Green hydrogen business ecosystem analysis : a qualitative analysis

Abstract

The world is facing an energy transition away from fossil sources. Companies operating in energy sector are seeking new ways of creating profit and alternatives to fossil energy carriers and sources. This master’s thesis was done at Wärtsilä as part of a research project X-Ahead. The aim of the project is to study various power-to-x technologies and markets that include green hydrogen, which is the subject in this study. The research objective is to identify key technology suppliers and potential off-takers for green hydrogen, and to find bottlenecks of industrial-scale feasibility of green hydrogen. To meet the research objective, a qualitative study is conducted. Literature review in business ecosystem theory provided the basis to categorize key actors and their value chain profiles within the industry. The key actors in green hydrogen ecosystem were gathered using third-party sources, and off-takers and bottlenecks were studied in semi-structured interviews with nine experts. Results of the data gathering of companies were summarized in an electrolyser value chain where the most prevalent actors were characterized by their chosen electrolyser technology and the business type. Interview results were synthesized into a swot-table for green hydrogen feasibility, where the most occurring sentiments were chosen from the respondents’ interview notes. Results suggest that green hydrogen ecosystem is likely to form around those actors who can scale up their production fastest and secure the market gap of replacing grey hydrogen, which is seen as the most certain customer segment in all scenarios. Other long-term use-cases remain obscure and reliant on many factors in policy and regulation, as well as development of rival decarbonization technologies.

Maailmalla on edessään energiatransitio pois fossiilisista lähteistä. Energia-alalla toimivat yritykset etsivät uusia tapoja tuottaa voittoa ja vaihtoehtoja fossiilisille energian välittäjille ja lähteille. Tämä diplomityö tehtiin Wärtsilässä osana tutkimusprojektia X-Ahead. Hankkeen tavoitteena on tutkia erilaisia power-to-x-teknologioita ja -markkinoita, joista yksi on tämän tutkimuksen kohteena oleva vihreä vety. Tutkimuksen tavoitteena on kartoittaa vihreän vedyn keskeisiä teknologiatoimittajia ja mahdollisia asiakkaita sekä löytää pullonkauloja vihreän vedyn teollisen mittakaavan toteutettavuudelle. Tutkimustavoitteen saavuttamiseksi valittiin kvalitatiivinen tutkimus. Liiketoimintaekosysteemiteorian kirjallisuuskatsaukset antoivat perustan alan avaintoimijoiden ja niiden arvoketjuprofiilien luokittelulle. Vihreän vedyn ekosysteemin avaintoimijat koottiin ulkopuolisten lähteiden avulla, ja asiakkaita sekä pullonkauloja tutkittiin semistrukturoiduissa haastatteluissa yhdeksän asiantuntijan kanssa. Tiedonkeruun tulokset yrityksistä koottiin elektrolyysilaitteiston arvoketjuun, jossa vallitsevat toimijat luonnehdittiin valitsemansa elektrolyysiteknologian ja liiketoimintatyypin mukaan. Haastattelutulokset koottiin vihreän vedyn kannattavuuden swot-taulukkoon, mihin valittiin eniten esiintyneet ajatukset vastaajien haastattelumuistiinpanoista. Tulokset viittaavat siihen, että vihreän vedyn ekosysteemi muodostuu todennäköisesti niiden toimijoiden ympärille, jotka pystyvät nopeimmin kasvattamaan tuotantoaan ja turvaamaan markkinaraon harmaan vedyn korvaamisesta, mikä nähdään kaikissa skenaarioissa varmimpana asiakassegmenttinä. Muut pitkän aikavälin käyttötarkoitukset ovat edelleen epävarmoja ja riippuvaisia monista politiikan ja sääntelyn tekijöistä sekä kilpailevien hiilidioksidipäästöjen vähentämisteknologioiden kehityksestä.