Wodór mógłby napędzić niskoemisyjny transport, a także wspomóc redukcję emisji CO2. Chociaż na razie jest to odległa perspektywa, to produkcję pierwiastka mogłyby wspomóc lądowe farmy wiatrowe – pisze Piotr Stępiński, redaktor BiznesAlert.pl.
Coraz więcej polskich spółek dostrzega potencjał tkwiący w wodorze, który przez wielu jest uważany za paliwo przyszłości, mogące pełnić tą samą rolę, co ropa w XX wieku. Swoje wodorowe ambicje ogłosiły PKN Orlen, Grupa LOTOS czy JSW. Obecnie wodór pozyskiwany jest głównie z gazu ziemnego i ropy naftowej. Są to jednak wysoce emisyjne metody produkcji. Przy wytworzeniu jednej cząsteczki wodoru emitowane jest dziewięć cząsteczek CO2. Istnieją jednak inne metody, które pozwalają na produkcję zeroemisyjną. Do tego celu mogłaby posłużyć energia pochodząca z lądowych farm wiatrowych. Jej nadmiar generowany przez wiatraki mógłby zostać wykorzystany do procesu elektrolizy, w wyniku której woda uległaby rozkładowi na tlen i wodór. Tym samym instalacja Power-To-Gas (P2G) pozwoliłaby z jednej strony na magazynowanie nadwyżek zielonej energii, a z drugiej przyczyniłaby się do produkcji wodoru, który mógłby trafiać do gazociągów, gdzie byłby mieszany z metanem.
Świat testuje P2G, Niemcy są liderem
Takie rozwiązania są obecnie testowane w wielu miejscach na świecie. Realizowanych jest kilkadziesiąt niewielkich projektów np. Japonii czy w Stanach Zjednoczonych. Przy czym, większość z nich jest prowadzona w Europie, szczególnie w Niemczech, które wydają się być liderem w tym obszarze. Na przykład od maja 2018 roku instalacja P2G została uruchomiona w Falkenhagen. To efekt współpracy 27 podmiotów z 6 państw. Dzięki niej możliwa jest produkcja wodoru przy wykorzystaniu OZE. Następnie wodór jest poddawany procesowi metanizacji. Paliwo ma zostać zmienione w syntetyczny gaz naturalny, do czego wykorzysta się dwutlenek węgla, pochodzący z instalacji produkującej bioetanol. Jak zaznacza Uniper, który brał udział w realizacji projektu wnosi on ważny wkład w sukces transformacji energetycznej. Pozwala na wykorzystanie wodoru m.in. do celów energetycznych czy dla potrzeb ciepłownictwa. Według wyliczeń niemieckiej spółki nowa instalacja, w ciągu godziny może wytwarzać 57 m sześciennych syntetycznego gazu naturalnego, co odpowiada produkcji około 600 kWh energii. Co ciekawe, rok wcześniej w Falkenhagen uruchomiono również instalację, która pozwala na wtłaczanie wodoru bezpośrednio do sieci gazociągowej. Według naukowców domieszka 10 procent wodoru nie powoduje zmiany właściwości gazu tłoczonego rurociągami.
Niemcy myślą o kolejnych projektach. W połowie lutego operatorzy elektroenergetyczni i gazowi w zachodnich Niemczech, Ampion oraz Open Grid Europe (OGE) ogłosili gotowość do budowy instalacji klasy Power-to-Gas o mocy 100 MW wraz z infrastrukturą wodorową, w okolicach Lingen w Dolnej Saksonii. Oprócz tego partnerzy projektu zamierzają przekształcić istniejący gazociąg OGE w dedykowany do transportu wodoru. Łącznie projekt ma pochłonąć około 150 mln euro.
Po podobne rozwiązania chcą również sięgnąć inni operatorzy. W październiku ubiegłego roku portal Gramwzielone.pl informował, że TenneT, Gasunie Deutschland oraz Thyssengas ogłosiły plan projektu „Element One”, zakładającego budowę magazynu energii, w technologii power-to-gas, który powstanie w Dolnej Saksonii i którego moc wyniesie 100 MW. Instalacja ma powstać w pobliżu sieci przesyłowych, należących do Tennet którymi, płynie energia generowana przez niemieckie farmy wiatrowe, znajdujące się na Morzu Północnym. Z początkiem 2022 roku miałby on stopniowo zostać włączany do systemu.
Polska rozważa
Instalacje typu P2G mogłyby okazać się istotne z punktu widzenia wsparcia wysiłków poszczególnych państw na rzecz redukcji emisji CO2, a tym samym realizacji rosnących ambicji polityki energetyczno-klimatycznej Unii Europejskiej. Po takie rozwiązanie mogłaby również sięgnąć Polska. W 2015 roku Polska Grupa Energetyczna i Gaz-System podpisały list intencyjny w sprawie zastosowania technologii magazynowania energii, polegającej na przemianie energii elektrycznej na paliwo gazowe. Lider polskiego rynku energii elektrycznej obecnie dysponuje 14 farmami wiatrowymi, o łącznej mocy 549,98 MW. Powołana została grupa robocza w skład której weszli przedstawiciele obydwu spółek. W efekcie ich prac miało powstać studium wykonalności projektu instalacji P2G. Od tego czasu efekt prac jest niewielki. Biuro prasowe PGE informuje portal BiznesAlert.pl, że spółka prowadzi prace studyjne, związane z jej potencjalnym zaangażowaniem w inicjatywy dotyczące produkcji i wykorzystania wodoru, które obejmują m.in. dokładne przeanalizowanie kwestii ekonomiki technologii wodorowych oraz regulacji warunkujących możliwości ich wdrożenia.
Koszty to przeszkoda
Na koszty zwraca również uwagę Gaz-System. W rozmowie z BiznesAlert.pl rzecznik spółki Mariusz Kozłowski stwierdził, że spółka ciągle analizuje nowe rozwiązania technologiczne, uwzględniając przy tym rachunek ekonomiczny oraz efektywność wdrożenia danej technologii. Komercjalizacja P2G jest na bardzo wczesnym etapie rozwoju, z ograniczoną liczbą pilotaży i projektów demonstracyjnych. Według wyliczeń Oxford Energy Institute biorąc pod uwagę możliwy efekt skali, koszty produkcji mogłyby wynosić 50-100 euro/MWh dla wodoru i 100-150 euro/MWh dla metanu. Optymistyczne są szacunki dotyczące cen samego wodoru. Te mogłyby znacząco spaść, gdyby udało się wykorzystać nadwyżkę energii z wiatru i słońca do produkcji gazu. Z wyliczeń przeprowadzonych przez berliński ośrodek badawczy Energy Brainpoll wynika, że w takiej sytuacji wodór mógłby być tańszy od gazu. Z kolei według szacunków Międzynarodowej Agencji Energii do 2040 roku ceny gazu wzrosną ponad dwukrotnie, w porównaniu do 2020 roku – z 0,017 euro/kWh do 0,041 euro/kWh. W tym samym czasie ceny wodoru produkowanego z wiatraków mogłyby być niższe o 0,018 euro/kWh i wynieść 0,021-0,032 euro kWh.
Szacunki te są jednak obarczone pewnym ryzykiem. Niepewne jest również i to jaka będzie dostępność OZE oraz poziom integracji zielonych źródeł z siecią, a informacje te są potrzebne do rozpoczęcia procesu P2G. Technologie P2G mogłyby wspomóc upowszechnienie wykorzystania wodoru oraz w pewnym stopniu przyczynić się do dekarbonizacji energetyki. Potrzeba odwęglenia sektora mogłaby być siłą napędową dla rozwoju technologii P2G. To z kolei wymagałoby kosztownych inwestycji, a o te może być trudno. Zwłaszcza, że technologie P2G nie mają charakteru strategicznego w polityce państwa, a ponadto brakuje zachęt finansowych dla realizacji tego rodzaju przedsięwzięć. Na horyzoncie pojawia się interesująca szansa rynkowa.
