Las incertidumbres en los Project Finance de Hidrógeno

por SynerHy | Ene 27, 2022 | Artículo técnico

En nuestros anteriores artículos nos hemos centrado en aspectos técnicos y de seguridad del mundo del hidrógeno renovable, sabiendo del interés que suscita en las empresas y profesionales que quieren posicionarse en el mismo. Hoy cambiamos la técnica y la seguridad para adentrarnos en el mundo económico y financiero del hidrógeno renovable, sabiendo de lo atractivo del sector para entidades financieras y grupos de inversión.

Existe una gran incertidumbre sobre los flujos de caja futuros en los proyectos relacionados con el hidrógeno ya que existen variables que no se han experimentado en condiciones reales, como pueden ser las horas de funcionamiento de los equipos y su vinculación a la curva de producción renovable. Además, en muchos de los modelos de negocio que hemos realizado, los proyectos siguen necesitando de un apoyo financiero externo para llegar a ser rentables.

Por este motivo, desde SynerHy hemos decidido abordar este artículo, mostrando algunos de los factores y variables más importantes a considerar en el desarrollo inicial de un proyecto de hidrógeno renovable, con el objetivo de reducir el riesgo inversor y tener la máxima garantía en cuanto a la confección de flujos de caja futuros.

Consumo del Hidrógeno, aplicación final y dimensionamiento

Quizá sea uno de los factores más importantes a la hora de analizar un proyecto de hidrógeno renovable. Sin duda, es la primera pregunta que desde SynerHy realizamos a nuestros clientes. ¿Qué uso final se le va a dar al hidrógeno producido?

La capacidad de producción y el dimensionamiento final de la infraestructura de un proyecto de hidrógeno dependen totalmente del consumo estimado desde el momento de la puesta en producción de la planta de producción. En proyectos de movilidad, por ejemplo, no tiene sentido adquirir un vehículo de pila de combustible (FCEV) sin disponer de una infraestructura de recarga (HRS) que asegure el normal funcionamiento del mismo, al igual que no tiene sentido construir una infraestructura de producción, almacenamiento y recarga sin tener una flota mínima capaz de consumir el hidrógeno renovable producido. Infraestructuras y demandas deben ir de la mano y deben ser analizadas por sistemas de gestión y control comunes.

WACC (Weighted Average Cost of Capital)

Esta variable hace referencia al tipo de interés al que podrá financiarse un proyecto por parte de la empresa promotora. Es un caso particular de cada empresa, donde los grupos con más músculo financiero tendrán ventajas sobre las empresas más pequeñas. El WACC tiene, si cabe, aún más influencia en los proyectos de hidrógeno debido al alto CAPEX al que están sujetos. Además, las entidades financieras entienden que el sector aún no es maduro, por lo que la financiación está sujeta a tipos de interés más altos, lo que implica un efecto negativo en los flujos de caja futuros.

En el sector se espera que, con el paso de los años y la continuidad de los mecanismos de financiación para proyectos sostenibles, este WACC se reduzca progresivamente. Además, la reducción de costes de los equipos relacionados con la cadena de valor del hidrógeno al aplicar economías de escala en la producción de los próximos años rebajará el efecto de este tipo de interés.

Degradación de los equipos

Una variable tan fundamental como incierta. En proyectos maduros como la producción fotovoltaica, conocemos gracias a la experiencia cuál será la degradación a lo largo de su vida útil. En el caso de los proyectos de hidrógeno, existen muchos componentes que presentan un alto grado de incertidumbre.

El stack de los electrolizadores, por ejemplo, que es el corazón de la planta de producción de hidrógeno, todavía no ofrece seguridad en cuanto a las horas de vida útil que tendrá, y mucho menos en cuanto a su estabilidad dependiendo del régimen de funcionamiento. Dependiendo de la tecnología, los fabricantes proponen una vida útil de entre 35.000 y 100.000 horas, aunque realmente la garantía que aseguran se rebaja a la mitad.

Sin embargo, salvo en aplicaciones con electrolizadores alcalinos atmosféricos de baja/media potencia, en ningún caso estas horas han sido testadas más allá de pruebas en laboratorio que no representan la operación normal de una planta de producción industrial y mucho menos asociadas a una carga variable como el caso de una planta renovable.

Esta degradación afectará principalmente de dos maneras. En primer lugar, la cantidad de hidrógeno y oxígeno producidos disminuirá año tras año, aumentando el calor producido por el sistema de electrolisis. Esto provoca que debamos sobredimensionar el electrolizador si debemos asegurar una determinada cantidad de gases a un consumidor. Por otro lado, los ingresos irán disminuyendo año tras año. En segundo lugar, llegados a un límite de degradación, las membranas y otros componentes se deberán sustituir, realizando reinversiones futuras que debemos planificar a la hora de realizar nuestros flujos de caja futuros, lo que además proporciona incertidumbres, ya que hoy en día no se conocen los costes de un stack dentro de, por ejemplo, diez años.

Utilización tarifa PPA (Power Purchase Agreement)

Aunque tengamos un parque renovable directamente conectado a nuestra planta de producción de hidrógeno, será importante tener un respaldo de la red que nos certifique el origen renovable del mismo. El objetivo no es otro que maximizar las horas de funcionamiento de nuestros electrolizadores, llegando a valores del 50-60% de factor de utilización.

La electricidad será la responsable de entre el 60% y el 90% de los costes finales del hidrógeno, por lo que se antoja fundamental buscar soporte a la hora de garantizar precios estables y competitivos con respecto a otras plantas de producción de hidrógeno. Es recomendable que las renovables asociadas estén sobredimensionadas ligeramente con respecto al electrolizador, con el objetivo de aumentar las horas de funcionamiento de este, teniendo en cuenta que un sobredimensionamiento excesivo también puede provocar excedentes de electricidad en momentos determinados.

Selección de la tecnología de electrólisis

Tal y como comentábamos al comienzo del artículo, para analizar económicamente cualquier proyecto de hidrógeno debemos tener claro que el objetivo final debe ser el de satisfacer una demanda real del mismo. Además, la elección del tipo de tecnología de electrólisis también tendrá un papel muy importante a la hora de analizar el rendimiento económico del proyecto.

Por una parte, las tecnologías disponibles actualmente presentan diferencias de costes, eficiencias e incluso madurez tecnológica que nos permiten reducir o aumentar el consumo de recursos tales como electricidad (dimensionando las plantas renovables asociadas), el espacio requerido (lo que puede aumentar el coste del proyecto) o como comentábamos antes, afectando al tipo de interés al cual se financia el proyecto (la tecnología alcalina es más madura que la tecnología PEM, lo que supone una mayor bancabilidad por parte de las entidades financieras y grupos de inversión.

Alcalina

PEM

Óxido Sólido

Venta de subproductos

El oxígeno y el calor son dos subproductos tremendamente interesantes en los proyectos de producción de hidrógeno renovable. El hecho de poder comercializar estos subproductos y darles una salida que mejore las cifras económicas del proyecto, sin prácticamente añadir equipos adicionales, hace que aumente la rentabilidad del mismo.

Mientras que el calor a baja temperatura (60-80º) tiene un mercado potencial sobre todo en district heating, el oxígeno producido a partir de electrólisis es de una pureza muy elevada, pudiendo ser empleado prácticamente en cualquier mercado de oxígeno actual. Dicho esto, para poder comercializar ambos subproductos, será necesario localizar las plantas de producción de hidrógeno en las proximidades de estos consumidores, ya que los diferentes procesos de transporte y transformación pueden descartar la viabilidad de esta venta.

Desde SynerHy trabajamos con modelos de flujos de caja en los que tenemos presente los factores y variables que hemos detallado hoy, entre un conjunto de más de 50 parámetros involucrados con el objetivo de analizar de la manera más realista posible los proyectos en los que nos involucramos.