Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias del mercado Power-to-X por tecnología (Power-to-H2, Power-to-CO/gas de síntesis/ácido fórmico, Power-to-NH3, Power-to-metano, Power-to-metanol, Power-to-H2O2), por uso final (transporte, agricultura, manufactura, industria, residencial) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2024-2032.

Factores de crecimiento del mercado Power-to-X

Incremento de la penetración de las energías renovables

El crecimiento de las fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar, está provocando períodos considerables de exceso de producción de electricidad. La tecnología Power-to-X (PtX) puede transformar el exceso de electricidad en varias fuentes de energía almacenables y transportables, incluido el hidrógeno,combustibles sintéticosy productos químicos. Esta capacidad contribuye al equilibrio de la red, la reducción de la limitación de la producción y el aumento del consumo de energía renovable. Al transformar la energía renovable intermitente en una forma más estable, las tecnologías PtX facilitan la integración de las energías renovables en crecimiento en el sistema energético.

Además, con la rápida expansión de la generación de energía renovable, Alemania se ha enfrentado a problemas como el excedente de electricidad y las restricciones en el suministro. Alemania ha invertido considerablemente en investigación y desarrollo de PtX, con varios proyectos piloto e instalaciones comerciales. En 2023, el gobierno alemán anunció una iniciativa de financiación de 270 millones de euros para impulsar la generación de hidrógeno en países pobres.

ARGE Netz, MAN Energy Solutions y Vattenfall han anunciado planes para establecer una planta de conversión de energía eléctrica en gas a gran escala en un parque industrial en Brunsbüttel, en el norte de Alemania. La instalación fabricaráhidrógeno verdey gases sintéticos (SNG) mediante electricidad suministrada por centrales solares y eólicas locales. Se cree que el hidrógeno verde contribuirá a la descarbonización intersectorial. Podría utilizarse como combustible para autobuses o barcos, así como en centrales eléctricas de gas y otras aplicaciones industriales. La colaboración tiene como objetivo crear un centro único de conversión de energía eléctrica en gas para la descarbonización intersectorial en el norte de Alemania.

Así, el creciente uso de energías renovables en países como Alemania pone de relieve la importancia de las tecnologías Power-to-X. PtX contribuye a un mayor uso de energías renovables, a una menor limitación de la producción y a una mayor estabilidad de la red eléctrica, al convertir el excedente de electricidad en formas de energía almacenables y adaptables.

Factores restrictivos

Incertidumbre regulatoria y política

El marco regulatorio para las tecnologías Power-to-X (PtX) aún está en evolución, lo que genera incertidumbres que pueden obstaculizar la inversión y el desarrollo. Unos marcos regulatorios claros y estables son fundamentales para fomentar la confianza del mercado y la planificación a largo plazo. Las empresas solo pueden participar en proyectos PtX con normas y regulaciones uniformes debido a los riesgos e incertidumbres percibidos sobre los beneficios futuros. La Comisión Europea publicó su estrategia de hidrógeno en 2020, con el objetivo de aumentar el uso de hidrógeno en la industria y el transporte, al tiempo que fomenta la producción de hidrógeno renovable. Sin embargo, el panorama regulatorio aún está en desarrollo, y se requieren regulaciones completas y coherentes para lograr plenamente estos objetivos.

A pesar de los ambiciosos objetivos, la ausencia de un marco regulatorio completo genera incertidumbre entre los inversores. Las empresas necesitan apoyo político a largo plazo y garantías de incentivos antes de destinar recursos significativos a inversiones en PtX. Por ejemplo, la claridad regulatoria sobre la mezcla de hidrógeno en las redes de gas natural, la certificación de hidrógeno verde y el comercio transfronterizo de hidrógeno aún está en desarrollo.

Además, para aprovechar las perspectivas de desarrollo de PtX, los desarrolladores deben superar los obstáculos que plantean las complejas interdependencias, las tecnologías cambiantes, las nuevas regulaciones y la incertidumbre del mercado. Estas dificultades se reflejan en las proyecciones de plazos para los proyectos de PtX, que varían entre siete y nueve años desde los estudios preliminares de viabilidad hasta la puesta en marcha. Estos plazos prolongados aumentan los riesgos financieros y de cronograma, generando incertidumbre en el mercado.

Oportunidades clave del mercado

Transformación del sector del transporte

Las tecnologías PtX ofrecen alternativas sostenibles a los combustibles fósiles tradicionales, lo que supone un cambio radical en el sector del transporte. El hidrógeno verde y los combustibles sintéticos generados mediante métodos PtX pueden reducir considerablemente las emisiones del transporte pesado, la aviación y el transporte marítimo, contribuyendo así a los esfuerzos mundiales para combatir el cambio climático y alcanzar los objetivos medioambientales.

Además, en abril de 2023, la UE acordó eliminar gradualmente los permisos de emisión gratuitos para el sector de la aviación, con subastas completas que comenzarán en 2026. El Sistema de Comercio de Emisiones de la UE (EU ETS) incentiva a las aerolíneas a adoptar combustibles de aviación sostenibles (SAF) asignándoles cero emisiones, lo que reduce sus emisiones declaradas y los derechos de emisión que deben adquirir. Aerolíneas como KLM, Lufthansa y British Airways han comenzado a utilizar vuelos propulsados ​​con SAF para promover la sostenibilidad. En agosto de 2023, HCS Group y Lufthansa Group firmaron un acuerdo para fabricar y suministrar SAF para 2026. El SAF se fabricará utilizando biomasa de residuos agrícolas y forestales en la planta de HCS Group en Speyer, Alemania.

Además, el uso generalizado de combustibles de aviación sostenibles (SAF) fabricados con tecnologías PtX puede reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero del sector aeronáutico. La Asociación Internacional de Transporte Aéreo (IATA) estima que los SAF tienen el potencial de reducir las emisiones de la aviación hasta en un 80 % en comparación con el combustible de aviación tradicional. Los gobiernos y las organizaciones internacionales promueven el uso de SAF mediante medidas regulatorias e incentivos. La Directiva de Energías Renovables de la Unión Europea exige que el 14 % de la energía utilizada en el transporte provenga de fuentes renovables para 2030, lo que crea un entorno político favorable para la implementación de los SAF.

Perspectivas regionales

Europa es el principal actor del mercado global y se estima que crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 11,9 % durante el período previsto. Las leyes y regulaciones favorables en Europa son cruciales para acelerar la implementación de la tecnología power-to-X. Por ejemplo, el Paquete de Energía Limpia de la Unión Europea incluye disposiciones dirigidas específicamente a la implementación de power-to-X y mecanismos de apoyo para la producción de hidrógeno renovable y combustibles sintéticos. Estas regulaciones fomentan un entorno de mercado favorable, incentivan la inversión e impulsan la innovación en la tecnología power-to-X europea.

Además, el objetivo del Reino Unido de aumentar la generación de energía eólica marina, junto con las limitaciones geográficas y de red, permite aprovechar la electricidad renovable desperdiciada o no producida cuando la demanda es baja. La tecnología Power-to-X ofrece opciones para transformar esta energía en combustibles y bienes con bajas emisiones de carbono que pueden utilizarse a nivel nacional o exportarse a los mercados globales, contribuyendo así a la descarbonización de los mercados actuales y futuros. Para aprovechar este potencial, será necesario comprender mejor las limitaciones asociadas a la conexión entre la oferta y la demanda de hidrógeno, así como los incentivos financieros o el apoyo necesarios para desarrollar este mercado emergente.

Tendencias del mercado Power-to-X en Oriente Medio y África

Se prevé que Oriente Medio y África experimenten una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 12,2 % durante el período de pronóstico. La región también muestra un creciente interés en la economía del hidrógeno. La adopción de la tecnología power-to-X puede contribuir a la creación de una economía del hidrógeno, generar oportunidades económicas, impulsar la cooperación regional y contribuir a los objetivos de desarrollo a largo plazo. En noviembre de 2022, los Emiratos Árabes Unidos contaban con seis proyectos de hidrógeno en desarrollo, con una inversión total de 1660 millones de dólares. Gracias a estos proyectos, los Emiratos Árabes Unidos podrán suministrar el 25 % del hidrógeno bajo en carbono del mundo para 2030.

Además, en enero de 2023, Masdar inició la construcción de proyectos en Abu Dabi para generar 500 000 toneladas de hidrógeno verde al año. En enero de 2021, el país creó la Alianza del Hidrógeno de Abu Dabi, integrada por ADQ, Mubadala Investment Company, ADNOC y el Ministerio de Energía e Infraestructura. En los últimos años, los Emiratos Árabes Unidos han realizado importantes inversiones en proyectos de energías renovables y han investigado el potencial de la tecnología power-to-X.

Tendencias del mercado Power-to-X en Asia-Pacífico

Se prevé que la región de Asia-Pacífico siga siendo uno de los mercados más atractivos, representando la mayor parte de los ingresos del mercado durante la década prevista. Se espera que Asia-Pacífico sea el segmento más prometedor durante el período proyectado. China domina el mercado de hidrógeno verde en Asia-Pacífico. China domina el mercado mundial de hidrógeno verde, representando un tercio de la producción (20 millones de toneladas). A medida que la región se industrializa, urbaniza y apoya las fuentes de energía renovables, también aumenta la demanda de tecnologías power-to-x. Estos son algunos de los principales impulsores del crecimiento de la industria en Asia-Pacífico.

Además, Norteamérica necesita un suministro eléctrico sostenible debido al creciente consumo energético del sector del transporte. Esta energía puede obtenerse mediante la conversión y transferencia de electricidad. El nuevo programa de energía rural en Estados Unidos incluye a los productores agrícolas que generan al menos el 50 % de sus ingresos brutos a partir de actividades agrícolas. Esto abarca la generación de energía dentro del circuito cerrado de electricidad e hidrógeno.

Perspectivas tecnológicas

El mercado se segmenta, además por tecnología, en Power-to-H2, Power-to-CO/Syngas/Ácido Fórmico, Power-to-NH3, Power-to-Metano, Power-to-Metanol y Power-to-H2O2. El sector Power-to-H2 representó la mayor cuota de ingresos (casi el 45%) en 2023 y se espera que mantenga su dominio durante todo el período de proyección. La tecnología Power-to-H2 utiliza electricidad renovable para producir hidrógeno mediante electrólisis. Este proceso convierte las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno, generando hidrógeno verde si la fuente de electricidad es renovable.

Además, el hidrógeno generado mediante la conversión de energía eléctrica en hidrógeno (power-to-H₂) puede utilizarse como combustible limpio en diversas aplicaciones, como el transporte y los procesos industriales. Al sustituir los combustibles fósiles por hidrógeno, se pueden reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que contribuye a la descarbonización de industrias difíciles de electrificar directamente, como el transporte pesado, la aviación y la calefacción industrial.

Se prevé que el segmento de conversión de energía eléctrica en metanol experimente un crecimiento significativo durante el período de proyección. El metanol producido mediante operaciones de conversión de energía eléctrica en combustibles fósiles ofrece una vía para la descarbonización del sector del transporte. El uso de electricidad renovable para la fabricación de metanol puede reducir considerablemente o incluso eliminar las emisiones de carbono asociadas a la producción tradicional de metanol a partir de combustibles fósiles.

Además, el metanol puede utilizarse como un práctico transportador de hidrógeno, almacenándolo sin las complicaciones que conlleva su manipulación y almacenamiento en estado puro. En noviembre de 2022, la primera planta de conversión de CO2 a metanol a escala comercial del mundo comenzó a operar en Anyang, provincia de Henan, China. Esta planta puede absorber 160 000 toneladas de emisiones de CO2 al año, lo que equivale a retirar casi 60 000 coches de la circulación.

Información sobre el uso final

El mercado se puede subdividir según su uso final en transporte, agricultura, manufactura, industria y residencial. El sector del transporte generó los mayores ingresos, representando más del 40 %. Power-to-X ofrece una vía diversa para la transición energética en el sector del transporte. Si bien los vehículos eléctricos de batería (VE) son cada vez más populares, estas tecnologías brindan una alternativa para aplicaciones donde las baterías no son la mejor opción debido a factores como la densidad energética, el peso o el tiempo de recarga. Además, contribuye a la descarbonización del transporte de manera equilibrada e integral al proporcionar numerosas soluciones.

En consecuencia, los vehículos propulsados ​​por hidrógenovehículos de pila de combustibleLos vehículos de pila de combustible (FCV), como el Toyota Mirai y el Hyundai Nexo, ya circulan y utilizan hidrógeno verde producido con tecnologías PtX. La industria aeronáutica también está explorando los combustibles sintéticos; por ejemplo, Lufthansa ha realizado vuelos de prueba exitosos con queroseno sintético derivado de PtX. El sector del transporte emite alrededor del 24 % del CO2 global, y el transporte por carretera representa el 71,7 %. El hidrógeno puede utilizarse para alimentar motores de pila de combustible o motores de combustión interna.

Se prevé que el sector residencial experimente una expansión significativa en los próximos años. El auge de este segmento se debe al énfasis que el sector pone en la gobernanza de datos. La herramienta Power-to-X muestra los activos y ubicaciones de datos de una empresa, mientras que la gobernanza de datos identifica a los propietarios y usuarios de los datos. Esto ayuda a las personas a gestionar sus datos.

Como resultado, muchos usuarios de datos saben a quién contactar cuando tienen una consulta. A medida que ha aumentado el volumen de datos, la gestión de datos se ha consolidado como una herramienta fundamental en el conjunto de capacidades de gobernanza de datos. La estructura corporativa que proporciona la gobernanza de datos también fomenta el trabajo en equipo y la comunicación entre los usuarios de datos de los distintos departamentos para sintetizar toda la información técnica y comercial sobre los activos de datos de una organización. Por ejemplo, el proyecto H21 es una serie de iniciativas de la industria del gas en el Reino Unido para adaptar la red de gas actual al transporte de hidrógeno al 100 %.