Hay muchas razones por las que el hidrógeno es una prioridad clave para lograr el Pacto Verde Europeo y la transición hacia una energía limpia en Europa. Se espera que la electricidad renovable descarbonice una gran parte del consumo de energía de la UE de aquí a 2050, pero no la totalidad. El hidrógeno tiene un gran potencial para colmar algunas de estas lagunas como vector de almacenamiento, junto con las pilas, y transporte de energía renovable, garantizando el apoyo para las variaciones estacionales y conectando las zonas de producción hacia centros de demanda más distantes. En su visión estratégica de una UE climáticamente neutra, publicadas en noviembre de 2018, se prevé que la cuota de hidrógeno en la combinación energética de Europa aumente del menos del 2 % actual a entre el 13 % y el 14 % de aquí a 2050.

En el pasado, ha habido picos de interés en el hidrógeno, pero este no despegó. Actualmente, la rápida disminución de los costes de las energías renovables, la evolución tecnológica y la urgencia de reducir drásticamente las emisiones de gases de efecto invernadero abren nuevas posibilidades.

Sin embargo, en la actualidad, el hidrógeno representa una pequeña fracción de la combinación de fuentes energéticas mundial y de la UE, y aún se produce en gran medida a partir de combustibles fósiles, en particular del gas natural o del carbón, lo que da lugar a la liberación anual de entre 70 y 100 millones de toneladas de CO2 en la UE. Para que el hidrógeno contribuya a la neutralidad climática, debe alcanzar una escala mucho mayor y su producción debe descarbonizarse completamente.

El hidrógeno es objeto de una atención renovada y rápidamente creciente en Europa y en todo el mundo. El hidrógeno puede utilizarse como materia prima, combustible o vector energético y almacenamiento de energía, y tiene muchas aplicaciones posibles en los sectores de la industria, el transporte, la electricidad y la construcción. Lo que es más importante, no emite CO2 ni casi ninguna contaminación atmosférica cuando se utiliza. Así pues, ofrece una solución para descarbonizar los procesos industriales y los sectores económicos en los que la reducción de las emisiones de carbono es urgente y difícil de lograr. Todo esto hace que el hidrógeno sea esencial para apoyar el compromiso de la UE de alcanzar la neutralidad en carbono de aquí a 2050 y el esfuerzo mundial por aplicar el Acuerdo de París, mientras se trabaja hacia el objetivo cero en materia de contaminación.

Sin embargo, hoy en día el hidrógeno renovable y con bajas emisiones de carbono no es aún rentable en comparación con el hidrógeno a partir de combustibles fósiles. Para aprovechar todas las oportunidades asociadas al hidrógeno, la Unión Europea necesita un enfoque estratégico. La industria de la UE está asumiendo este reto y ha desarrollado un ambicioso plan para alcanzar 2 × 40 GW de electrolizadores de aquí a 2030. Casi todos los Estados miembros han incluido planes para el hidrógeno limpio en sus planes nacionales de energía y clima, veintiséis de ellos se han adherido a la «Iniciativa del Hidrógeno», y 14 Estados miembros han incluido el hidrógeno en el contexto de los marcos políticos nacionales en materia de infraestructuras para combustibles alternativos. Algunos ya han adoptado estrategias nacionales o están en vías de adoptar una.

Las necesidades de infraestructura para el transporte de hidrógeno seguirán siendo limitadas, puesto que la demanda se satisfará inicialmente mediante la producción cercana o in situ, y en determinadas zonas, podría producirse la mezcla con gas natural, pero debe iniciarse la planificación de la infraestructura de transmisión troncal y de medio alcance. Se requerirá infraestructura para la captura y el uso de CO2 para facilitar determinadas formas de hidrógeno con bajas emisiones de carbono.

No obstante, a corto y medio plazo, se necesitan otras formas de hidrógeno con bajas emisiones de carbono, principalmente para reducir rápidamente las emisiones derivadas de la actual producción de hidrógeno y apoyar el uso paralelo y futuro del hidrógeno renovable.

En particular, el hidrógeno y los combustibles sintéticos derivados del hidrógeno, basados en CO2 neutro en carbono, podrían penetrar en mayor medida en una gama más amplia de sectores de la economía, desde la aviación y la navegación hasta la descarbonización de edificios industriales y comerciales. El biogás sostenible también puede desempeñar un papel para sustituir las instalaciones de producción de hidrógeno con captura y almacenamiento de carbono para crear emisiones negativas, a condición de que se evite la fuga de biometano y únicamente en consonancia con los objetivos de biodiversidad y los principios establecidos en la Estrategia de la UE sobre la biodiversidad de aquí a 2030.

En una tercera fase, desde 2030 en adelante y hacia 2050, las tecnologías de hidrógeno renovable deben alcanzar su madurez y desplegarse a gran escala para llegar a todos los sectores de difícil descarbonización, donde otras alternativas podrían no ser viables o tener costes más elevados.

En esta fase surgirá la necesidad de una infraestructura logística a escala de la UE, y se tomarán medidas para transportar hidrógeno desde zonas con un gran potencial renovable a centros de demanda situados posiblemente en otros Estados miembros. Será necesario planificar la columna vertebral de una red paneuropea y establecer una red de estaciones de repostaje de hidrógeno. La red de gas existente podría reconvertirse parcialmente para el transporte de hidrógeno renovable en distancias más largas y sería necesario el desarrollo de instalaciones de almacenamiento de hidrógeno de mayor tamaño. El comercio internacional también puede desarrollarse, en particular con los países vecinos de la UE en Europa Oriental y en los países del sur y el este del Mediterráneo.

Se desarrollarán agrupaciones de hidrógeno locales, como zonas remotas o islas, o ecosistemas regionales, denominadas «valles de hidrógeno», dependientes de la producción local de hidrógeno basado en la producción descentralizada de energía renovable y la demanda local, transportado a distancias cortas. En tales casos, una infraestructura de hidrógeno específica puede utilizar hidrógeno no solo para aplicaciones industriales y de transporte, y el equilibrio de la electricidad, sino también para el suministro de calefacción para edificios residenciales y comerciales.

Además, como parte del nuevo instrumento de recuperación «Next Generation EU», el programa InvestEU verá sus capacidades más que dobladas. Seguirá apoyando el despliegue de hidrógeno limpio, en particular incentivando la inversión privada, con un fuerte efecto multiplicador, a través de sus cuatro ejes de actuación originales y el nuevo eje estratégico de inversión.

Los trenes de pilas de combustible de hidrógeno podrían desarrollarse para otras rutas comerciales de ferrocarril viables cuya electrificación es difícil o no rentable: en la actualidad, el 46 % de la red principal sigue siendo abastecida por la tecnología diésel. Actualmente, algunas aplicaciones de trenes de hidrógeno de pila de combustible (p. ej., unidades múltiples) ya pueden ser competitivas con respecto al diésel.

En el transporte, el hidrógeno es también una opción prometedora cuando la electrificación es más difícil. En una primera fase, la adopción temprana del hidrógeno puede producirse en usos cautivos, como autobuses urbanos, flotas comerciales (p. ej., taxis) o partes específicas de la red ferroviaria, donde la electrificación no es viable. Las estaciones de repostaje de hidrógeno pueden ser abastecidas fácilmente por electrolizadores regionales o locales, pero su despliegue deberá basarse en un análisis claro de la demanda de la flota y de los diferentes requisitos para los vehículos ligeros y pesados.

Es probable que el fomento de la demanda y el suministro de hidrógeno requiera diversas formas de apoyo, diferenciadas de acuerdo con el objetivo de esta estrategia de dar prioridad al despliegue del hidrógeno renovable. Si bien en una fase de transición será necesario un apoyo adecuado al hidrógeno bajo en carbono, ello no debe dar lugar a activos varados. La revisión del marco de ayudas estatales, incluidas las directrices sobre ayudas estatales para la energía y la protección del medio ambiente, previstas en 2021, será una oportunidad para crear un marco global que permita llevar adelante el Pacto Verde Europeo y, en particular, la descarbonización, también con respecto al hidrógeno, limitando al mismo las posibles distorsiones de la competencia y los efectos adversos en otros Estados miembros.

Además, exigirá una gran cantidad de materias primas. Por lo tanto, estas materias primas deben tenerse en cuenta también en el Plan de Acción sobre Materias Primas Críticas, la aplicación del nuevo Plan de Acción para la Economía Circular y el enfoque de la política comercial de la UE para garantizar un comercio de dichas materias primas y unas inversiones en ellas no falseados y justos También es necesario un enfoque basado en el ciclo de vida para minimizar los efectos negativos sobre el clima y el medio ambiente del sector del hidrógeno.

Un marco político incentivador y de apoyo debe permitir la que el hidrógeno renovable y, en un período transitorio, con bajas emisiones de carbono contribuya a la descarbonización con el menor coste posible, teniendo en cuenta al mismo tiempo otros aspectos importantes, como la competitividad industrial y sus implicaciones en la cadena de valor para el sistema energético. La UE ya dispone de la base para un marco político de apoyo, en particular con la Directiva sobre fuentes de energía renovables y el Régimen de Comercio de Derechos de Emisión (RCDE), mientras que Next Generation EU, el Plan del objetivo climático para 2030 y la política industrial proporcionan los instrumentos y recursos financieros para acelerar nuestros esfuerzos hacia una recuperación sostenible.

Por lo que se refiere al hidrógeno electrolítico, la proporción creciente de energías renovables en la generación de electricidad, junto con el límite del RCDE sobre las emisiones de CO2 de la electricidad para la UE en su conjunto, dará lugar con el tiempo a una reducción de las emisiones de CO2 en las fases anteriores, mientras que el uso de hidrógeno sustituye a los combustibles fósiles en las fases posteriores en sectores de uso final. Las emisiones de CO2 de la electricidad siguen siendo pertinentes para las políticas que estimulan la producción de hidrógeno, ya que debe evitarse que se apoye indirectamente la producción de electricidad como tal; debe posibilitarse la demanda de electricidad para el hidrógeno, en particular en momentos de abundante suministro de electricidad a partir de fuentes renovables en la red. En el caso de hidrógeno a partir de combustibles fósiles con captura de carbono, la Comisión abordará las emisiones de metano en las fases anteriores durante la producción y el transporte de gas natural y propondrá medidas de mitigación como parte de la futura Estrategia de la UE sobre el Metano.

Para impulsar el desarrollo del hidrógeno, la industria europea necesita claridad y los inversores necesitan seguridad en la transición, en particular una comprensión clara en toda la Unión de i) las tecnologías de producción de hidrógeno que deben desarrollarse en Europa, y de ii) lo que puede considerarse hidrógeno renovable y con bajas emisiones de carbono. El objetivo final para la UE es claro: integración del sistema energético climáticamente neutra con el hidrógeno y la electricidad renovables como eje central. Dado que esto supondrá un desafío a largo plazo, la UE deberá planificar esta transición cuidadosamente, teniendo en cuenta los puntos de partida y las infraestructuras actuales, que pueden diferir de un Estado miembro a otro.

La infraestructura necesaria para el hidrógeno dependerá en última instancia del patrón de producción y demanda de hidrógeno y de los costes de transporte, y estará vinculada a las diferentes fases de desarrollo de la producción de hidrógeno, que aumentará significativamente después de 2024. Además, puede ser necesaria una infraestructura para apoyar la captura, el uso y el almacenamiento de carbono para la producción de hidrógeno y combustibles sintéticos con bajas emisiones de carbono. Según el enfoque gradual esbozado anteriormente, la demanda de hidrógeno podrá satisfacerse inicialmente mediante la producción in situ (procedente de fuentes de energía renovables locales o de gas natural) en agrupaciones industriales y zonas costeras a través de conexiones «punto a punto» existentes entre la producción y la demanda. Las normas existentes para las denominadas redes de distribución cerradas, las líneas directas o las exenciones en los mercados del gas y la electricidad pueden proporcionar orientación sobre cómo abordar esta cuestión.

Una condición para el uso generalizado del hidrógeno como vector energético en la Unión Europea es la disponibilidad de infraestructura energética para conectar la oferta y la demanda. El hidrógeno puede transportarse a través de gasoductos, pero también a través de opciones de transporte no basadas en la red, por ejemplo, camiones o buques atracados en terminales de GNL adaptadas, en la medida en que sea técnicamente posible. El transporte puede realizarse en forma de hidrógeno puro gaseoso o líquido, o estar ligado a moléculas de mayor tamaño que son más fáciles de transportar (por ejemplo, amoníaco o vectores de hidrógeno orgánico líquido). El hidrógeno también puede proporcionar almacenamiento cíclico o estacional, por ejemplo en cavernas de sal, para producir electricidad con el fin de cubrir las puntas de carga, garantizar el suministro de hidrógeno y permitir que los electrolizadores funcionen con flexibilidad.

Sin embargo, las tuberías de gas natural existentes son propiedad de operadores de red que a menudo no están autorizados a poseer, explotar y financiar tuberías de hidrógeno. Con el fin de permitir la reconversión de los activos existentes, debe evaluarse su idoneidad técnica y la revisión del marco regulador de los mercados competitivos de gas descarbonizado debe permitir dicha financiación y explotación, teniendo presente una perspectiva del sistema energético general. Se necesita una planificación de infraestructuras sólida, por ejemplo sobre la base de los planes decenales de desarrollo de la red («PDDR»), a partir de los cuales se puedan tomar decisiones de inversión. Dicha planificación también debe informar y ser la base para incentivar las inversiones de los inversores privados en electrolizadores en las mejores ubicaciones. Así pues, la Comisión garantizará la plena integración de la infraestructura de hidrógeno en la planificación de las infraestructuras, en particular mediante la revisión de las redes transeuropeas de energía y la labor de los planes decenales de desarrollo de la red («PDDR»), teniendo también en cuenta la planificación de una red de estaciones de repostaje.

La mezcla de hidrógeno en la red de gas natural con un porcentaje limitado puede permitir la producción descentralizada de hidrógeno renovable en las redes locales en una fase transitoria. Sin embargo, la mezcla es menos eficiente y disminuye el valor del hidrógeno. La mezcla también modifica la calidad del gas consumido en Europa y puede afectar al diseño de la infraestructura de gas, a las aplicaciones para usuarios finales y a la interoperabilidad transfronteriza del sistema. Por lo tanto, la mezcla puede fragmentar el mercado interior si los Estados miembros vecinos aceptan diferentes niveles de mezcla y se obstaculizan los flujos transfronterizos. Para mitigar esta situación, debe evaluarse la viabilidad técnica de ajustar la calidad y el coste de manipular las diferencias en la calidad del gas. Es necesario actualizar las actuales normas de calidad del gas —nacionales y del CEN—. Además, puede ser necesario reforzar los instrumentos para garantizar la coordinación transfronteriza y la interoperabilidad de los sistemas para que haya un flujo de gases sin obstáculos en todos los Estados miembros. Estas opciones requieren una cuidadosa consideración desde el punto de vista de su contribución a la descarbonización del sistema energético, así como de sus implicaciones económicas y técnicas.

Fomentar los mercados líquidos y la competencia

Dado que los Estados miembros de la UE tienen un potencial diferente para la producción de hidrógeno renovable, un mercado de la UE abierto y competitivo con un comercio transfronterizo sin obstáculos tiene importantes ventajas para la competencia, la asequibilidad y la seguridad del suministro.

La transición hacia un mercado líquido con un comercio de hidrógeno basado en las materias primas facilitaría la entrada de nuevos productores y sería beneficiosa para una mayor integración con otros vectores energéticos. Crearía señales de precios viables para las inversiones y las decisiones operativas. Aunque reconocen las diferencias inherentes, las normas existentes que permiten operaciones comerciales eficientes desarrolladas para los mercados de la electricidad y del gas, como el acceso a puntos de intercambio y las definiciones de productos estándar, podrían considerarse para un mercado del hidrógeno en el marco de la revisión de la legislación sobre el gas para mercados de gas descarbonizado competitivos.

Para facilitar el despliegue del hidrógeno y desarrollar un mercado en el que los nuevos productores también tengan acceso a los clientes, la infraestructura de hidrógeno debe ser accesible para todos de forma no discriminatoria. Con el fin de no distorsionar la igualdad de condiciones para las actividades basadas en el mercado, los operadores de redes deben seguir siendo neutrales. Será preciso desarrollar normas de acceso de terceros, normas claras sobre la conexión de electrolizadores a la red y la racionalización de la autorización y los obstáculos administrativos para reducir la carga indebida para acceder al mercado. Ofrecer claridad ahora evitará inversiones a fondo perdido y los costes de las intervenciones a posteriori.

Un mercado de la UE abierto y competitivo con precios que reflejen los costes de producción de los vectores energéticos, los costes del carbono y los costes y beneficios externos proporcionaría de manera eficiente hidrógeno limpio y seguro a los usuarios finales que más lo valoran. Debe garantizarse la igualdad de trato del hidrógeno con otros vectores a fin de no distorsionar los precios relativos de los diferentes vectores energéticos. Unas señales de precios relativos sólidas no solo permiten a los usuarios de la energía tomar decisiones con conocimiento de causa sobre qué vector energético utilizar y dónde utilizarlo, sino que también significa que pueden tomar decisiones eficientes entre consumir o no energía, es decir, encontrar un equilibrio óptimo al invertir en medidas de eficiencia energética.

6. Fomentar la investigación y la innovación en las tecnologías del hidrógeno

La UE ha apoyado la investigación y la innovación sobre el hidrógeno durante muchos años, empezando por los proyectos de colaboración tradicionales y, posteriormente, principalmente con la Empresa Común Pilas de Combustible e Hidrógeno (EC FCH). Estos esfuerzos han permitido que varias tecnologías lleguen casi a la madurez, junto con el desarrollo de proyectos de gran proyección en aplicaciones prometedoras, y logren el liderazgo mundial de la UE en tecnologías futuras, especialmente en lo que se refiere a los electrolizadores, las estaciones de repostaje de hidrógeno y las pilas de combustible a escala de megavatios. Los proyectos financiados por la UE también han permitido mejorar la comprensión de la reglamentación aplicable para impulsar la producción y la utilización de hidrógeno en la UE.

Para garantizar una cadena completa de suministro de hidrógeno que sirva a la economía europea, se requieren más esfuerzos en materia de investigación e innovación.

En primer lugar, por lo que se refiere a la generación, esto conllevará la expansión a electrolizadores de tamaño mayor, más eficientes y rentables en la gama de gigavatios que, junto con las capacidades de fabricación en masa y los nuevos materiales, suministren hidrógeno a grandes consumidores. En un primer momento se lanzará este año una convocatoria de propuestas de electrolizadores de 100 MW. También es necesario incentivar y desarrollar soluciones en un nivel de desarrollo de la tecnología más bajo, como, por ejemplo, la producción de hidrógeno a partir de algas marinas, a partir de la disociación del agua con energía solar directa, o a partir de procesos de pirólisis con carbono sólido como producto secundario, prestando al mismo tiempo la debida atención a los requisitos de sostenibilidad.