Łańcuch wartości gospodarki wodorowej w Polsce

 

– Medycyna i energetyka to dziedziny, w których dokonują się dzisiaj najbardziej przełomowe odkrycia – powiedział prof. Alojzy Nowak, rektor Uniwersytetu Warszawskiego, otwierając konferencję. – Jestem przekonany, że wielu z nich dokonają polscy naukowcy. Chciałbym, by zbudowany przez nich autobus wodorowy połączył budynki UW w Warszawie, jednak póki co miałby problem z tankowaniem.

Technologia jest – brakuje infrastruktury i regulacji prawnych

 

Uczestnicy konferencji „Łańcuch wartości gospodarki wodorowej w Polsce”, która miała miejsce 11 maja w Warszawie próbowali odpowiedzieć na pytanie, kiedy rozwiązania wodorowe będą przynajmniej na tyle rozpowszechnione, co dzisiaj fotowoltaika. Aby stało się to jak najszybciej, potrzebne jest przyspieszenie w zakresie regulacji prawnych i wsparcie państwa w obszarze infrastruktury, bo technologię mamy i Polska ma szansę zostać liderem europejskim, a nawet światowym, w kilku niszach branży wodorowej.

W trakcie konferencji zaprezentowane zostały trzy produkty, które mają taką szansę: stałotlenkowe ogniwa SOC Instytutu Energetyki, które już znalazły zastosowanie w Elektrociepłowni w Elblągu; reaktor SynGen firmy mPower Green Tech– mobilne urządzenie do przetwarzania biomasy i odpadów, w efekcie czego otrzymuje się energię elektryczną, ciepło oraz zielony wodór; Termoelektrolizer firmy Hydromeda Technologies o wydajności produkcji wodoru na poziomie 96%.

Jako trzeci w Europie, a piąty na świecie producent wodoru „szarego” i mamy dobrą bazę biznesową i technologiczną, żeby odegrać znaczącą rolę w tej branży, przestawiając się na wodór „zielony”, czyli zero- czy niskoemisyjny. – Szukajmy takiej niszy, która daje możliwość zrobienia czegoś efektywniej niż inni. Twórcy pierwszych generatorów nie wiedzieli, w jakim kierunku rozwinie się system energetyczny za 30-50 lat. Trzeba nam niekonwencjonalnego myślenia o magazynowaniu energii – w pewnym sensie wino jest magazynem winogron, a ser magazynem mleka. Wprawdzie ogranicza nas brak wiedzy, jednak wiemy coraz więcej – przekonywał prof. Jakub Kupecki, Dyrektor Instytutu Energetyki.

Wiedza ta została zebrana w raporcie „Łańcuch wartości gospodarki wodorowej w Polsce” przygotowanym przez Instytut Energetyczny, Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego i Klub Energetyczny – organizatorów konferencji. Zawartość tego opracowania wielokrotnie została doceniona przez uczestników, którzy otrzymali skrót raportu.

W trakcie konferencji wnioski z raportu przedstawił jeden z jego autorów, prof. Grzegorz Tchorek z Instytutu Energetyki.

– UE zdefiniowała restrykcyjne warunki, żeby wodór mógł zostać uznany za niskoemisyjny, a tylko takie projekty będą dotowane. Z naszych badań wynika, że tylko elektroliza wodoru z energii uzyskanej z OZE (wiatr, słońce lub atom) spełnia taksonomię UE: 3t co2 na t h2 . Reforming parowy metanu (+CCS), reforming parowy biogazu oraz przerób odpadów (+CCS) wymagałyby dodatkowej redukcji na etapie magazynowania i transportu dla osiągnięcia tego limitu. Pozostałe metody: gazyfikacja węgla (+CCS), reforming parowy metanu, przerób odpadów, gazyfikacja węgla i elektroliza za pomocą energii sieciowej nie zostaną uznane za niskoemisyjne Unię – powiedział prof. Grzegorz Tchorek.

Oprócz metod produkcji wodoru raport obejmuje również analizę porównawczą zagadnień związanych z jego zastosowaniem, magazynowaniem, przesyłem i dystrybucją.

Całość raportu jest dostępna tutaj https://hydrogenconference.pl/

 

Transport kołem zamachowym

 

Pod względem liczby zarejestrowanych pojazdów wodorowych liderami są Niemcy, Korea i Japonia. W Polsce przy zerowej infrastrukturze ogólnodostępnej zarejestrowanych jest 150 samochodów wodorowych. A przecież przed nami włączenie transportu do systemu ETS.

Zgodnie z rozporządzeniem AFIR z marca 2023 roku do 2030 roku w Polsce powinno powstać przynajmniej 49 stacji tankowania wodoru. Tymczasem stacja w Rybniku będzie dopiero druga. Miasto niedawno zdecydowało, że będzie ogólnodostępna, a nie tylko na potrzeby komunikacji publicznej, jak pierwotnie zakładano. Na tę infrastrukturę czeka Toyota, która od 8 lat produkuje taśmowo samochody na wodór.

– Brakuje nam trzech elementów: infrastruktury, infrastruktury i infrastruktury. W szybkim tempie powstają punkty do ładowania aut elektrycznych, nawet jest uproszczona legislacja. Pora rozłożyć taki czerwony dywan przed samochodami na wodór – powiedział Andrzej Szałek, Doradca Zarządu TOYOTA CENTRAL EUROPE.  Dobrze, że są dopłaty do autobusów, ale pamiętajmy, że fotowoltaika ruszyła dzięki wsparciu użytkownika końcowego. Dopłaty do samochodów osobowych to byłby dobry impuls. Na marginesie: Emisja co2 samochodu zasilanego wodorem pochodzącym z sieci energetycznej w Australii to 55 g/km. Unia ma najbardziej rygorystyczną normę: 95 g/km (Japonia 120; USA 130). Gdyby w Polsce użyć wodoru wyprodukowanego za pomocą energii sieciowej, to emisja co2 naszych aut wodorowych wyniosłaby 120-200 g/km  dodał Szałek.

Zdaniem Krzysztofa Dreslera, dyrektora projektów wodorowych w firmie Impact Clean Power Technology, wodór jest komplementarny w stosunku do baterii litowo-jonowych, bo ogniwo pozostanie elementem bilansującym pozwalającym na dostosowanie ilości energii do zapotrzebowania. – Mam nadzieję, że w przypadku wodoru pójdziemy podobną ścieżką, jak z LPG. Polacy są przedsiębiorczy i lubią nowości, rzeczy wygodne, ale przede wszystkim opłacalne. Dzięki naszej przedsiębiorczości mamy polskie ogniwo paliwowe – podkreślał Dresler.

W transporcie drogowym jesteśmy w fazie eksperymentalnej. W kolejowym jeszcze dalej do realnych rozwiązań, choć wodór z pewnością znajdzie tam zastosowanie jako alternatywa dla napędu elektrycznego, zwłaszcza w miejscach nieelektryfikowanych, które mamy także w Polsce. SKM Warszawa ma w mieście taki odcinek i planuje analizę inwestycji w trakcję vs napęd wodorowy, jednak nadal brak jest danych wejściowych, które pozwoliłyby taką analizę przeprowadzić.

– To nie jest pieśń przyszłości. To już się dzieje. W Austrii i w Niemczech kursuje ponad 40 pociągów wodorowych i ta liczba rośnie – powiedział Alan Beroud, Prezes Zarządu SKM Warszawa, który wskazał też na barierę finansową. – Zgodnie z prognozami w 2030 roku koszt transportu pociągami konwencjonalnymi wyniesie 325 zł za 100 km, zaś wodorowymi 185 zł za 100 km. Wyczekujemy więc i na „zielony” wodór wyprodukowany w Polsce, i na odpowiednie regulacje prawne, które pomogą w finansowaniu składów wodorowych.

Duże zapotrzebowanie na wodór

 

Zapotrzebowanie państw Unii Europejskiej na wodór szacuje się na 8 mln ton. Biorąc pod uwagę, że 1 kg skroplonego wodoru pozwala wyprodukować 33 kWh, konieczny będzie import wodoru spoza Unii Europejskiej: rurociągami lub drogą morską. Prognozy mówią, że w 2030 roku przynajmniej połowa wodoru będzie importowana. GAZ-SYSTEM przygotowuje się na taką ewentualność.

– Utworzyliśmy nowy dział badawczo-rozwojowy zajmujący się analizą transportu czystego wodoru oraz mieszanek. Nasi eksperci uważnie śledzą, co się dzieje na świecie w branży wodorowej, monitorują m.in. rozwój norm amerykańskich. Trwa wiele projektów. Jednym z nich jest nordycko-bałtycki korytarz wodorowy. Przeprowadziliśmy też badanie rynku, z którego wynika, że zainteresowanie wodorem ze strony przemysłu jest nadspodziewanie duże. Jesteśmy w o tyle dobrej sytuacji, że mamy interkonektory ze wszystkimi sąsiadami, łącznie z Danią i z Norwegią. Jednak potrzebny byłby terminal morski do importu amoniaku – powiedział Andrzej Kensbok, Wiceprezes Zarządu GAZ-SYSTEM.

Obrazowym przykładem, z czego wynika tak duże zapotrzebowanie na wodór są wyliczenia przeprowadzone przez KGHM – zakładu, który zajmuje 7. miejsce w produkcji miedzi na świecie. Jej pozyskiwanie z rudy wymaga temperatury rzędu 1300 st.C.

– Gdyby wodór miał zastąpić w procesie produkcyjnym gaz ziemny i węgiel koksujący, to zapotrzebowanie na to paliwo szacujemy na 70 tys. ton wodoru rocznie. Niewiele mniej niż produkuje ZAK Kędzierzyn-Koźle. Naszym celem jest redukcja emisji CO2 do zera do 2050 roku. Dlatego angażujemy się w projekty wykorzystania ciepła odpadowego do produkcji wodoru. Potencjał tej metody jest znaczący, bo gazy poprocesowe wymagają schłodzenia do 300 st.C – powiedział Radosław Żydok, Dyrektor Departamentu Projektów Transformacyjnych, KGHM Polska Miedź.

 

Doliny wodorowe połączą naukę, samorząd i biznes

 

Niezmiernie ważną rolę do odegrania mają doliny wodorowe, których mamy już 8 w Polsce. Powstanie 4 z nich zainicjowała Agencja Rozwoju Przemysłu, współorganizowała też 2 kolejne.

– Doliny wodorowe mają uruchomić rynek niskoemisyjnego wodoru. To miejsca, gdzie przede wszystkim buduje się kompetencje, aby pomagać samorządom i przedsiębiorcom. Tam powstają laboratoria do testowania nowych technologii. Niezmiernie ważny jest też aspekt współpracy międzynarodowej, na co zwracać będzie uwagę Unia Europejska, dlatego taką współpracę już prowadzimy z podmiotami z Czech i z Niemiec. Chcemy się koncentrować na dekarbonizacji przemysłu ulokowanego w naszym regionie – powiedział Szymon Płoński, dyrektor strategiczny ds. rozwoju Dolnośląskiej Doliny Wodorowej w Agencji Rozwoju Przemysłu. Produkuje się tam zielony wodór w Gaju Oławskim. – Moim zdaniem, zielony wodór w pierwszej kolejności będzie wykorzystywany w transporcie, później także w przemyśle, a dopiero na końcu w energetyce – dodał Szymon Płoński.

Pierwsza dolina wodorowa powstała w Holandii, ale choć ma najdłuższy staż, wcale nie jest najbardziej rozwinięta technologicznie. Od czego zależy efektywność doliny wodorowej? Grzegorz Pawelec, Dyrektor Działu Analiz, Hydrogen Europe, jednym tchem wymienia trzy kluczowe elementy sukcesu: wsparcie władz lokalnych, odpowiednie zasoby ludzkie, ale przede wszystkim duży partner biznesowy, odbiorca przemysłowy, który gwarantuje opłacalność projektu.

Liderem Mazowieckiej Doliny Wodorowej zrzeszającej 37 podmiotów jest PKN Orlen. Koncern realizuje blisko 50 projektów związanych z wykorzystaniem wodoru, większość dotyczy zmniejszania emisyjności działalności produkcyjnej. Najnowszym projektem grupy jest Bursztynowa Dolina Wodorowa, gdzie liderem jest Rafineria Gdańska. Toczą się tam badania nad pojazdami portowymi z napędem wodorowym.

Dolina Podkarpacka to stowarzyszenie kilkudziesięciu podmiotów. Jednym z nich jest Politechnika Rzeszowska. Powstaje tam laboratorium, w którym będą przeprowadzane testy spalania wodoru w silnikach samolotowych.

–Surowiec produkowany przez Jastrzębską Spółkę Węglową to węgiel koksowy, który jest niezbędny do produkcji stali i – jak mówi prezes JSW Tomasz Cudny, zielona transformacja zaczyna się 1000 metrów pod ziemią, bo bez węgla koksowego nie będzie stali niezbędnej do produkcji wiatraków, elektrolizerów, pociągów na wodór ani konstrukcji do fotowoltaiki. JSW Nowe Projekty to spółka dedykowana do realizacji strategii środowiskowej Grupy JSW, która zakłada redukcję śladu węglowego o 30% do 2030 roku, a do 2050 o 100%. Za ten ślad odpowiada emisja metanu z procesów wydobywczych. Dlatego w ramach Śląsko-Małopolskiej Doliny Wodorowej prowadzimy projekt produkcji wodoru z gazu koksowego, a także projekt zagospodarowania terenów zdegradowanych przy kopalniach, gdzie po rekultywacji mogłyby powstać wielohektarowe instalacje fotowoltaiczne produkujące zielony wodór – powiedział Mariusz Wielkopolan, prezes spółki JSW Nowe Projekty.

 

Wsparcie publiczne niezbędne

 

– Technologie produkcji wodoru są. Jest też ogromne zapotrzebowanie, tak ze strony społecznej, jak i przemysłu. Najbardziej brakuje infrastruktury i regulacji prawnych. Polacy są przedsiębiorczy – wystarczy stworzyć warunki. Zielone certyfikaty pomogły zbudować wiatraki, fotowoltaice pomogły aukcje (i zablokowanie wiatraków). Mamy ogromny potencjał. Bądźmy pierwsi, aby to od nas kupowano te technologie – powiedział Tomasz Tomasiak, dyrektor Biura Transformacji Energetycznej w Polskim Funduszu Rozwoju.

Jednak bez wsparcia ze strony rządu trudno będzie uruchomić rzeczywiste projekty. Dzięki temu, że NFOŚ uruchomił program dofinansowania zamówienia na autobusy wodorowe wystosował Wałbrzych, Kraków, Rybnik, Górnośląsko-Zagłębiowska Metropolia i kilka innych samorządów. – Aby nadążyć za rozwojem technologii, potrzebne są nowe regulacje prawne. Rozwijamy je a jednocześnie oczekujemy na europejskie normy w tym zakresie – powiedział Szymon Byliński, Dyrektor Departamentu Elektromobilności i Gospodarki Wodorowej, MKIŚ.

Do banków trafia niewiele projektów wodorowych, jesteśmy na początku tej drogi. – Spodziewamy się, że zaangażowania narodowych czempionów i jesteśmy gotowi do współpracy jak tylko ruszą aukcje w ramach Europejskiego Banku Wodorowego – powiedział Łukasz Beresiński, Dyrektor Departamentu Analiz Branżowych, BGK.

Ireneusz Zyska, Pełnomocnik Rządu ds. Odnawialnych Źródeł Energii zapowiedział, że zmiany w ustawie Prawo energetyczne są już po uzgodnieniach resortowych i projekt ustawy wkrótce trafi do sejmu. W marcu 2023 roku powstał European Hydrogene Bank i jesienią można spodziewać się pierwszej aukcji o wartości rzędu 800 mln euro.

– Jest Polska Strategia Wodorowa do roku 2030 z perspektywą do roku 2040  – można w oparciu o to budować sojusz nauki i biznesu, bo rząd chce, by Polska miała znaczący wkład w innowacje w tej branży – podkreślał Zyska i dodał, że w trakcie opracowania jest „Konstytucja dla wodoru” oraz pakiet ustaw wprowadzających mechanizm różnicowy, podobny jak w przypadku OZE, a także rozporządzenie o warunkach technicznych dla stacji tankowania wodoru.

 

Organizatorzy konferencji: Klub Energetyczny, Wydział Zarządzania Uniwersytetu Warszawskiego,
Instytut Energetyki

Patronat honorowy: Ministerstwo Klimatu i Środowiska
Partner merytoryczny: Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej
Partnerzy: ARP, Gaz-System, Impact Green Power Technology, JSW SA, KGHM Polska Miedź, PFR,
Toyota Central Europe

 

 

 

Fotorelacja
fot.: Mariusz Smolewski