ENERGETYKA, RYNEK ENERGII - CIRE.pl - energetyka zaczyna dzień od CIREWodór
Właścicielem portalu jest ARE S.A.
ARE S.A.

SZUKAJ:



PANEL LOGOWANIA

X
Portal CIRE.PL wykorzystuje mechanizm plików cookies. Jeśli nie chcesz, aby nasz serwer zapisywał na Twoim urządzeniu pliki cookies, zablokuj ich stosowanie w swojej przeglądarce. Szczegóły.


Wodór odegra ważną rolę w transformacji energetycznej
01.06.2021r. 07:00

Wodór może stać się jednym z fundamentów transformacji energetycznej, ale aby tak się stało konieczne są nakłady inwestycyjne na projekty, które umożliwią popularyzację wodoru jako paliwa - wynika z raportu Deloitte.
Uchwalony przez Unię Europejską cel redukcji emisji gazów cieplarnianych o 55 proc. do 2030 r. i osiągnięcie pełnej neutralności klimatycznej przez kraje Unii Europejskiej do 2050 r. oznacza konieczność dynamicznego rozwoju rynku alternatywnych źródeł energii. Według raportu "Investing in hydrogen. Ready, set, net zero", opracowanego przez firmę doradczą Deloitte, dotyczy to także wodoru, który jest paliwem czystym, coraz tańszym w pozyskiwaniu oraz składowaniu i jednocześnie mającym znaczący potencjał inwestycyjny.

W samej Wielkiej Brytanii popyt na wodór może wzrosnąć do 2050 r. z obecnych 27 TWh do 43 TWh, przy założeniu, że zostanie zachowane dotychczasowe tempo rozwoju tego rynku. Jeżeli zmianie ulegną preferencje konsumentów, popyt na wodór może wynieść 179 TWh. Natomiast w przypadku wprowadzenia zmian systemowych, ta wartość może wzrosnąć aż do 618 TWh.

Potencjał wodoru

Zakres potencjału dla wykorzystania wodoru nie rozkłada się równomiernie w poszczególnych branżach i z pewnością w przyszłości będzie się rozwijał w różnym tempie. Podstawowym obszarem, gdzie już teraz używane są znaczne ilości tego surowca jest przemysł. Działająca w rafineriach infrastruktura do wychwytywania i składowania dwutlenku węgla jest przystosowana do przetwarzania zanieczyszczeń także z innych obszarów przemysłu. Dzięki temu możliwe będzie rozłożenie kosztów inwestycyjnych i potencjalnych ryzyk na więcej podmiotów.

Jak wynika z raportu Deloitte, zastosowanie wodoru w transporcie jest nadal w znacznym stopniu ograniczone przez słabo rozwiniętą infrastrukturę, percepcję ryzyka dla łańcucha dostaw i stosowania paliwa wodorowego oraz koszty przesyłu i składowania tego surowca, a także niewielką podaż pojazdów wykorzystujących wodór jako paliwo. Znacznie popularniejsze są obecnie samochody osobowe zasilane elektrycznie lub w sposób hybrydowy. Zakłada się, że w początkowej fazie wdrażania technologii, większe prawdopodobieństwo upowszechnienia się paliwa wodorowego istnieje w przypadku cięższych środków transportu, takich jak ciężarówki, autobusy i transport szynowy. Ta sytuacja może się jednak zmienić, a możliwą skalę i tempo rozwoju rynku wodoru pokazuje np. przyjęty w Japonii plan zakładający do 2030 r. dynamiczny wzrost liczby pojazdów napędzanych wodorowymi ogniwami paliwowymi na tamtejszych drogach do 800 tys., przy zaledwie 3 tys. obecnie.

Chociaż mało prawdopodobne jest, że wodór odegra w energetyce dominującą rolę jako paliwo pierwotne, może on jednocześnie w znacznym stopniu przyczynić się do zapewnienia stabilności i elastyczności systemu energetycznego. Z kolei wykorzystanie wodoru w ciepłownictwie będzie wymagało znacznych inwestycji kapitałowych, co może skutkować okresowo wyższymi cenami dla konsumentów podczas potencjalnej - niezbędnej modernizacji infrastruktury i urządzeń końcowych.

Jak wynika z raportu Deloitte, wyzwania związane z postępującymi zmianami klimatu i dochodzeniem do gospodarki zeroemisyjnej wymagają bardziej skoordynowanego podejścia ze strony rządów i przedsiębiorstw. Choć inwestorzy są przyzwyczajeni do pewnego podwyższonego stopnia ryzyka związanego z inwestycjami w nowe technologie, to jednak oczekują większej pewności co do tego, jaki będzie popyt na wodór w przyszłości oraz na jaki zwrot z inwestycji mogą potencjalnie liczyć.

Uzyskanie tej pewności będzie więc wymagało określenia skali inwestycji potrzebnych w ciągu najbliższych 20-30 lat. Niezbędne będą działania zmierzające do stymulowania innowacji i badań w celu obniżenia kosztów produkcji wodoru. Cechą charakterystyczną tego paliwa jest możliwość wykorzystania w wielu gałęziach gospodarki (energetyka, ciepłownictwo, przemysł i transport), co oznacza jeszcze większą potrzebę integracji i koordynacji kierunków działań.

Polskie firmy już inwestują w wodór

Polska jest obecnie trzecim w Europie i piątym na świecie producentem wodoru. Choć, jak podaje Europejski Fundusz Leasingowy (EFL), w kraju zarejestrowany jest tylko jeden samochód o napędzie wodorowym. Co więcej, jest on tankowany w Niemczech, ponieważ to właśnie tam znajduje się najbliższy punkt sprzedaży wodoru. Nasz kraj produkuje około 1 mln ton H2 rocznie (według szacunków resortu klimatu), lecz jest on wytwarzany w ramach procesu, podczas którego do atmosfery jest emitowany dwutlenek węgla. Tak pozyskany wodór jest więc nazywany "szarym" wodorem. Z tego powodu zarówno w Polsce, jak i całej UE forsowany jest rozwój technologii umożliwiających ograniczenie emisji CO2 i wykorzystywanie wyłącznie "zielonego" wodoru.

W czołówce największych producentów wodoru w kraju jest m.in. Grupa Lotos. Pod koniec ubiegłego roku firma uruchomiła program inwestycyjny, w ramach którego chce zbudować wielkoskalową instalację do produkcji zielonego wodoru. "Zielony" wodór produkowany przez Grupę Lotos ma służyć osiągnięciu Narodowego Celu Wskaźnikowego w dziedzinie produkcji paliw silnikowych. Jak czytamy na oficjalniej stronie Grupy Lotos: "W ramach projektu Green H2 powstać ma wielkoskalowa instalacja złożona z elektrolizerów, magazynów wodoru i ogniw paliwowych lub ewentualnie turbin wodorowych, zarządzanych przez innowacyjne oprogramowanie".

W wodór inwestuje również PKN Orlen. Koncern do końca 2021 roku chce wybudować hub wodorowy, który docelowo ma wytwarzać do 600 kg doczyszczonego wodoru na godzinę. Wszystko po to, by w Polsce powstała instalacja produkująca wodór równie wydajny jak paliwa stosowane w transportowego, infrastruktura logistyczna, a także stacje tankowania. Wodór z Włocławka na początku będzie przeznaczony przede wszystkim dla pojazdów transportu publicznego i towarowego. Później ma on również służyć jako paliwo dla statków i promów, a także do instalacji grzewczych w budynkach. Planowana jest również możliwość sprzedaży wodoru podmiotom trzecim, które wprowadzą go na inne rynki zbytu, np. do przemysłu spożywczego czy metalurgicznego.

Swój projekt rozwija również Zespół Elektrowni Pątnów- -Adamów-Konin S.A., w której planuje się wytwarzanie wodoru w elektrolizerze zasilanym energią z jednostek pracujących z wykorzystaniem biomasy. Wyprodukowany wodór ma być zatłaczany do magazynów mobilnych i dostarczany w ten sposób do stacji tankowania pojazdów. Dwa elektrolizery o łącznej mocy 5 MW umożliwią produkcję 2 t wodoru na dobę i zasilenie ok. 100 autobusów dziennie o średnim przebiegu 250 km (www8).

Projekt o nazwie InGrid realizuje PGNiG ale ma on charakter eksperymentalny. Jego celem jest zbadanie zastosowania i możliwości przesyłania wodoru w celu zwiększenia wolumenu paliwa gazowego w systemie dystrybucyjnym oraz magazynowania i dostawy wodoru w oddalone miejsca, np. na stacje paliw. Budowana instalacja będzie składać się z elektrolizerów wykorzystujących energię z odnawialnych źródeł energii oraz sieci gazowniczej, do której zatłaczany będzie wodór (www9).

Polska na tle Europy

Dzięki tym projektom polskie firmy chcą podążać za rosnącą grupą światowych firm energetycznych (z Austrii, Australii, Francji, Danii, Chile, Niemiec, Kanady, Japonii czy Wielkiej Brytanii) wykorzystujących elektrolizery do produkcji wodoru (International Renewable Energy Agency, 2019). We wszystkich wymienionych polskich projektach głównym odbiorcą wyprodukowanego wodoru ma być sektor transportu, co odzwierciedla trend obecnie panujący na świecie (MAE, 2019). W przesyle wodoru przewagą UE, a także Polski, są rozbudowane sieci gazowe, w których możliwe jest domieszkowanie wodoru. Co do Polski, ze względu na zróżnicowany stan sieci przesyłowych i dystrybucyjnych konieczne jest przeprowadzenie wielu ekspertyz dotyczących skali wykonywania możliwych domieszek (jako udziału procentowego w przesyłanej mieszance), jak i odsetka sieci, które nadają się do choćby minimalnej domieszki wodoru. Badania w tym zakresie są jak dotąd bardzo ograniczone.

Międzynarodowa Agencja Energii (MAE) stworzyła bazę projektów w zakresie niskoemisyjnych technologii wodorowych realizowanych na świecie od 2000 r. Baza ta obejmuje w szczególności projekty mające na celu obniżenie emisji związanych z produkcją wodoru w istniejących instalacjach lub wprowadzenie go jako nośnika energii czy surowca do nowych zastosowań umożliwiających wykorzystanie niskoemisyjnych technologii. W zestawieniu MAE nie ma siedmiu unijnych krajów: Chorwacji, Cypru, Irlandii, Litwy, Luksemburga, Łotwy i Malty. Światowym liderem są zdecydowanie Niemcy, a średnia dla krajów UE to ok. 12 projektów6 . Według MAE, w Polsce do czerwca 2019 r. powstały trzy projekty dotyczące produkcji wodoru i służące rozwojowi energetyki lub przeciwdziałaniu zmianom klimatycznym. Do polskich projektów należą: wspomniany wcześniej PGNiG-InGrid oraz zrealizowany pod koniec 2019 r. projekt Tauron CO2 -SNG - projekt pilotażowy dotyczący przekształcenia emitowanego CO2 z bloków energetycznych w syntetyczny metan. W reakcji syntezy ma brać udział wodór wyprodukowany w procesie elektrolizy z nadwyżek energii elektrycznej z OZE (www11). W trzecim projekcie z udziałem Polski, dotyczącym rozwoju transportu ciężkiego opartego na "zielonym" wodorze - Black Horse - biorą udział członkowie Grupy Wyszehradzkiej (MAE, 2020).

Na rynku brakuje profesjonalistów

Zdaniem części ekspertów w Polsce brakuje osób z doświadczeniem i z umiejętnościami miękkimi, które biznesowo i regulacyjnie byłyby w stanie rozwijać gospodarkę wodorową. Brakuje też liderów, którzy mogliby komercjalizować rozwiązania wodorowe. Polscy inżynierowie i technicy posiadają kompetencje wystarczające do przyswojenia nowej wiedzy z zakresu gospodarki wodorowej. Część kompetencji - np. z sektora gazu ziemnego - może być przeniesiona na nowy grunt w sektorze wodorowym. Podobnie energetycy, elektrycy, fizycy, automatycy czy chemicy po doszkoleniu mogą pracować np. przy instalacji i obsłudze elektrolizerów. Część ekspertów na podstawie swojego doświadczenia oceniła, że do wyszkolenia inżyniera -absolwenta w obszarze danej technologii wystarczy nawet pół roku, ale całościowo do wytworzenia kadr gospodarki wodorowej potrzeba procesu 10-20-letniego. Opłacalne może także być sprowadzenie doświadczonych pracowników z zagranicy, rodaków bądź obcokrajowców, nawet tymczasowo, szczególnie o kompetencjach innych niż czysto techniczne. Barierą w realizacji takiej strategii w Polsce mogą być niewystarczające warunki pracy w porównaniu z ofertami z krajów rozwiniętych, a w przypadku obcokrajowców, brak możliwości komunikacji w języku innym niż język polski.

Najważniejszą barierą jest jednak brak przepisów

Obecnie istnieje wiele luk w prawie dotyczącym gospodarki wodorowej. Brakuje jednolitych definicji prawnych, nie wiadomo jak w świetle prawa klasyfikować poszczególne rozwiązania, np. power-to-gas. Brakuje procedur w zakresie bezpieczeństwa magazynowania wodoru oraz standardów dla budowy stacji wodorowych, co utrudnia przyciąganie inwestorów. Aby standardy prawne związane z gospodarką wodorową były efektywne istnieje potrzeba testowania nowych rozwiązań i zgłaszania propozycji ich kształtu.

Niejasny jest także system wsparcia, czego przykład stanowi zwolnienie wodoru z akcyzy, jeśli jest spalany w silnikach tłokowych, ale jednocześnie brak takiej ulgi dla zastosowania wodoru w ogniwach paliwowych.

Publiczna akceptacja jest ważną i często podnoszoną kwestią w procesie adaptacji nowych technologii. Brak przyzwolenia społecznego może skutkować problemami dla komercjalizacji i wdrażania nowych rozwiązań. Administracja centralna w Polsce nie zleciła jak dotąd badania dotyczącego akceptacji społecznej dla technologii wodorowych.

Czas na wnioski

Polska na tle krajów wysoko rozwiniętych posiada stosunkowo niewielki potencjał technologiczny w obszarze gospodarki wodorowej. Wskazuje na to niewielka liczba wyspecjalizowanych firm, jak i dane dotyczące dedykowanych wydatków na badania i rozwój. Badani przez nas eksperci wskazują, że największym problemem dla rozwoju systemu innowacji w obszarze wodoru jest niska dojrzałość rynku (przede wszystkim brak wystarczających przepisów prawnych oraz instrumentów wsparcia) i niedostateczne ukierunkowanie poszukiwań (przede wszystkim niejasne cele i procedury ich ustalania). Brak otwarcia na współpracę, zarówno między organizacjami krajowymi, jak i z organizacjami zagranicznymi będzie utrudniać rozwój gospodarki wodorowej.

Potrzebna jest większa liczba transparentnych projektów realizowanych przez organizacje branżowe w odpowiedzi na jasno sformułowane zapotrzebowanie administracji publicznej i przy jej wsparciu finansowym. Niski odsetek firm zaangażowanych we współpracę w ramach międzynarodowych organizacji branżowych oraz w projektach badawczych i wdrożeniowych realizowanych z liderami gospodarki wodorowej, wskazuje na potrzebę promocji i zachęt ze strony administracji do tego typu działań.


Przypisy:
1. Raport Deloitte - Investing in hydrogen. Ready, set, net zero
2. Policy Paper 5/2020

KOMENTARZE ( 1 )


Autor: zgryźliwy 01.06.2021r. 14:13
Chciałoby się rzec "nie karmmy tego trolla", ale gdy czytamy, że na "na rynku brakuje... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Dodaj nowy Komentarze ( 1 )

DODAJ KOMENTARZ
Redakcja portalu CIRE informuje, że publikowane komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników portalu CIRE. Redakcja portalu CIRE nie ponosi odpowiedzialności za ich treść.

Przesłanie komentarza oznacza akceptację Regulaminu umieszczania komentarzy do informacji i materiałów publikowanych w portalu CIRE.PL
Ewentualne opóźnienie w pojawianiu się wpisanych komentarzy wynika z technicznych uwarunkowań funkcjonowania portalu. szczegóły...

Podpis:


Poinformuj mnie o nowych komentarzach w tym temacie




cire
©2002-2021
Agencja Rynku Energii S.A.
mobilne cire
IT BCE