Spis treści
Polska jest jednym z trzech głównych producentów wodoru w Europie i pięciu na świecie, jednak jest to wodór „szary”, który niemal w całości idzie do procesów przemysłowych w zakładach azotowych, chemicznych i rafinerii. Tymczasem wodoru o klasie czystości pozwalającej na zastosowanie w innych gałęziach gospodarki mamy jak na lekarstwo. W planach jest postawienie do 2030 roku elektrolizerów o mocy nawet 2 GW , które wyprodukują czysty wodór z udziałem zielonej energii.
Już teraz prywatni inwestorzy przedstawiają pomysły na produkcję wodoru z odpadów, biomasy czy wprost z energii słonecznej i wiatrowej. Muszą się jednak zmierzyć z pytaniem, czy znajdzie się popyt na ten zielony, czysty wodór? Na razie rynek jest w powijakach.
Międzynarodowa Agencja Energetyczna wskazuje w grudniowym raporcie o wodorze na świecie na rozbieżność między obecnie planowanymi projektami a zapotrzebowaniem na produkcję zielonego wodoru. To pozostaje kluczową niepewnością dla przyszłej rozbudowy elektrolizerów.
Czytaj także: Rusza wyścig po elektrolizery
Chętni są, ale nie mogą się zdecydować
Podobnie w Polsce, zainteresowanie elektrolizerami w Polsce jest duże, jednak samych projektów jest jak na lekarstwo. Potencjalni klienci nie zawsze mają sprecyzowane plany, do czego wykorzystają wodór.
– Dostajemy bardzo dużo pytań w sprawie dostawy elektrolizera. Mamy swój produkt – elektrolizer alkaliczny czyli rozwiązanie znane, bezpieczne i bardzo wydajne, bo łatwo adaptuje się do zmiennych warunków produkcji energii z OZE. Podstawowy moduł ma 200 kW mocy elektrycznej – mówi w rozmowie z portalem WysokieNapiecie.pl Sławomir Halbryt, prezes Sescom.
– Najważniejsze jest określenie, do czego wodór ma służyć. Wodór powinien być produkowany blisko odbiorcy, bo koszt transportu jest wysoki – sam wodór jest lekki, można go sprężać, skraplać, jednak do tego potrzebujemy sporo energii – dodaje.
Drogie stacje i drogie autobusy…
– Samorządy bardzo aktywnie analizują w tej chwili możliwość wykorzystania wodoru, chociażby z tego powodu, że pakiet „Fit for 55” narzuca samorządom do 2030 roku praktyczną rezygnację z kupowania autobusów emisyjnych. Autobusy wodorowe mają przewagę nad elektrycznymi w kwestii zasięgu i czasu ładowania, jednak nakłady inwestycyjne na stacje tankowania wodorem są duże – wynoszą dziesiątki czy nawet setki milionów złotych na jeden hub. Mamy fiszkę złożoną do NFOŚiGW, planujemy trzy nieduże stacje tankowania wodoru do autobusów za 71 mln zł. Chcemy ilość produkowanego wodoru dopasować do potrzeb odbiorcy – setki kilogramów na dobę co daje możliwość zasilenia kilku-kilkunastu autobusów – mówi Sławomir Halbryt.
Natomiast pierwszym miastem, które zamówiło takie autobusy jest Konin. Przetarg na 4-letnią dzierżawę wygrał Solaris z autobusem Urbino 12. MZK Konin szacuje, że koszt autobusu wyniesie ok. 703 tys.euro (ok. 3,2 mln złotych). Co ciekawe, autobus na ogniwa paliwowe z Konina ma tankować wodór na stacji ZE PAK.
PKN Orlen, który jest jednym z głównych producentów wodoru w Polsce, zamierza rozwijać sieć stacji wodorowych. W planach, zgodnie z projektem HydrogenEagle, ma 54 stacji tankowania w Polsce, 22 – w Czechach oraz 26 na Słowacji. Ponadto zbuduje dwie ogólnodostępne stacje tankowania wodoru w Poznaniu i Katowicach oraz mobilną stację we Włocławku. Na ten ostatni projekt Orlen otrzyma 2 mln euro bezzwrotnego dofinansowania z unijnego programu CEF Transport Blending Facility. Ale czy na tych stacjach w ogóle pojawią się pojazdy tankujące wodór?
Na razie nie ma w Polsce autobusów z ogniwami paliwowymi, ale są pierwsze przymiarki. Poznań, Chełm, Włocławek otrzymają dofinansowanie z programu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej “Zielony transport publiczny” wnioski o dofinansowanie zakupu autobusów wodorowych. Dotacja w programie wynosi 90 proc. W sumie polskie miasta planują zakup 102 autobusów, co odpowiada zapotrzebowaniu na około tysiąc ton wodoru rocznie. Jak podaje PKN Orlen, zapotrzebowanie jednego autobusu na paliwo wodorowe wynosi około 30 kg/dzień, co pozwala na przejechanie ok. 300 km.
Według Polskiej Strategii Wodorowej do 5 lat zapotrzebowanie na wodór w sektorze transportu w Polsce wyniesie niespełna 3 tys. ton, z czego większość dla autobusów, a w perspektywie 10 lat zapotrzebowanie na wodór w sektorze transportu wzrośnie do
22,5 tys. ton rocznie.
Grupa Solorza ma już elektrolizer, to dokupi jeszcze samochody
ZE PAK na terenie swojej elektrowni stawia elektrolizer. Plany grupy są znacznie większe na 100 MW mocy w elektrolizerach i ok. 30 stacji tankowania. Do tego potrzebne będą wodorowe autobusy i tu Grupa Polsat Plus wraz z ZE PAK zapowiadają otwarcie za dwa lata fabryki wodorowych autobusów w Świdniku. Tymczasem, według doniesień medialnych, spółka Solorza Plus Flota kupiła w tym roku około 40 Toyot Mirai z napędem wodorowym. Wodorowe Toyoty Mirai włączyć ma do swojej floty iTaxi – zapowiedziała spółka. To właśnie korporacje taksówkowe mogą stworzyć popyt na wodór, np. w Kopenhadze jest już 100 taksówek z wodorowym napędem.
Czytaj także: Polskie firmy próbują zmierzyć się z wodorem
Auta wodorowe są droższe od elektrycznych, bo najnowsza Mirai to wydatek rzędu 300 tys. zł. Takie samochody mogą znaleźć na rynku nisze, ale nie będą konkurencją dla tańszych elektryków tylko produktem skierowanym do bogatszych klientów albo do korporacji. To między innymi założenie BMW, które w swojej ofercie ma mieć auto wodorowe na bazie modelu X5, jednak nie rozwija na razie mocno tego segmentu.
Pojemność zbiorników samochodów osobowych typu Toyota Mirai wynosi ok. 5 kg wodoru, co umożliwi pokonanie blisko 600 km. Rocznie takie auto wykorzysta przy przebiegu 30 tys. km około 250 kg wodoru. Przy 100 pojazdach daje to 25 ton.
…albo pociągiem
Wodorową lokomotywę przedstawiła w tym roku PESA. Prototyp SM42 6Dn ma zbiorniki o łącznej pojemności 175kg, a jedno tankowanie pozwala na dobową pracę manewrową lokomotywy. Prototyp kupił dla Orlen Koltrans PKN Orlen, który pracuje nad układem tankowania wodoru do tej lokomotywy.
PESA spodziewa się natomiast, że pierwszy pasażerski pojazd napędzany wodorem ma wyjechać na tory na przełomie 2025/26 roku.
– Transport komunalny, pasażerski na pewno będzie pierwszym sektorem wykorzystania wodoru w Polsce. W kolejnictwie także są ciekawe możliwości – mamy na przykład projekt pociągu na Hel. Trakcja elektryczna w tym miejscu oznaczałaby ingerencję w krajobraz. Powstał więc projekt wodorowego pociągu. Nadal jest to tylko koncepcja; pozostaje kwestia samego pociągu, jego obsługi, budowy stacji tankowania. KPO z pewnością by tu pomogło przy finansowaniu. Spodziewam się, że pojawią się za kilka lat pojazdy, które będą spalały wodór jak teraz gaz i ten wodór nie będzie musiał mieć takiej czystości, co znakomicie obniży jego cen – mówi prezes Sescom.
Wodór w dom…
Tauron poinformował, że najkorzystniejszym modelem dalszego rozwoju jego spółki ciepłowniczej będzie konwersja źródeł węglowych na gazowe, a w przyszłości także wodorowe. Niedawno Polskie Domy Drewniane podpisały porozumienie z Ses Hydrogen dotyczące zbudowania w Środzie Śląskiej „pierwszego osiedla ogrzewanego przez zielony gaz”.
Projekt wykorzystania wodoru w sieci ciepłowniczej ma spółka Marine Energy, która stara się o dofinansowanie z NFOŚiGW. Planuje w Kamieniu Pomorskim fabrykę energii wodorowej z farmy wiatrowej. „Odpad” w postaci energii cieplnej zostanie skierowany do niezależnej sieci ciepłowniczej, która ma dopiero zostać zbudowana. Na razie jednak brakuje praktycznego zastosowania wodoru w ciepłownictwie.
W Europie testy z wykorzystywaniem wodoru w ciepłownictwie do ogrzewania domów prowadzone są. mi.n w Wielkiej Brytanii, Belgii i Francji. Wiele opracowań wskazuje na to, że tańsze od ogrzewania domów kotłami na wodór jest wykorzystanie pomp ciepła. Ostatnio raport na ten temat wydała Europejska Organizacja Konsumentów BEUC, która policzyła koszty ogrzewania w przypadku polskich domów. Wyszło jej, że pompy ciepła to najtańszy sposób na dekarbonizację ciepła u mieszkańców, zazwyczaj są o 95 proc. tańsze w eksploatacji niż kotły wodorowe.
Gdyby jednak zastąpić wodorem nie gaz w sieci dystrybucyjnej ale paliwo w kotłowniach, to opłacalność inwestycji może wyglądać inaczej. W najnowszej publikacji na temat wodoru AgoraEnergiewende uznaje, że wodór w sieciach ciepłowniczych jest rozwiązaniem dobrym („no regret”), po wykorzystaniu w pierwszej kolejności OZE, ciepła otoczenia i ciepła odpadowego.
– Bardzo wierzę w ciepłownictwo, ale muszą powstać nowej konstrukcji kotły, a na razie są rozwiązania, które spalają mieszaninę gazu i wodoru. Mamy prototyp kotła o mocy kilkunastu kilowatów, przymierzamy się do wybudowania kotła o mocy 0,5 MW – to będzie nasza modelowa jednostka. Trzeba pamiętać, że jest kilka tysięcy kotłowni węglowych o mocy do 1 MW, a nie wszystkie mają możliwość zastąpienia węgla gazem. W takich sytuacjach można i należy rozważać zastosowanie OZE – wiatru i PV oraz kotła wodorowego. Wierzymy, że w Środzie Śląskiej będziemy mogli taki pilotaż wykonać. Na osiedlu jest dużo dachów, na pewno będziemy przewymiarowywać instalacje, by magazynować energię w postaci wodoru, który będzie zużywany doraźnie, maksymalnie z kilkudniowym przesunięciem. Spalając wodór w turbinie czy ogniwach paliwowych uzyskamy w szczytach letnich prąd – opowiada Sławomir Halbryt.
Czytaj także: Polski wodór dostanie zastrzyk gotówki
Przemysł – dużo oczekiwań, mało projektów
Polska Strategia Wodorowa zakłada, ze do 2030 roku to przemysł chemiczny i petrochemiczny będzie głównym odbiorcą wodoru nisko i zeroemisyjnego. W swoim raporcie AgoraEnergiewende wskazuje, że przemysł jest sektorem pierwszego wyboru, jeśli chodzi o dekarbonizację za pomocą wodoru. Wymienia tu przemysł stalowy i chemiczny, w tym producentów plastików i nawozów. O projektach przemysłowych dotyczących wodoru mówi się w Polsce mniej, tymczasem powinien to być pierwszy obszar zainteresowania.
Synthos planuje produkcję wodoru z pary wysokotemperaturowej na terenie swoich zakładów w Oświęcimiu. Projekt o wartości ok. 32-34 mln euro czeka na dofinansowanie z programu IPCEI. W tym samym konkursie startował m.in. AlcerolMittal Poland, jednak jego dwa projekty nie znalazły się w gronie wybranych do dofinansowania. Natomiast koncern przygotowuje strategię dekarbonizacji w której uwzględni też wodór stosowany w procesie bezpośredniej redukcji żelaza (DRI). W planach jest budowa w Dąbrowie Górniczej pieca elektrycznego. Jego realizacja będzie jednak zależała m.in. od dostępności zielonego wodoru.
Transport wodoru i OZE wąskimi gardłami
Przy wykorzystaniu wodoru ważnym czynnikiem jest logistyka. Wodór można teoretycznie przesyłać sieciami gazowymi, jako dodatek do gazu ziemnego albo zbudowanymi do tego celu specjalnymi gazociągami. Wymaga to dostosowania sieci, w tym tłoczni i na razie nie ma jasnych planów inwestycji w takie gazociągi. PGNiG zamierza dopiero prowadzić badania na temat wykorzystania wodoru w zamkniętej sieci gazowej w Odolanowie.
Produkcja wodoru z OZE, lokalnie wydaje się więc najlepszym rozwiązaniem. – Prąd wprowadzony do sieci jest obarczony kosztami dystrybucyjnymi, dlatego najlepiej byłoby produkować wodór bezpośrednio z instalacji OZE. Z kolei rafinerie mogą wyprodukować dużo i względnie tanio szary wodór, ale trzeba go transportować – to się opłaca na dystansie 100-150 km. W przypadku średniej wielkości miasta, transport wodoru na potrzeby komunikacji miejskiej musiałby odbywać się co najmniej raz dziennie – zauważa prezes Sescom.
„Polityka rządowa jest obecnie bardziej skoncentrowana na dekarbonizacji produkcji wodoru niż na rozwijaniu popytu na nowe zastosowania, a obecne ambicje krajów w zakresie stymulowania wykorzystania wodoru w nowych zastosowaniach nie są wystarczające do spełnienia ich zobowiązań zerowych netto” – oceniła Międzynarodowa Organizacja Energetyczna.
