilowatt.

De leden van onze Advisory Board verwachten dat waterstofvoertuigen met brandstofcellen, die worden gebruikt in nichesegmenten voor middelzware en zware taken zoals bussen en vrachtwagens, tegen 2028-2033 dezelfde cost of ownership als diesel kunnen bereiken.

Decarbonisatie is een uitdaging die vraagt om een all-hands-on-deck aanpak. Waterstof kan al snel een geloofwaardige rol spelen.

De infrastructuur moet ook uitbreiden.

Eind 2019 waren wereldwijd 470 waterstoftankstations in gebruik, een stijging van meer dan 20 procent ten opzichte van 2018.

De leden van onze Advisory Board verwachten een verdere groei, vooral in Azië. De waterstofinfrastructuur van Japan is 's werelds grootste met 113 tankstations en de regering zet enorm in op de toekomst van waterstof met een ambitieus industriebeleid en ambitieuze investeringen.

In China is het aantal tankstations in 2019 drievoudig gestegen tot 61. De Chinese autoriteiten onderzoeken na een succesvol proefprogramma in 2019 verdere mogelijkheden voor met waterstof aangedreven treinen.

Waterstof beloofde altijd meer dan het kon waarmaken. Maar een hevige race om nieuwe technologieën te ontwikkelen, gesteund door grote overheidsinvesteringen, zorgt voor verandering.

Een strijd tegen klimaatverandering door middel van decarbonisatie is een uitdaging die een all-hands-on-deck aanpak vereist. Waterstof kan al snel een geloofwaardige rol spelen bij een dergelijke transitie.

Pictet AM's Clean Energy-strategie

Een transitie naar een koolstofarme economie wint aan kracht. Overheden over de hele wereld hebben biljoenen dollars aan investeringen toegezegd om hun ambitieuze netto-nuldoelstellingen voor de CO2-uitstoot te halen, in een tijd waarin veel technologieën voor hernieuwbare energie concurrerend zijn geworden met fossiele brandstoffen.

  • Pictet AM's Clean Energy-strategie belegt in bedrijven die de energietransitie ondersteunen en ervan profiteren. Ze streeft naar kapitaalgroei op lange termijn met de mogelijkheid om gedurende een bedrijfscyclus beter te presteren dan de belangrijkste wereldwijde aandelenindexen.
  • De strategie investeert in brede en gediversifieerde segmenten voor schone energie, niet alleen in hernieuwbare energie, maar ook in technologieën, innovaties en infrastructuur die slimme mobiliteit, energie-efficiënte gebouwen en efficiënte productie ondersteunen.
  • Wij beleggen momenteel niet in bedrijven die zich uitsluitend richten op waterstof. In plaats daarvan hebben we posities in duurzame energiebedrijven die zouden moeten profiteren van de toenemende vraag naar groene waterstof. Bovendien hebben ze de ambitie om toe te treden tot de groene waterstofwaardeketen van productie tot opslag en distributie.
  • Onze Clean Energy-strategie werd gelanceerd in 2007 en heeft een trackrecord dat een van de langste in de sector is. Het ervaren team dat de Clean Energy-strategie beheert, maakt deel uit van ons baanbrekende Thematic Equities-team dat ongeveer 53 miljard dollar beheert aan de hand van een reeks strategieën.
  • Onze strategie bereikt een veel positievere en aantoonbare milieu-impact dan die van een typische wereldwijde aandelenstrategie.