Wodór, nowy bohater polskiej transformacji energetycznej. Ostatnie miesiące należą właśnie do niego, przynajmniej jeżeli wziąć pod uwagę częstotliwość pojawiania się tematów związanych z tym paliwem na konferencjach branżowych i w mediach. Nie bez powodu wszyscy mówią o wodorze, bo ten najbardziej rozpowszechniony na świecie pierwiastek może znacząco wspomóc nasze dążenia do przestawienia gospodarki na zielone, oparte na OZE tory.
Jak duży potencjał? Dlaczego Polska chce stawiać na wodór?
Wodór ma stać się ważnym narzędziem transformacji i to rozumianym dwojako. Po pierwsze jako sposób na zwiększenie elastyczności energii wiatrowej i rentowności farm wiatrowych, które dzięki wodorowi nie tylko mają służyć jako dostawca prądu dla gospodarstw domowych i przemysłu, ale również jako źródło energii do produkcji wodoru. Farmy offshore będą produkowały wodór „na miejscu”, w procesie elektrolizy morskiej wody. Po drugie wodór, produkowany w alternatywny do pozyskiwania z gazu ziemnego sposób, np. z wody, biometanu czy gazów odpadowych, ma stać się zielonym paliwem dla transportu, przemysłu i sektora energetycznego.
Jak przeczytamy w Strategii Wodorowej, włączenie wodoru do transportu, energetyki i przemysłu pozwoli na elektryfikację polskiej gospodarki, co jest sprawą kluczową dla osiągnięcia znaczących redukcji emisji gazów cieplarnianych: „W przypadku wdrożenia wykorzystania zielonego (odnawialnego) wodoru oraz koncepcji łączenia sektorów tj. energetyki, transportu, przemysłu i ciepłownictwa – ogrzewania budynków, potencjał redukcji emisji w roku 2050 względem roku 2020 wynosi ok. 68 % (co odpowiada ok. 83 proc. względem roku 1990)”.
Kolejny, czysto ekonomiczny argument podał w trakcie tegorocznego forum gospodarczego TIME sekretarz stanu Ministerstwa Klimatu i Środowiska Ireneusz Zyska: – Jesteśmy na początku drogi, nie tylko Polska, ale również Europa, jak i cały świat. Nawet jeżeli niektóre firmy czy państwa są o kilka kroków do przodu pod względem zaawansowania technologicznego, to trzeba powiedzieć, że mamy dzisiaj ogromną, historyczną szansę, żeby być w czołówce państw, które będą tworzyć rynek (wodorowy), a nie kupować drogie, skomercjalizowane wcześniej przez innych technologie. Tak więc to zupełnie wyjątkowy dla nas moment, szansa na bycie liderem w skali światowej.
Polska wodorem stoi. Wystarczy go „tylko” zazielenić
Polska jest piątym producent wodoru na świecie, mamy potencjał, np. Lotos Asfalt jest w stanie zapewnić pięcioletnie zapotrzebowanie polskiego transportu na wodór. Jest jednak jedno „ale”. To tzw. szary, brudny wodór, a nie o taki w spełnianiu unijnych celów chodzi. Jak dalece więc to, że mamy rozwinięte technologie pozyskiwania wodoru z gazu ziemnego pomoże nam w rozwoju technologii produkcji i wykorzystania czystego wodoru? Czy ta wiedza w jakikolwiek sprawia, że jesteśmy na lepszej pozycji, niż inne państwa, które chcą produkować wodór z wody lub biomasy? Pewną wskazówką mogą być słowa sekretarza stanu Ministerstwa Klimatu i Środowiska, Ireneusza Zyska, które padły w trakcie tegorocznego forum TIME: – Możemy minimalizować emisję z produkcji (czarnego) wodoru i wykorzystywać go do rozwoju rynku. A za ich rozwinięcie można uznać wypowiedź podczas tej samej debaty dyrektora NCBR, Wojciecha Kamienieckiego: – Szary wodór musi zostać zagospodarowany. Zielony wodór nie będzie ekonomiczny od początku, trzeba będzie budować ten rynek, a poprzez udoskonalenie technologii jego pozyskiwania i skalowalność pozyskiwania doprowadzać do obniżenia ceny. Jestem jednak na stanowisku, że wodór szary nie powinien przesłonić nam oczu i nie powodować zatrzymania rozwoju technologii pozyskiwania zielonego wodoru, po to, żebyśmy za kilka lat nie byli uzależnieni od kupna licencji na technologie od innych państw.
Podążając za zacytowanymi tutaj wypowiedziami, dojdziemy do wniosku, że szary wodór może rozpędzić popyt, również na pozyskiwany w bezpieczny dla środowiska, a w tym momencie znaczącą droższy zielony wodór. Może stworzyć rynek na autobusy, samochody ciężarowe napędzane wodorem, na wykorzystanie wodoru w energetyce i przemyśle. Jak szybko jednak planowane jest przejście na produkowany w zrównoważony sposób wodór? Co do tego brak na razie konkretnych celów. W opublikowanej w marcu Polityce Energetycznej Polski 2040 przeczytamy jedynie, że „Najbardziej oczekiwany rozwój technologii energetycznych i inwestycji w B+R obejmuje: technologie magazynowania energii, inteligentne opomiarowanie i systemy zarządzania energią, elektromobilność i paliwa alternatywne oraz technologie wodorowe”. Konkretne plany podaje za to np. spółka Lotos Asfalt, która chce w perspektywie kilku kolejnych lat produkować 10% wodoru wytwarzanego w gdańskich zakładach firmy przy pomocy elektrolizy wody, z wykorzystaniem prądu z OZE.
Na początek transport
W projekcie Polskiej Strategii Wodorowej wskazane są trzy obszary wykorzystania wodoru: przemysł, energetyka i transport. Eksperci forum TIME przewidują, że wodór będzie wykorzystywany początkowo głównie w transporcie, przede wszystkim ciężkim. I właśnie z myślą o sektorze transportowym w styczniu ruszył projekt NFGiOŚ „Zielony transport publiczny”, w ramach którego w przeciągu dwóch tygodni zakontraktowano 102 autobusów z napędem wodorowym. O wejściu na polski rynek autobusów napędzanych wodorem pisaliśmy już tutaj w kontekście współpracy Orlenu Południe z MPK Kraków, jako dostawcy paliwa wodorowego dla krakowskich autobusów już w tym roku.
Ogromny potencjał, ale i duże wyzwania
Powiedzieliśmy sporo o potencjale wodoru, ale, jak mówią eksperci, masowe wykorzystanie tego pierwiastka, to ze względu na wczesny etap rozwoju technologii i niektóre jego cechy (np. duża łatwopalność i wybuchowość), duże wyzwanie, wymagające przede wszystkim intensywnych prac nad rozwojem technologii: produkcja wodoru (tania i zielona), przesył (efektywność), bezpieczeństwo (tankowanie, użytkowanie) i przechowywanie. Tak o stojących przed polskim sektorem B+R mówił w trakcie tegorocznego forum gospodarczego TIME Wojciech Kamieniecki, dyrektor NCBR: – Nie ma technologii (wodorowych) gotowych do implementacji i to w każdym obszarze. Nie wiemy jak magazynować wodór. Pojawia się tu problem wybuchowości, wysoka przenikalność przez ścianki, ulatnianie się. Podobnie jest z transportem i wytwarzaniem wodoru. Cała gospodarka wodorowa jest jednym wielkim poligonem do badań. Finansowanie to kolejne wyzwanie.
Jak duże szanse na to, że gospodarka wodorowa to nie tylko szumne zapowiedzi?
Odnosząc się do ostatnich słów ministra dotyczących finansowania, to sprawa przedstawia się całkiem dobrze: państwo w kolejnych kilku latach alokuje ponad miliard złotych na ten cel, jest też zainteresowanie inwestycjami w nowe, czyste technologie wodorowe firm. Np. spółki Orlen Południe, Grupa Azoty, Lotos Asfalt (o planach produkcji wodoru ze ścieków przez spółkę Orlen Południe pisaliśmy już w tym artykule).
Z kolei tym, co potwierdza realną chęć państwa wykorzystania wodoru na poziomie dokumentów strategicznych, są Krajowy Plan Odbudowy czy opracowywanie osobnej, poświęconej wyłącznie temu rodzaju paliwa Polskiej Strategii Wodorowej. Jej cele to m.in. wykorzystanie technologii wodorowej w energetyce, w transporcie, stopniowy rozwój przesyłu i dystrybucji gazu oraz wybudowanie elektrolizerów, których zbiorcza moc osiągnie 2 GW do 2030 roku. Strategia przewiduje przeznaczenie 100 mln złotych rocznie na inwestycje w wodór. Z kolei Krajowy Plan Odbudowy przeznacza prawie 800 mln złotych na rozwój i wdrożenia technologii wodorowych.
Oprócz tego w ostatnich miesiącach państwo uruchomiło kilka projektów skoncentrowanych na wodorze np. w ramach programu „Nowa Energia” i „Zielony Transport Publiczny”, organizowanych przez NFOŚiGW. Kolejny, konkurs na projekty „Nowe technologie w zakresie energii” organizowanego przez NCBR ma ruszyć pod koniec bieżącego miesiąca.
Jaki potencjał dla startupów?
Startupy rozwijające produkty technologii wodorowych powinny w szczególności zainteresować się ostatnim ze wspomnianych wyżej programem, konkursem NCBR. „Nowe technologie w zakresie energii”. Ogłoszenie konkursu planowane jest na koniec kwietnia 2021 r. Jednym z sześciu bloków tematycznych są „Technologie wytwarzania i wykorzystania wodoru”, a w jego ramach następujące projekty do realizacji przez zwycięskie jednostki:
T3.1. Zintegrowane systemy procesu elektrolizy wody przeznaczone do produkcji wodoru wykorzystujące energię ze źródeł odnawialnych (biomasa, wiatr lub fotowoltaika) wraz z magazynowaniem wodoru lub wprowadzaniem do gazu ziemnego.
T3.2. Zgazowanie biomasy leśnej/rolniczej względnie biodegradowalnych odpadów w celu wytworzenia gazu syntezowego możliwego do produkcji wodoru względnie jego pochodnych (metan, metanol amoniak itp.)
T3.3.Wysokotemperaturowa piroliza metanu i technologie termochemicznego rozkładu wody w celu wytworzenia wodoru
T3.4. Konwersja instalacji energetycznych wykorzystujących paliwa konwencjonalne na paliwo wodoronośne (wodór, metanol, amoniak itd.).
Szczegóły konkursowych projektów znajdziecie tutaj.
Ponad 60 projektów już zakwalifikowanych przez NCBR do grantów, a zgłoszonych z inicjatywy wnioskodawców, tj. bez udziału NCBR, dotyczy wodoru.
