Cuestiones clave para el desarrollo y la expansión de la infraestructura de abastecimiento de hidrógeno

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Jun 11, 2023

Cuestiones clave para el desarrollo y la expansión de la infraestructura de abastecimiento de hidrógeno

9 de junio de 2023 - La producción de vehículos de pila de combustible de hidrógeno está creciendo constantemente

9 de junio de 2023: la producción de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno está creciendo constantemente y se espera que se acelere en los próximos años. El mercado de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno totalizó alrededor de $ 1.2 mil millones en 2022 y se espera que se expanda a más de $ 40 mil millones para 2030.

La administración Biden ha identificado el hidrógeno como la opción que brinda la mayor oportunidad a largo plazo para descarbonizar el sector del transporte pesado y ha realizado importantes inversiones para respaldar el desarrollo continuo de las tecnologías de celdas de combustible de hidrógeno. "Problemas y oportunidades en el desarrollo de celdas de combustible de hidrógeno", Pamela Wu, Law360, 11 de abril de 2023.

Las tecnologías de celdas de combustible de hidrógeno tienen un potencial significativo en el sector del transporte pesado porque durante las operaciones de los vehículos, las celdas de combustible de hidrógeno no emiten gases de efecto invernadero y solo emiten agua y calor como subproductos. Además, en comparación con los vehículos eléctricos con batería, los vehículos con celdas de combustible de hidrógeno pueden alcanzar rangos más largos, transportar cargas de mayor tamaño y pueden reabastecerse de combustible rápidamente. El desarrollo y la producción de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno están en marcha y están ganando terreno rápidamente.

El desarrollo de infraestructura adicional de combustible de hidrógeno en los Estados Unidos (así como un marco regulatorio) deberá seguir el ritmo de la producción y el uso proyectados de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno. Un mayor desarrollo de la infraestructura de combustible de hidrógeno en los Estados Unidos es esencial para permitir que los vehículos de celdas de combustible de hidrógeno se implementen con éxito y alcancen su máximo potencial. Este artículo analiza varios temas clave relevantes para el desarrollo y la expansión de la infraestructura de abastecimiento de hidrógeno.

Las estaciones de servicio de hidrógeno que existen en la actualidad están ubicadas predominantemente en California, lo que limita el alcance general y el alcance de los vehículos con celdas de combustible de hidrógeno en los Estados Unidos. Se están desarrollando y en progreso estaciones adicionales en otras áreas de los Estados Unidos, y también se están desarrollando y desplegando estaciones móviles de reabastecimiento de combustible.

La administración Biden ha realizado importantes inversiones a través de subvenciones e incentivos para fomentar y acelerar el desarrollo de infraestructura de combustible de hidrógeno. El Departamento de Energía otorgó recientemente subvenciones que respaldan el desarrollo de planes de infraestructura de recarga de hidrógeno en el corredor del Medio Oeste y entre Houston y Los Ángeles.

Además, el crédito de propiedad de reabastecimiento de combustible de vehículos de combustible alternativo de la Sección 30C que se puso a disposición en virtud de la Ley de Reducción de la Inflación proporciona un crédito de hasta $ 100,000 para propiedades de reabastecimiento de combustible de vehículos de combustible alternativo (incluido el hidrógeno) en áreas rurales y de bajos ingresos.

Algunos estados, incluido California, han realizado importantes inversiones para desarrollar la infraestructura de la estación de servicio de hidrógeno. Por ejemplo, la Comisión de Energía de California proporciona fondos a través del Programa de Transporte Limpio para el desarrollo de estaciones de hidrógeno en todo el estado. Además, el Programa Estándar de Combustible Bajo en Carbono de la Junta de Recursos del Aire de California proporciona créditos a las estaciones de servicio de hidrógeno en función de la capacidad de las estaciones de servicio, además del combustible vendido.

El desarrollo de estaciones de servicio de hidrógeno es un ejercicio que requiere muchos recursos y tiempo, con costos actualmente estimados en alrededor de $ 2 millones por estación, y depende de la producción y el despliegue de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno. A continuación se analizan varios temas clave relevantes para los desarrolladores de estaciones de servicio de hidrógeno.

El sitio de producción del hidrógeno que se distribuye desde una estación de servicio impacta directamente el alcance y el diseño de una estación de servicio de hidrógeno. El hidrógeno se puede producir fuera del sitio y luego transportarse a la estación de servicio por camión o por tubería, o se puede producir en el sitio utilizando tecnologías como la electrólisis o la reformación del metano con vapor.

Si se entrega hidrógeno a la estación de servicio de hidrógeno, el operador de la estación puede negociar un contrato con un proveedor de hidrógeno para la entrega de hidrógeno. El hidrógeno se puede entregar en estado gaseoso a un tanque de almacenamiento en el sitio o se puede entregar en un remolque u otro contenedor que se cambia en la estación de servicio de hidrógeno.

Para estaciones más grandes, la entrega de hidrógeno líquido se ha vuelto más común ya que es más económico transportar grandes cantidades de hidrógeno en forma líquida. Sin embargo, el hidrógeno líquido debe almacenarse a temperaturas criogénicas y requiere más equipo (y espacio en la estación de servicio) que el hidrógeno que se entrega en estado gaseoso.

Por otro lado, el hidrógeno se puede producir in situ a través de un electrolizador, que utiliza electricidad y pequeñas cantidades de agua de alimentación para producir hidrógeno gaseoso al dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. Un electrolizador se puede alimentar a través de conexiones directas a la red eléctrica, lo que requiere que se realicen arreglos para el servicio con la empresa de servicios públicos local.

Dependiendo de la(s) fuente(s) de hidrógeno dispensado en una estación de servicio, las estaciones de servicio de hidrógeno más grandes pueden tener mayores demandas de electricidad y pueden requerir mejoras en la infraestructura de servicios públicos. Un electrolizador también puede funcionar con electricidad renovable obtenida a través de acuerdos de compra de energía o conexiones directas a paneles solares adyacentes o generadores eólicos.

El hidrógeno también se puede producir en el sitio a través del reformado de metano con vapor, que produce hidrógeno a partir de gas natural o biogás como materia prima.

La propiedad del sitio, las servidumbres y cualquier restricción de título también afectarán el desarrollo y los permisos de una estación de combustible de hidrógeno. El propietario de una estación no necesariamente puede ser dueño de la propiedad y, en cambio, puede optar por arrendar el sitio para desarrollar y establecer la estación de combustible de hidrógeno. Si el dueño de la estación arrienda la propiedad, algunos de los asuntos que se deben considerar y abordar incluyen cómo el dueño de la estación puede usar la propiedad, qué puede instalar el dueño de la estación en la propiedad y las obligaciones y requisitos que las partes deben cumplir.

Además, también deberá abordarse si la estación de servicio de hidrógeno estará disponible para el uso público o si se limitará a un tipo específico o una flota de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno. El propietario de la estación deberá asegurarse de que el equipo dispensador sea compatible con los vehículos de pila de combustible de hidrógeno a los que se destina la estación.

La pureza del hidrógeno entregado a la estación de servicio o producido en la estación de servicio es crítica porque las celdas de combustible de hidrógeno generalmente son sensibles a la contaminación. En particular, si el hidrógeno se entrega por tubería, el propietario de la estación deberá asegurarse de que el hidrógeno entregado cumpla con los requisitos de pureza para su uso en un vehículo de pila de combustible de hidrógeno porque el hidrógeno que se transporta por tubería para otros fines, como la refinación de petróleo, generalmente no lo hace. no tienen la misma pureza que el hidrógeno utilizado en los vehículos de pila de combustible de hidrógeno. Por lo tanto, se deben realizar pruebas de calidad del combustible de hidrógeno para garantizar que el hidrógeno que se pone a disposición de los consumidores en la estación de servicio cumpla con los requisitos de calidad y pureza para su uso en un vehículo de celda de combustible de hidrógeno.

Sigue faltando un marco regulatorio integral que se aplique al hidrógeno y la infraestructura que se utiliza para producir, transportar y almacenar hidrógeno en los Estados Unidos. La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y la Administración de Seguridad de Materiales Peligrosos y Tuberías (PHMSA) ejercen actualmente algún tipo de regulación sobre el hidrógeno.

Otras agencias federales también podrían desempeñar un papel en la regulación del hidrógeno y el desarrollo de la infraestructura de hidrógeno. Por ejemplo, la Comisión Reguladora de Energía Federal (FERC), que regula las tarifas, términos y condiciones bajo los cuales los gasoductos interestatales de gas natural brindan servicio, puede ejercer jurisdicción sobre los gasoductos interestatales de gas natural que transportan una mezcla de hidrógeno y gas natural, así como instalaciones que almacenan hidrógeno.

La Junta de Transporte de Superficie tiene la autoridad para ejercer la regulación económica sobre los ductos que transportan cualquier producto que no sea agua, gas y petróleo, y puede afirmar y ejercer jurisdicción sobre los ductos de hidrógeno, aunque aún no lo ha hecho.

Abordar estas incertidumbres regulatorias será fundamental para facilitar los esfuerzos para establecer una infraestructura de combustible de hidrógeno a nivel nacional y el desarrollo continuo de tuberías e instalaciones de almacenamiento de hidrógeno.

La situación del huevo y la gallina permanece en el sector de combustible de hidrógeno, pero se espera que los incentivos fiscales y la financiación que se han puesto a disposición tanto a nivel federal como estatal fomenten el desarrollo y la expansión de la infraestructura de combustible de hidrógeno. Para hacer frente a la ansiedad por la autonomía, los operadores de vehículos con pilas de combustible de hidrógeno necesitan confiar en que las estaciones de servicio de hidrógeno estarán accesibles y disponibles a lo largo de su ruta de viaje.

Al mismo tiempo, los inversionistas y desarrolladores potenciales de estaciones de servicio de hidrógeno deben asegurarse de que vehículos adecuados con celdas de combustible de hidrógeno frecuentarán sus estaciones para justificar su inversión y desarrollo de estaciones de servicio de hidrógeno.

La alineación del desarrollo y el despliegue de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno y la disponibilidad y accesibilidad de las estaciones de combustible de hidrógeno será fundamental para la incorporación exitosa de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno en las flotas de transporte para descarbonizar el sector del transporte pesado. Los problemas y consideraciones discutidos en este artículo son algunos de los problemas que los inversionistas y desarrolladores de estaciones de combustible de hidrógeno deben tener en cuenta a medida que continúan expandiendo la infraestructura de combustible de hidrógeno para adaptarse al aumento esperado y al uso de vehículos con celdas de combustible de hidrógeno.

Pamela T. Wu es columnista colaboradora habitual sobre temas de energía y descarbonización para Reuters Legal News y Westlaw Today.

Pamela T. Wu, socia de Morgan Lewis, representa a empresas de la industria de la energía en una variedad de asuntos relacionados con tarifas, reglas y regulaciones del mercado, y comercio de productos básicos de energía ante la Comisión Federal de Regulación de Energía (FERC) y la Comisión de Comercio de Futuros de Productos Básicos (CFTC). ). Asesora a clientes que buscan reducir su huella de carbono a través de nuevos activos de infraestructura, tecnologías de energía limpia y transacciones de créditos de carbono y compensaciones de carbono. Miembro activo del grupo de trabajo de cumplimiento y comercialización de materias primas energéticas de la empresa, el grupo de trabajo de hidrógeno, el grupo de trabajo de vehículos eléctricos y el grupo de trabajo de energías renovables, reside en la oficina de Washington, DC y se la puede contactar en [email protected] .