Assessing Dynamics of Barriers to Hydrogen Production in Iceland

Abstract

Mitigation of greenhouse gases requires transformation of fuel use in marine applications to the use of low-carbon fuels. This is recognized by the Icelandic government. To achieve carbon neutrality by 2040, the Icelandic government created the Climate Action Plan in 2020, and its 2024 update includes actions that are related to ships and ports.Green hydrogen and green hydrogen-derived e-fuels such as ammonia and methanol are promising solutions to realize low-carbon marine transportation. These options may be in particular advantageous in Iceland as almost 100% of electricity in Iceland is produced from renewable energy. Yet only one hydrogen production has been implemented to date, producing relatively small volumes. This indicates that diverse barriers may influence both the production and deployment of green hydrogen and hydrogen- derived e-fuels. This thesis assesses the dynamics of barriers that affect producers’ decision to produce hydrogen in Iceland, including a subset of economic, technical, and safety barriers along the hydrogen supply chain and proposes how to address them. The research relies on a literature review, semi-structured interviews, and causal loop diagrams (CLD). The results show that the barriers that have the biggest impact on the producer’s‘ decision to produce green hydrogen in Iceland that were found during the interviews are lack of demand, the price of green hydrogen-powered marine vessels, the competitiveness of green hydrogen to fossil fuels, lack of financing, and securing of electricity for green hydrogen production projects. Technical barriers that were found in the literature review were not deemed significant in the opinion of interviewees. The interconnections between the different barriers can be understood as a contributing to a green hydrogen deadlock as described by IRENA. Policy recommendations to break this deadlock were drawn from the interviews and the CLDs. To break the deadlock it is key that governments increase the competitiveness of green hydrogen with effective carbon pricing and at the same time engage in risk sharing efforts supporting technological development towards maturity along the hydrogen supply chain.

Til að draga úr losun gróðurhúsaáhrifa þarf að breyta úr notkun eldsneytis í sjóflutningum yfir í notkun á lágkolefnis-eldsneyti. Íslensk stjórnvöld viðurkenna þetta. Til að ná kolefnishlutleysi fyrir árið 2040 setti íslenska ríkisstjórnin fram Aðgerðaráætlun í loftlagsmálum árið 2020, og uppfærslan árið 2024 inniheldur aðgerðir sem tengjast skipum og höfnum. Grænt vetni og rafeldsneyti framleitt úr grænu vetni, eins og ammoníak og metanól, eru vænlegar lausnir til að ná fram lágkolefnis sjóflutningum. Þessar lausnir kunna að vera sérstaklega hagstæðar á Íslandi þar sem næstum 100% af raforku Íslands er framleidd með endurnýjanlegri orku. Aðeins ein framleiðslueining framleiðir vetni með rafgreiningu á Íslandi, en hún framleiðir tiltölulega lítið magn. Þetta bendir til þess að ýmsar hindranir geti haft áhrif á framleiðslu og dreifingu græns vetnis og rafeldsneytis unnið úr vetni. Þessi ritgerð metur þá áhrifaþætti sem hafa áhrif á ákvörðun framleiðanda um að framleiða vetni á Íslandi, þar með talið efnahagslegar, tæknilegar og öryggistengdar hindranir í vetnisframboðskeðjunni, og leggur til leiðir til að takast á við þær. Rannsóknin byggir á fræðilegri umfjöllun, hálf-opnum viðtölum og orsakatengslamyndum (CLD). Niðurstöðurnar sýna að stærstu hindranirnar við ákvörðun framleiðanda að framleiða grænt vetni á Íslandi, samkvæmt viðtölum, eru skortur á eftirspurn, verð grænna vetnisknúinna skipa, samkeppnishæfni græns vetnis gagnvart jarðefnaeldsneyti, skortur á fjármögnun og trygging raforku fyrir græna framleiðslu vetnis og rafeldsneytis. Þær tæknilegur hindranir sem fundust í umfjölluninni voru ekki taldar marktækar af viðmælendum. Samspilið milli þessara mismunandi hindrana má skilja sem einn af aðalþáttunum í pattstöðunni í grænni vetnisframleiðslu eins og lýst er af IRENA. Þær tillögur að stefnumótun til að rjúfa þessa pattstöðu voru dregnar af viðtölum og CLD. Til að rjúfa þessa pattstöðu er lykilatriði að stjórnvöld auki samkeppnishæfni græns vetnis með skilvirkri verðlagningu á kolefni og taki á sama tíma þátt í að draga úr áhættu vetnisverkefna með t.d. tilraunaverkefnum sem styðja við tæknilega þróun.