Dlaczego wodór?

Aktualności

Kontakt

Znajdź nas na:

Copyright 2021-2024 © SES Hydrogen Energy Sp. z o.o.
Member of Sescom Group
Polityka Prywatności
Ochrona danych osobowych

Powered by Compania

Najczęściej zadawane pytania o wodór #2

Udostępnij:

Powracamy z kolejną dawką odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania o wodór i jego wykorzystanie w gospodarce światowej.

Wiemy, że mimo rosnącej popularności temat „paliwa przyszłości” nadal wzbudza liczne i nie da się ukryć, słuszne pytania. Pozwólcie, że dziś postaramy się odpowiedzieć na kolejne z nich, przybliżając zalety, jak również bariery związane z użytkowaniem nowego paliwa.

4. Jakie korzyści ma wykorzystanie wodoru jako paliwa?

Liczne korzyści jakie niesie wykorzystanie wodoru, zwłaszcza w obszarach transportu, przemysłu i energetyki są niezwykle ważne z perspektywy zrównoważonego rozwoju i pełniejszego wykorzystania odnawialnych źródeł energii, co idzie w parze z regulacjami unijnymi i celami wyznaczonymi w ramach Porozumienia Paryskiego z 2015 r.

Jakie to korzyści?

  • Wydajność

Jednym z przykładów dobrze obrazujących wydajność paliwa wodorowego jest transport. Wodorowe ogniwa paliwowe mają wyższą sprawność niż tradycyjne silniki spalinowe. Dzięki temu można uzyskać większą ilość energii z tej samej ilości paliwa.

Także w porównaniu z pojazdami elektrycznymi BEV wodór przejawia wysoką wydajność. Na jednym tankowaniu osobowe pojazdy FCEV osiągają średni zasięg przekraczający 600 km, przy średnim zasięgu dla pojazdów bateryjnych 100-150 km. Należy podkreślić, że zasięg ten może być znacznie wyższy, czego dowodem jest ustanowiony w 2021 r. rekord Toyoty Mirai, która pokonała 1360 km na jednym pełnym tankowaniu wodorem w obie strony w południowej Kalifornii. Odpowiednio dla autobusów na ogniwa paliwowe średni zasięg przekracza 350 km.

  • Brak emisji

W przeciwieństwie do paliw konwencjonalnych, spalanie wodoru nie powoduje emisji dwutlenku węgla i innych szkodliwych substancji do atmosfery. Wodór jest czystym nośnikiem, a jedynymi produktami spalania są energia i woda. Tym samym, nie przyczynia się do pogorszenia jakości powietrza i stanu środowiska naturalnego.

Należy jednak pamiętać, że by mówić o całkowitej zeroemisyjności paliwa wodorowego musimy brać pod uwagę źródło jego pochodzenia. Paliwem, które gwarantuje brak emisji na wszystkich etapach, także produkcji, jest zielony wodór produkowany z energii elektrycznej pochodzącej z OZE na drodze elektrolizy wody.

Właśnie dlatego w SES Hydrogen Energy rozwijamy generatory wodoru, dzięki którym umożliwimy produkcję czystego paliwa na rzecz dekarbonizacji gospodarki.

  • Dywersyfikacja źródeł energii

Wykorzystanie wodoru jako paliwa umożliwia dywersyfikację źródeł energii, redukując zależność od paliw kopalnych, których zasoby charakteryzuje ograniczoność oraz nierównomierne rozmieszczenie geograficzne złóż, skutkujące uzależnieniem od importu surowców.

W rezultacie jest to duże zagrożenie dla bezpieczeństwa energetycznego państw i przedsiębiorstw, ze względu na niestabilność dostaw i silne fluktuacje rynkowe w warunkach konfliktów i zmiennej sytuacji geopolitycznej, czego przykładem stał się konflikt zbrojny na Ukrainie. Jego skutkiem był dynamiczny wzrost cen paliw i energii w Europie na przełomie 2021 i 2022 r.

Nic dziwnego, że jednym z kluczowych założeń planu Komisji Europejskiej REPowerEU z 2022 r. jest zwiększenie zapotrzebowania na odnawialny wodór w UE do 20 mln t rocznie oraz dywersyfikacja źródeł energii, poprzez wykorzystanie wodoru i biomasy.

5. Czy wykorzystanie wodoru ma wady?

Nie bylibyśmy sobą, gdybyśmy nie podkreślili także aktualnych barier związanych z wykorzystaniem wodoru w gospodarce i czynników, które mogą wpływać na ich eliminację w kolejnych latach.

  • Infrastruktura

Aktualny stan infrastruktury wodorowej w Europie, jak również rozwoju komponentów jest niewystarczający, by sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na nowe paliwo. Jeśli mamy osiągnąć cele stawiane przez Komisję Europejską i Polską Strategię Wodorową do 2030 r. konieczne będą znaczne i kosztowne inwestycje w pełną infrastrukturę do produkcji wodoru z odnawialnych źródeł energii, jego magazynowania, dystrybucji i transportu, a więc hubów wodorowych.

Wodór w pierwszej kolejności ma zastąpić paliwa tradycyjne w transporcie. W tym celu KE dokonała aktualizacji dyrektywy w sprawie infrastruktury paliw alternatywnych. Ma ona wesprzeć tworzenie infrastruktury tankowania pojazdów zasilanych ogniwami paliwowymi (FCEV) i być gwarancją dostępności stacji ładowania i tankowania w największych portach żeglugowych i portach lotniczych. Według prognoz KE do 2030 r. w Europie ma być eksploatowane co najmniej 30 mln pojazdów elektrycznych, w tym także pojazdów FCEV. Na potrzeby tankowania wodoru, do 2030 r. przewiduje się więc budowę co najmniej jednej stacji tankowania, działającej w obu kierunkach dla pojazdów ciężkich przy ciśnieniu 700 bar (350 bar jest opcjonalne) co 200 km sieci bazowej TEN-T. Pojazdy lekkie powinny mieć możliwość tankowania na wszystkich stacjach. Do 2030 r. państwa członkowskie są również zobligowane do zapewnienia co najmniej jednej stacji tankowania wodoru w każdym węźle miejskim sieci TEN-T o wydajności min. 1 t wodoru dziennie.

  • Koszty

Powiedzmy wprost, obecnie produkcja odnawialnego wodoru jest kosztowna w stosunku do tradycyjnych paliw.

Według analiz DOE Hydrogen and Fuel Cells Program Record, pod koniec 2020 r. w USA cena wodoru produkowanego w elektrolizerach PEM mogła kształtować się na poziomie 5-6 USD/kg, przy uwzględnieniu aktualnej technologii, kosztów inwestycyjnych elektrolizerów na poziomie 1500 USD/kW oraz cen energii elektrycznej z sieci na poziomie 0,05-0,07 USD/kWh. Wówczas analizy zakładały możliwość obniżenia ceny do 4-6 USD/kg, przy koszcie kapitałowym elektrolizera wynoszącym 1000 USD/kg w połączeniu z OZE na skalę przemysłową (Department Of Energy United States of America, Cost of Electrolytic Hydrogen Production with Existing Technology, 2020).

Z kolei przykładowe analizy finansowe dotyczące produkcji odnawialnego wodoru on-site, a więc bezpośrednio w obszarze stacji tankowania wodoru w Europie z 2022 r. wskazały, że w przypadku scenariusza mid-level cena wodoru przy dystrybutorze, będąca sumą kosztu produkcji i kosztu infrastruktury paliwowej w 2020 r. wynosiła ok. 11 EUR/kg i osiągnie poziom ok. 7 EUR/kg do 2030 r. oraz ok. 5 EUR/kg do 2050 r. Scenariusz optymistyczny, zakładał z kolei obniżenie kosztów produkcji wodoru o ok. 15-35% w stosunku do scenariusza średniego (The International Council on Clean Transportation, Cost of renewable hydrogen produced onsite at hydrogen refueling stations in Europe, 2022).

Kluczowe dla zwiększenia opłacalności produkcji odnawialnego wodoru będą rozwój technologii oraz planowane zwiększenie inwestycji w nowe moce OZE, co przełoży się na efekt skali. Ważnym instrumentem wpływającym na opłacalność wodoru będzie Europejski Bank Wodoru i przewidywana stała premia na poziomie do 4 EUR na każdy produkowany kilogram wodoru.

Jak pokazują analizy prowadzone przez SES Hydrogen Energy dla przykładowej inwestycji jaką jest hub wodorowy farma złożona ze źródeł fotowoltaicznych oraz wiatrowych pozwoli na produkcję elektrolitycznego wodoru w cenie ok. 4,50-5,00 EUR, czyli ok. 21,00-23,50 PLN. Przy założeniu stałej premii na przykładowym poziomie 3 EUR na każdy kilogram produkowanego wodoru, cena produkcji jednego kilograma zmalałaby do 1,5-2,00 EUR, czyli ok. 7,00-9,40 PLN. Co przy obecnych cenach, zbliżyłoby cenę odnawialnego wodoru do aktualnych cen paliw konwencjonalnych. Jest to optymalny model, ze względu na łączne wykorzystanie źródeł PV oraz wiatrowych.

  • Magazynowanie i transport

Magazynowanie i transport wodoru wiążą się z określonymi wyzwaniami, które należy wziąć pod uwagę. Jednym z głównych problemów jest niska gęstość energetyczna wodoru w porównaniu do tradycyjnych paliw, jak benzyna czy diesel. Oznacza to, że do przechowywania tej samej ilości energii konieczne jest magazynowanie znacznie większych ilości wodoru, co prowadzi do konieczności budowy większych systemów magazynowania. Co więcej, ze względu na swoją wielkość i właściwości wodór ma tendencję do przenikania przez materiały i ucieczki, co może stanowić wyzwanie dla jego bezpiecznego i skutecznego przechowywania. W tym celu stosuje się jednak specjalne zbiorniki, które są w stanie przechowywać wodór w odpowiednich warunkach.

Zobacz również

Bądź na bieżąco!

Zapisz się na newsletter: