Stany Zjednoczone w wyścigu o wodór – ambitne cele i świadome działania

Udostępnij:

Stany Zjednoczone przyspieszają budowę gospodarki opartej o wodór. W strategii „Road map to a US Hydrogen Economy. Reducing emissions and driving growth across the nation” jasno wskazują, że zapotrzebowanie amerykańskiej gospodarki na paliwo wodorowe w 2050 r. wyniesie ponad 63 mln t. Jego spełnienie już dziś wymaga stanowczych działań.

Ostatnio wiele mówiło się o planie REPower EU, w którym Komisja Europejska wzmocniła dotychczasowe założenia i przyspieszyła działania na rzecz odejścia od eksploatacji paliw kopalnych na rzecz dywersyfikacji źródeł energii i produkcji zielonego wodoru, na który zapotrzebowanie ma wzrosnąć do ponad 20 mln ton rocznie, z czego połowa ma być wytwarzana bezpośrednio w UE. Europa nie jest jedyną, która stawia ambitne cele w obszarze produkcji i wykorzystania wodoru w gospodarce. Stany Zjednoczone również dostrzegają w nim ogromny potencjał energetyczny i wprost określają jako kluczowy w procesie dekarbonizacji amerykańskiej gospodarki.

Wodór w strategii Stanów Zjednoczonych ma być gwarantem obniżenia emisji i wzmocnienia gospodarki

Stany Zjednoczone od lat przodują w badaniach nad kosmosem i technologiami. Co ciekawe, już w 1969 r. misja Apollo 11 wykorzystała zasilane wodorem ogniwa paliwowe, które dostarczały energię elektryczną i wodę. Ciekły wodór stanowił także paliwo do napędzania rakiety. Dzięki związanemu z tym postępowi, dziś są jednym z liderów w dziedzinie ogniw paliwowych oraz technologii produkcji, magazynowania i dystrybucji wodoru. Obecnym celem amerykańskiego rządu oraz przedsiębiorstw zawartym w strategii jest wzmocnienie rynku oraz realizacja projektów na wielką skalę w całym kraju.

System energetyczny USA ewoluuje i budzi obawy w kwestii niezawodności i odporności na wahania związane z sytuacją klimatyczną i geopolityczną na świecie. Amerykańskie przedsiębiorstwa zmagają się z koniecznością dekarbonizacji, ochrony zasobów i starzejącą się infrastrukturą, przy nadal utrudnionym magazynowaniu energii odnawialnej. Wodór ma umożliwić pokonanie tej bariery, dzięki swoim właściwościom jako nośnika i magazynu energii zwłaszcza w perspektywie długookresowej. Na cel rozwoju technologii, w ciągu ostatniej dekady Departament Energii przeznaczał roczne finansowanie na poziomie od ok. 100 mln USD do 280 mln USD. Finansowanie ma być kontynuowane w kolejnych latach w celu realizacji planowanych projektów i inicjatyw wodorowych.

Mają one umożliwić obniżenie zawartości węgla w krajowym koszyku energetycznym, przy zaspokojeniu nawet ok. 14% końcowego zapotrzebowania na energię w USA do 2050 r., co odpowiada ponad 2 468 TWh. Według prognoz, do 2030 r. gospodarka wodorowa w USA może wygenerować dochody rzędu blisko 140 mld USD rocznie, zapewniając do 700 000 miejsc pracy w całym łańcuchu wartości. Do 2050 r. wartość dochodów ma wzrosnąć do 750 mld USD i zagwarantować ponad 3,4 mln miejsc pracy.

Cztery etapy rozwoju rynku wodoru w USA

Scenariusze pokazują, że potencjał zapotrzebowania na wodór w Stanach może osiągnąć 17 mln t do 2030 r. i nawet 63 mln t w 2050 r. Będzie ono wynikać przede wszystkim z jego zastosowania jako paliwa w transporcie, w budynkach mieszkalnych i komercyjnych oraz jako surowca w procesach przemysłowych, takich jak produkcja amoniaku i metanolu, a także rafinacji.

Strategia wyznacza szczegółowe działania, które powinny zostać podjęte do roku 2030 i po nim, z podziałem na cztery podstawowe etapy wdrożenia: natychmiastowe kroki, wczesne skalowanie, dywersyfikację oraz szerokie wprowadzenie na rynek.

Natychmiastowe kroki (2020-2022)

Pierwszy etap, realizowany jeszcze w ciągu bieżącego roku, stanowi najbardziej rozbudowaną część całej mapy drogowej i przewiduje:

1. pierwszą dedykowana produkcję wodoru na potrzeby mobilności,

2. wykorzystanie SMR z surowcem RNG i średniej skali SMR/ATR + CCUS1,

3. budowę elektrowni średniej skali z elektrolizerem (10-50 MW),

4. rozwój dystrybucji wodoru gazowego i ciekłego,

5. wprowadzenie urządzeń odpornych na działanie hydrogeneracji,

6. rozwój pojazdów FCEV drugiej generacji i budowę sieci stacji tankowania dla lekkich pojazdów i autobusów,

7. rozwój pojazdów FCEV pierwszej generacji i budowę sieci stacji paliw dla pojazdów ciężarowych,

8. rozwój i eksploatację ogniw paliwowych o mocy 30+ MW,

9. wstępne projekty pilotażowe w zakresie magazynowania energii, umożliwiające wykorzystanie odnawialnych źródeł energii oraz energii nuklearnej na potrzeby centrów danych i zastosowań przemysłowych.

Wczesne skalowanie (2023-2025)

W drugim etapie działania obejmą:

1. eksploatację pierwszych wielkoskalowych elektrolizerów (50 MW+),

2. eksploatację pierwszego wielkoskalowego reaktora SMR/ATR + CCUS,

3. rozbudowę systemów rurociągów do dystrybucji wodoru w klastrach przemysłowych,

4. wprowadzenie nowych marek i modeli pojazdów FCEV drugiej generacji oraz rozbudowę sieci stacji tankowania wodoru.

Dywersyfikacja (2026-2030)

Trzeci etap to etap kluczowy pod kątem rozwoju niskoemisyjnych metod produkcji wodoru oraz jego dystrybucji. Zakłada on:

1. rozwój elektrolitycznego wytwarzania wodoru z wykorzystaniem dedykowanych źródeł odnawialnych i jądrowych,

2. rozwój SMR/ATR + CCS2 w celu wsparcia realizacji rosnącego zapotrzebowania na wodór,

3. realizację pierwszych rurociągów wodorowych łączących zakłady produkcyjne z centrami popytu,

4. zwiększenie skali produkcji technologii i urządzeń wodorowych.

Szerokie wprowadzenie na rynek (po 2031)

Ostatni etap uwzględniony w strategii rozszerza dotychczasowe osiągnięcia i skaluje wykorzystanie wodoru w każdym z wymienionych obszarów gospodarki. Wśród jego założeń wymienione zostało rozszerzenie wykorzystania wodoru we wszystkich sektorach, umożliwiające dalszą redukcję kosztów i poprawę wydajności. Zwiększenie konkurencyjności produkcji wodoru metodą elektrolizy z wykorzystaniem energii OZE oraz nuklearnej. Osiągnięcie kompatybilności z wodorem w ramach istniejącej infrastruktury gazowej, a także zapewnienie różnorodności modeli pojazdów FCEV powszechnie użytkowanych w Ameryce.

Cele stawiane w ramach strategii są wyjątkowo ambitne, zwłaszcza w perspektywie końca dekady. Ich osiągnięcie umożliwiłoby jednak USA osiągnięcie pozycji jednego z liderów gospodarki wodorowej na świecie.

Zobacz również

Efektywność energetyczna budynków. Jak dyrektywa EPBD wpłynie na sektor budowlany? 14 wrz 2023

Efektywność energetyczna budynków. Jak dyrektywa EPBD wpłynie na sektor budowlany?

Sektor budowlany jest kluczowy dla osiągnięcia celów UE w zakresie dekarbonizacji i realizacji celów klimatycznych. Bardziej ekologiczne i efektywne energetycznie budynki mają też bezpośrednio poprawić komfort życia obywateli. Ich renowację ma zapewnić dyrektywa EPBD określająca nowe, bardziej rygorystyczne standardy energetyczne dla budynków.

Udostępnij:
Przyjęto dyrektywę w sprawie efektywności energetycznej. Czy kocioł wodorowy odpowie potrzebie stworzenia bezemisyjnych sieci ciepłowniczych do 2050 roku? 10 sie 2023

Przyjęto dyrektywę w sprawie efektywności energetycznej. Czy kocioł wodorowy odpowie potrzebie stworzenia bezemisyjnych sieci ciepłowniczych do 2050 roku?

Zakończyły się negocjacje dotyczące nowych przepisów dyrektywy w sprawie efektywności energetycznej. Wzmocniony cel to zmniejszenie zużycia energii końcowej w UE o 11,7% do 2030 r. Przepisy skupiają się również na lokalnych planach ogrzewania i chłodzenia oraz stopniowym zaostrzeniu wymagań w celu stworzenia bezemisyjnych sieci ciepłowniczych i chłodniczych do 2050 r.

Udostępnij:

Bądź na bieżąco!

Zapisz się na newsletter: