100 TWh energii w wodorze w 2040 r. – rozpoczął się wyścig

Premiera raportu Zielony wodór
© MWK

Pierwszy tak kompleksowy raport dotyczący wykorzystania OZE do produkcji wodoru na polskim podwórku ujrzał światło dzienne. Premiera zbiega się w czasie z opublikowaniem w Monitorze Polskim „Polskiej strategii wodorowej do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.”.

- Trwają prace nad „Konstytucją dla wodoru”, która będzie się wyrażała w wielu projektach nowych aktów legislacyjnych, ustaw oraz rozporządzeń wykonawczych, które w roku 2022 zaprezentujemy w konsultacjach publicznych - poinformował wiceminister klimatu i środowiska Ireneusz Zyska podczas premiery raportu⁽¹⁾ wydanego przez Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej wraz z Dolnośląskim Instytutem Studiów Energetycznych.

Jako, że Polska jest trzecim producentem wodoru w Unii Europejskiej i piątym na świecie, w rozwoju tej gałęzi pokładane są wielkie nadzieje. Co prawda produkowany w Polsce wodór jest szary, nie odbiega to jednak ani od światowego, ani europejskiego⁽²⁾ profilu produkcji. Wg danych zawartych w raporcie, 76 proc. wodoru na świecie produkuje się z gazu ziemnego, a 24 proc. z węgla. – Wodór uzyskiwany w sposób niegenerujący dużych emisji CO₂ stanowi zaledwie 0,1 proc. globalnej produkcji – czytamy. Przykładowo, światowa produkcja wodoru w 2018 r. wyniosła ok. 115 mln ton i odpowiadała za emisję 830 mln ton CO₂. To ok. 2,2 proc. emisji w sektorze energetycznym. Wyzwaniem będzie zatem zazielenienie już obecnej produkcji oraz jej zwiększenie, celem zaspokojenia pojawiających się na rynku potrzeb.

Kluczowe założenia Polskiej Strategii Wodorowej do roku 2030 – pod zdjęciem w środku© MKiŚ

W raporcie prezentuje się różne metody produkcji wodoru, wraz z wyszczególnieniem ich emisyjności i kosztów. Choć sprawność procesu power-to-gas-to-power wynosi jedynie ok. 30 proc (więcej w artykule), elektrolizę wskazuje się w raporcie jako „najbardziej perspektywiczną metodę produkcji wodoru” ze względu na uwarunkowania polityki klimatycznej.

Czytaj: Wodór: wielka szansa czy wysokokosztowa ułuda?

Wyścig o wodór

– Rozpoczął się wyścig. Ta gospodarka, która nie przejdzie na wodór – przegra. Warunkiem nadrzędnym jest dostęp do mocy zainstalowanej z OZE – mówił wprost prezes PSEW Janusz Gajowiecki. Dodał, że bez uwolnienia potencjału energetyki lądowej i morskiej, na większą skalę, w nowych lokalizacjach, Polska może zapomnieć o rozwoju gospodarki wodorowej. – To, że są to źródła zmienne, to nie jest ich wada, to jest ich właściwość. Musimy nauczyć się z tym żyć – wtórował prof. dr hab. inż. Piotr Kacejko, odnosząc się do konieczności magazynowania energii. Dlaczego w postaci wodoru? – Na ten moment technologia nie ma nic innego do zaproponowania, jeśli chcemy energię przechować przez dłuższy czas – wskazał prof. Kacejko. Wodór jako nośnik sprawdza się najlepiej, jeśli mowa o magazynowaniu przez okres powyżej 100 godzin.

Ile wodoru produkujemy dziś?

100 TWh zgromadzonych w wodorze – tę wartość zapotrzebowania prognozują autorzy raportu w Polsce w 2040 r. - To mniej więcej połowa energii elektrycznej zużywanej w 2040 r. (..) lub zawarta w ok. 10 mld m sześc. gazu ziemnego. (…) W tej chwili w Polsce produkowany jest wodór o wartości energetycznej ok. 30 TWh. Powstaje w zakładach chemicznych, w Puławach, w Policach i tam kończy swój żywot – mówił prof. Kacejko, jeden z autorów raportu. Jest to wodór szary, głównie powstający w technologii reformingu parowego. Zadaniem będzie nie tylko „dorzucenie” 70 TWh, ale stopniowe zastąpienie także tych 30 TWh zużywanych już w przemyśle wodorem zielonym.

By sprostać wspomnianemu zapotrzebowaniu, autorzy proponują następujący układ mocy OZE w 2040 r. w Polsce: 20 GW w fotowoltaice, 20 GW w wietrze na lądzie oraz 20 GW w morskich farmach wiatrowych, a do tego 10 GW w magazynach energii – wszystko na potrzeby bilansowania systemu elektroenergetycznego. Dodatkowo, 10 GW dedykowanych mocy powinno być zarezerwowanych do produkcji zielonego wodoru off-grid, bezpośrednio na potrzeby m.in. hutnictwa czy ciepłownictwa. Jak czytamy, obecne tempo i plany rozwoju OZE nie dają szans na zaspokojenie przyszłego popytu na zielony wodór.

Czytaj: Farmy wiatrowe głównym producentem zielonego wodoru?

Co poza zapewnieniem mocy?

- Na rynku nie ma aktualnie żadnych sieci, które są przystosowane w 100 proc. do jakiejkolwiek domieszki wodoru. W tym obszarze trwają prace badawcze i realizujemy je m.in. w projekcie power-to-gas w Odolanowie – mówiła Agata Urbaniak, dyrektor Oddziału Centralnego Laboratorium Pomiarowo-Badawczego PGNiG SA. W zamkniętej enklawie testowany jest tam wpływ wodoru na poszczególne elementy infrastruktury sieci gazowej (aparatura, gazomierze, przepływomierze). – Wyzwaniem na pewno są również aspekty operacyjne, czyli wypracowanie optymalnych modeli biznesowych we współpracy z producentem OZE, z dostawcą OZE, z operatorami sieci przesyłowych, dystrybucyjnych, ale też producentem wodoru, a także od strony odbiorcy wodoru – dodała Agata Urbaniak. Poruszyła też kwestię koncesji na magazynowanie paliw. - Prawo powinno ułatwiać magazynowanie energii elektrycznej w postaci jakiegokolwiek medium gazowego czy płynnego – wskazywała. Innym aspektem są finanse.

- W I połowie przyszłego roku powinien zostać uruchomiony specjalny program dedykowany „wodoryzacji” gospodarki. Już obecnie rozważanych jest dziewięć projektów o wartości 10 mld zł w tym obszarze – zdradził Piotr Dowżenko, dyrektor Departamentu Innowacji i Wodoryzacji Gospodarki w Narodowym Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

Marta Wierzbowska-Kujda
Redaktor naczelna, sozolog