L'idrogeno può svolgere un ruolo nella decarbonizzazione, ma il Ministero del Tesoro deve ottenere il giusto 45V
La molecola di idrogeno, che è una farfalla sociale, si trova raramente da sola sulla terra. Al contrario, gli atomi di idrogeno si legano spesso al carbonio (formando idrocarburi come il metano) e all'ossigeno (formando l'acqua). Tuttavia, l'idrogeno stesso può essere fondamentale per la nostra capacità di raggiungere lo zero netto, grazie al suo potenziale di decarbonizzazione di settori difficili da abbattere e al suo ruolo di materia prima per processi industriali e agricoli che sono parte integrante della nostra economia moderna. Ma per raggiungere questi obiettivi di decarbonizzazione con l'idrogeno, la molecola deve essere prodotta in modo pulito, cioè attraverso un processo che comporti basse emissioni di gas a effetto serra (GHG). Oggi, la maggior parte dell'idrogeno viene prodotto attraverso il reforming del metano a vapore senza cattura del carbonio, un processo ad alta intensità di carbonio che comporta emissioni di gas serra nel ciclo di vita comprese tra 10 e 11 chilogrammi (kg) di biossido di carbonio equivalente (CO2e) per kg di idrogeno (H2).
Produrre idrogeno con metodi più puliti costa di più, in parte a causa dei processi aggiuntivi necessari per catturare, trasportare e sequestrare il carbonio, del costo dell'elettricità pulita e della relativa nascita di elettrolizzatori su larga scala. Riconoscendo ciò, il Congresso ha approvato il credito d'imposta per la produzione di idrogeno pulito nella Sezione 45V come parte dell'Inflation Reduction Act (IRA) per far progredire le tecnologie dell'idrogeno pulito lungo la curva dei costi e promuovere la crescita di un mercato dell'idrogeno veramente pulito negli Stati Uniti. La Sezione 45V assegna in modo appropriato gli importi del credito d'imposta in base all'intensità dei gas serra dell'idrogeno, a partire da 0,60 dollari/kg diH2 prodotto a un'intensità di gas serra pari o inferiore a 4 kg diCO2e/kg diH2 e aumentando fino a 3,00 dollari/kg diH2 prodotto al di sotto di 0,45 kg diCO2e/kg diH2.
Ma prima che possa essere pienamente attuato, l'approvazione dell'IRA nel 2022 ha dato il via a un processo che si svolge presso il Dipartimento del Tesoro degli Stati Uniti (Treasury). Alla fine del 2023, l'agenzia ha pubblicato una proposta di linee guida per l'attuazione del credito 45V e una richiesta di commenti da parte del pubblico. Sebbene la pubblicazione della proposta abbia incluso molti importanti paletti che CATF ha sostenuto per garantire che il credito d'imposta sostenga un mercato dell'idrogeno veramente pulito, sono necessari degli aggiustamenti affinché il credito abbia successo nel sostenere un percorso verso la decarbonizzazione dell'economia.
CATF ha presentato al Tesoro osservazioni con raccomandazioni volte sia a rafforzare le barriere di sicurezza sulle analisi del ciclo di vita dell'idrogeno per evitare un aumento delle emissioni da esso prodotte - che annullerebbe lo scopo del credito - sia a sottolineare la flessibilità e la necessità di creare certezza per i produttori di idrogeno. Entrambi i principi sono fondamentali per ottenere questo credito redditizio e promuovere un mercato pulito dell'idrogeno per proteggere il nostro clima. Di seguito sono riportati i punti salienti di questi commenti.
1. I produttori di idrogeno che utilizzano materie prime di gas naturale devono essere obbligati a utilizzare dati verificabili sulle emissioni a monte, specifici del progetto, per incentivare i produttori di gas naturale a ripulire la produzione.
Nell'attuale versione di 45VH2-GREET - lo strumento utilizzato per calcolare le emissioni di gas serra nel ciclo di vita per il credito 45V - il tasso di fuoriuscita di metano a monte della catena di approvvigionamento del gas naturale è fissato a una media nazionale dello 0,9% e le emissioni diCO2 a monte derivanti dall'approvvigionamento, dall'estrazione e dal trasporto del gas naturale sono analogamente fissate. Il tasso fisso di fuoriuscita di metano e le emissioni diCO2 a monte proposti dal Tesoro sono sia eccessivi che poco inclusivi della realtà sul campo. Impediscono agli operatori con catene di approvvigionamento più pulite di dimostrarlo e di ottenere un credito 45V più alto, una situazione che può danneggiare la redditività economica dei progetti a basse emissioni. Inoltre, ciò consente agli operatori con catene di approvvigionamento più sporche di dichiarare un'intensità di gas serra artificialmente più bassa, senza essere incentivati a migliorare le emissioni del proprio ciclo di vita.
Per garantire che i progetti più puliti siano adeguatamente premiati per questa caratteristica, CATF ha chiesto al Tesoro di richiedere ai produttori di idrogeno di fornire dati verificabili e specifici per il progetto per stabilire i tassi di perdita di metano, utilizzando i dati che i produttori di gas naturale presentano nell'ambito della sottoparte W del Greenhouse Gas Reporting Program (GHGRP) gestito dall'EPA. CATF Il Ministero del Tesoro ha inoltre esortato a finalizzare requisiti simili per le emissioni diCO2 a monte, utilizzando le sottoparti C e W del GHGRP. Questi dati sono già presentati dalla maggior parte degli operatori del gas naturale, sono noti all'EPA e sono verificati da processi di presentazione integrati.
2. I valori negativi delle emissioni non devono essere ammessi come input per le analisi del ciclo di vita di 45V.
Nei nostri commenti, CATF ha anche esortato il Tesoro ad adottare rigorosi paletti per i metodi di produzione dell'idrogeno che utilizzano il biometano (metano proveniente da discariche e digestori) e il metano fuggitivo (metano che altrimenti sarebbe fuoriuscito o bruciato). Senza queste protezioni, i produttori di idrogeno potrebbero compensare le emissioni dirette dell'impianto di idrogeno utilizzando tassi di emissione "negativi" del biometano. Consentire questa pratica significherebbe compromettere i metodi di produzione dell'idrogeno veramente puliti che il credito d'imposta intende promuovere.
Ad esempio, si consideri la possibilità di miscelare materie prime come il gas naturale fossile e il biometano. La produzione di idrogeno dal 25% o meno di biometano - a seconda dell'entità dell'intensità di carbonio negativa - miscelato con il gas naturale fossile potrebbe portare a produttori di idrogeno che si qualificano per il livello 45V più alto, pur utilizzando metodi di produzione inquinanti senza cattura e stoccaggio del carbonio.
Allo stesso modo, il Tesoro non dovrebbe consentire alle fonti di metano fuggitive di ricevere tassi di emissione negativi. Ciò darebbe ai produttori di petrolio e gas una manna dal cielo, dato che diverse normative statali e federali attualmente richiedono riduzioni delle emissioni di metano fuggitivo.
3. Il Tesoro dovrebbe assegnare crediti basati sull'intensità di carbonio dell'idrogeno pulito qualificato, chilogrammo per chilogrammo, piuttosto che su una media di tutto l'idrogeno prodotto da un impianto in un determinato anno.
L'attuale proposta del Tesoro prevede l'assegnazione di crediti d'imposta basati sull'intensità media annuale di gas serra di tutto l'idrogeno prodotto da un impianto; in altre parole, al produttore verrebbe assegnato un livello di credito basato sulla media di tutto l'idrogeno prodotto in un anno fiscale. Questa media annuale di tutto l' idrogeno per misurare le emissioni del ciclo di vita ai fini del calcolo del credito è contraria allo statuto ed è inutilmente restrittiva per la nascente industria dell'idrogeno pulito. I produttori devono utilizzare l'elettricità di rete solo per l'1-3% dell'anno per superare la soglia per il livello superiore di 45V.
Al contrario, CATF ha raccomandato che il credito d'imposta venga assegnato utilizzando un metodo in due fasi per determinare le emissioni del ciclo di vita:
- In primo luogo, un produttore di idrogeno deve rispettare una media annuale non superiore a 4 kg diCO2e/kg diH2 per tutto l'idrogeno prodotto per poter beneficiare del credito di 45V. Questo approccio è in linea con lo statuto, dato che l'idrogeno deve essere prodotto in un impianto qualificato di produzione di idrogeno pulito per ottenere il credito, e un impianto qualificato di idrogeno pulito deve produrre idrogeno con un tasso di emissioni nel ciclo di vita inferiore a 4 kgCO2e/kgH2.
- In secondo luogo, una volta che un impianto soddisfa tale media su base annua, la sezione 45V richiede un approccio chilogrammo per chilogrammo, in cui i progetti ricevono il credito moltiplicando i "chilogrammi di idrogeno qualificato pulito " per la quantità applicabile, che è determinata dal tasso di emissioni del ciclo di vita. Per facilitare la contabilizzazione, questa operazione può essere effettuata su base oraria.
4. Lo statuto richiede un'analisi approfondita del ciclo di vita per la produzione di idrogeno.
Un principio fondamentale che guida le raccomandazioni di CATFè che la sezione 45V richiede che il Tesoro valuti l'impatto delle emissioni a livello di sistema quando valuta le emissioni di gas serra del ciclo di vita. Questo perché la sezione 45V adotta esplicitamente la definizione di "emissioni di gas a effetto serra durante il ciclo di vita" del Clean Air Act (CAA), che comprende sia le "emissioni dirette" che le "emissioni indirette significative" legate all'intero ciclo di vita della produzione di combustibili, tra cui la generazione di materie prime, l'estrazione, la produzione e la distribuzione.
Nel contesto del 45V, le "emissioni indirette" includono le emissioni indotte che sono il risultato dello spostamento della fornitura di elettricità pulita dalla rete alla produzione di idrogeno. Sarebbe necessario un aumento della produzione di elettricità per "colmare [almeno in parte] il divario" e soddisfare la domanda iniziale. Se l'elettricità che colma il divario attinge parzialmente o interamente a combustibili fossili non ancora esauriti, ci sarà un aumento netto delle emissioni a livello di sistema. Pertanto, proprio come il CAA richiede che l'EPA consideri l'impatto delle emissioni di uso del suolo a livello di sistema derivanti dalla produzione di una materia prima di biocarburante (ad esempio, il mais), la stessa disposizione di legge richiede che il Tesoro consideri l'impatto delle emissioni di rete a livello di sistema derivanti dalla produzione di una materia prima utilizzata per produrre idrogeno (ad esempio, l'elettricità) per garantire che 45V stia incentivando l'idrogeno veramente pulito. Come spiegato più avanti, l'applicazione dei "tre pilastri" è la metodologia migliore per evitare le emissioni di rete a livello di sistema.
5. I percorsi di produzione dell'idrogeno basati sull'elettricità devono rispettare i tre pilastri per limitare le emissioni a livello di sistema
La produzione di idrogeno per via elettrolitica richiede acqua ed elettricità come materie prime. Per essere veramente pulita, l'elettricità utilizzata per produrre l'idrogeno deve essere pulita e qualsiasi emissione indiretta significativa derivante dall'uso di tale elettricità pulita deve essere evitata. Le emissioni a livello di sistema dell'idrogeno elettrolitico basato sulla rete possono variare da ~10-40 kgCO2e/kg diH2, un valore fino a quattro volte superiore a quello della generazione convenzionale basata sui combustibili fossili e di gran lunga superiore a quello dei livelli della sezione 45V.
Per tenere conto di queste significative emissioni indirette - in particolare le emissioni indotte a livello di sistema sulla rete elettrica descritte sopra - sono stati inclusi i "tre pilastri" nella proposta di guida 45V: incrementalità, corrispondenza oraria e consegnabilità.
| Pilastro | Descrizione |
|---|---|
| Incrementalità | Conosciuto anche come addizionalità, questo pilastro richiede che i progetti attingano a nuova energia pulita che non sia già al servizio della domanda energetica esistente della rete elettrica. Senza l'incrementalità, un progetto può sottrarre energia pulita alla rete. |
| Corrispondenza oraria | Conosciuto anche come "temporal-matching", questo pilastro prevede che le ore di elettricità utilizzate per la produzione di idrogeno debbano corrispondere alle ore di produzione di nuova elettricità pulita. Senza la corrispondenza oraria, le fonti di generazione più sporche possono fornire elettricità per la produzione di idrogeno quando l'energia pulita non è disponibile. |
| Consegnabilità | Conosciuto anche come corrispondenza regionale, questo pilastro richiede che l'impianto di produzione dell'idrogeno si trovi nella stessa regione dell'elettricità che si dichiara di utilizzare; in altre parole, deve essere fisicamente possibile fornire energia dal generatore di elettricità al produttore di idrogeno. Senza la deliverability, i progetti possono rivendicare energia pulita che è bloccata da vincoli di rete come la congestione, mentre viene fornita da generatori più vicini e più sporchi. |
Per i produttori di idrogeno elettrolitico che dichiarano che la loro elettricità proviene da uno specifico impianto di generazione piuttosto che dalla rete regionale, la proposta di guida 45V richiede in modo appropriato l'acquisto di Certificati di Attribuzione Energetica (EAC) conformi ai tre pilastri. Questa è la metodologia migliore per garantire e verificare che l'elettricità utilizzata per produrre idrogeno sia veramente pulita.
6. Un'esenzione del 5% per l'incrementalità non affronta direttamente la questione dell'elettricità ridotta e dei pensionamenti evitati e porterà a significative emissioni indirette.
CATF ha già sostenuto in passato la necessità di esenzioni dall'incrementalità per l'elettricità in eccesso che sarebbe stata altrimenti decurtata e per gli impianti che possono evitare il pensionamento grazie alle entrate legate ai 45V. La proposta del Tesoro considera di incorporare entrambe le circostanze attraverso un'esenzione generalizzata del 5% all'incrementalità per tutti i generatori puliti esistenti, sostenendo che ciò corrisponde alle decurtazioni storiche e alle proiezioni future di pensionamento del nucleare. Tuttavia, CATF ha esortato il Tesoro a evitare un'esenzione generalizzata del 5% all'incrementalità che non si rivolge a circostanze specifiche.
I dati sulle emissioni confermano questa preoccupazione: l'analisi del Rhodium Group ha rilevato che un'esenzione del 5% per tutta la generazione pulita esistente potrebbe comportare un aumento cumulativo delle emissioni di 1,5 miliardi di tonnellate fino al 2035. Inoltre, una nuova analisi dei generatori puliti esistenti in California osserva "un'intensità di emissioni conseguente di circa 20 kg diCO2e/kg diH2 per l'idrogeno prodotto dagli elettrolizzatori che si avvantaggiano di questa esenzione [del 5-10%] per l'incrementalità", che supera di gran lunga le soglie previste dalla legge per i 45V.
Invece di un'ampia esenzione del 5%, il Tesoro deve adottare soluzioni più mirate per evitare queste significative emissioni indirette. Per l'elettricità che altrimenti sarebbe stata decurtata, il Tesoro potrebbe stabilire dei prezzi minimi per i prezzi marginali locali dell'elettricità, al di sotto dei quali l'elettricità potrebbe essere considerata decurtata. Il Tesoro potrebbe anche chiedere al Dipartimento dell'Energia (DOE) di condurre analisi retrospettive sulle capacità e gli orari di decurtazione in ogni regione di consegna, che potrebbero essere la base per un'esenzione percentuale specifica per regione, limitata a specifiche ore del giorno. Per quanto riguarda i ritiri evitati, una soluzione più mirata sarebbe quella di applicare un'esenzione del 5% per gli impianti che dimostrano di essere in difficoltà finanziarie. Per gli impianti nucleari, ad esempio, il Tesoro potrebbe richiedere lo stesso test economico utilizzato per determinare l'ammissibilità al credito d'imposta sulla produzione nucleare della sezione 45U o al programma di credito nucleare civile per stabilire se l'impianto nucleare rischia di chiudere senza ulteriori finanziamenti.
7. Le esenzioni all'incrementalità basate su standard energetici puliti o su standard di portafoglio rinnovabili richiedono un ulteriore esame.
Alcuni stakeholder di 45V hanno sostenuto che alcune regioni degli Stati Uniti dovrebbero essere esentate dall'incrementalità se esistono politiche statali complementari che stanno già ripulendo la rete e limitando le emissioni a livello di sistema. CATF raccomanda che il Tesoro collabori con il DOE per valutare le seguenti considerazioni quando si sviluppa un'esenzione dall'incrementalità basata sulle politiche statali:
- Le regioni dovrebbero avere un sistema cap-and-trade; l'esenzione all'incrementalità non dovrebbe essere basata solo sull'attuale intensità delle emissioni o sulla percentuale di produzione di emissioni minime all'interno della regione.
- I sistemi cap-and-trade dovrebbero tenere conto dei flussi di importazione ed esportazione di energia elettrica per ridurre al minimo la dispersione delle emissioni in altre regioni.
- Le sanzioni per il superamento dei limiti di emissione dovrebbero essere sufficienti a superare il valore di 45V per impedire il gioco d'azzardo.
- Gli Stati dovrebbero essere tenuti a presentare una modellazione per dimostrare che l'esenzione dall'incrementalità non comporta un aumento delle emissioni conseguenti.
8. La corrispondenza oraria entro il 2028 è necessaria e fattibile.
CATF sostiene l'introduzione graduale della corrispondenza oraria proposta dal Tesoro per il 2028 come una misura importante per limitare le emissioni indirette significative. Come discusso nel nostro precedente blog, senza la corrispondenza oraria, le fonti di generazione più sporche possono fornire elettricità per la produzione di idrogeno nelle ore in cui la generazione pulita non è disponibile. La data di introduzione graduale del 2028 è un lasso di tempo sufficiente per consentire ai registri di implementare i sistemi per l'emissione di EAC orari: un recente studio del Center for Resource Solutions prevede che quasi tutti i registri statunitensi potrebbero passare dall'emissione di certificati annuali a quella di certificati orari entro due anni. Inoltre, una volta che un registro è pronto a emettere EAC orari, lo stesso registro può coprire le regioni che non ne dispongono. Se alcuni registri decidono di non emettere EAC orari, le strutture possono anche utilizzare i dati di misurazione orari insieme al ritiro degli EAC annuali o mensili per evitare il doppio conteggio. Questo metodo di tracciamento e verifica oraria è già disponibile e in uso negli Stati Uniti e in tutto il mondo.
Nel complesso, la proposta del Tesoro di 45V è un ottimo primo passo per promuovere la crescita di un mercato dell'idrogeno veramente pulito, necessario per raggiungere la completa decarbonizzazione dell'economia. Siamo ansiosi di continuare a impegnarci con le parti interessate all'idrogeno pulito, mentre questo mercato viene sviluppato in modo ponderato.
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