Wodór w energetyce

Czy wodór odnawialny może stanowić realne wsparcie sektora OZE? Celem Unii Europejskiej jest uzyskanie neutralności klimatycznej do 2050 r. Głównymi działaniami dla osiągnięcia powyższego jest m. in. stymulacja gospodarki, która ma doprowadzić do poprawy stanu zdrowia i jakości życia obywateli, przy jednoczesnym dbaniu o środowisko naturalne. Zbudowanie zrównoważonej gospodarki jest niezwykle istotne i wymaga transformacji polityki energetycznej.

Jednym z kluczowych elementów w planie Unii Europejskiej dotyczącym osiągnięcia neutralności klimatycznej jest wodór. Już w 2020 r. przez Komisję została przyjęta strategia, która określała szerokie ramy utworzenia europejskiego ekosystemu wodoru, tj. od badań naukowych i innowacji, aż po produkcję i infrastrukturę. Głównym celem jest dekarbonizacja przemysłu i transportu ciężkiego, zarówno w Europie, jak i na świecie.

Komisja Europejska w maju 2022 r. przedstawiła plan REPowerEU. Plan ten ma na celu wprowadzenie oszczędności energii, dywersyfikację dostaw energii oraz przyspieszone wprowadzanie energii ze źródeł energii odnawialnej w celu zastąpienia paliw kopalnych. Będąc w obliczu obecnie istniejącego, głębokiego kryzysu energetycznego, działania te są konieczne dla wzmocnienia wzrostu gospodarczego, bezpieczeństwa i działania w dziedzinie klimatu. W powyższym planie istotne zagadnienie stanowi wodór, którego produkcja w Unii Europejskiej do 2030 r. ma wynosić 10 mln ton rocznie, zaś drugie tyle ma pochodzić z importu.

Dużym wsparciem sektora wodoru zostało także wyrażone w projektach Komisji Europejskiej IPCEI. Mechanizm IPCEI (ang. Important Projects of Common European Interest) jest jednym z najważniejszych instrumentów, którego celem jest wspieranie nowej polityki gospodarczej oraz polityki konkurencji Unii Europejskiej. Mechanizm też ma również wzmocnić potencjał europejskiego przemysłu w kontekście globalnej konkurencji, jakiej poddana jest gospodarka UE. W lipcu 2022 r. zatwierdzony został projekt „IPCEI Hy2Tech”, który ma na celu opracowanie innowacyjnych technologii na potrzeby łańcucha wartości wodoru w celu dekarbonizacji procesów przemysłowych i sektora mobilności, ze szczególnym uwzględnieniem użytkowników końcowych. We wrześniu 2022 r. Komisja zatwierdziła drugi projekt, tj. „IPCEI Hy₂Use”, który uzupełnia IPCEI Hy₂Tech i ma wspierać budowę infrastruktury związanej z wodorem oraz rozwój innowacyjnych i bardziej zrównoważonych technologii służących włączeniu wodoru do sektora przemysłowego.

Wodór jest wytwarzany jako wtórny nośnik energii z energii pierwotnej. Obecnie produkcja wodoru w około 95% pochodzi z kopalnych źródeł energii, tj. z węgla, ropy naftowej, czy gazu ziemnego. Taka produkcja wodoru nie pomaga zatem w ograniczaniu emisji CO₂ do środowiska. Paliwa kopalne są zasobami ograni-czonymi i z uwagi na to należy szukać dla nich alternatyw. Istotne jest więc skupienie się na zielonym wodorze, który jest produkowany z energii odnawialnych – stanowi system bez emisyjny.

Wodór może być wytwarzany ze źródeł odnawialnych, tj.:

• z energii wiatru – stosuje się do tego elektrolizę, wodór jest magazynowany i może być zamieniany z powrotem na energię elektryczną,
• z energii słonecznej – chodzi oczywiście o systemy fotowoltaiczne, które wraz z elektrolizerami są wykorzystywane do produkcji wodoru,
• z energii jądrowej – które dostarczają zarówno ciepło, jak i energię elektryczną niezbędną do produkcji wodoru.

Wykorzystanie wodoru odnawialnego w gospodarce może w znaczny sposób zmniejszyć skutki globalnego ocieplenia. Jak wynika z Komunikatu Komisji Europejskiej z 2020 r. „Strategia w zakresie wodoru na rzecz Europy neutralnej dla klimatu”, odnawialne źródła energii mogą stanowić znaczną część europejskiego koszyka energetycznego w 2050 r., z czego wodór mógłby stanowić do 20%, zwłaszcza 20-50% zapotrzebowania na energię w transporcie i 5-20% w przemyśle.

W lutym 2023 r. Komisja Europejska zaproponowała szczegółowe przepisy określające czym jest wodór odnawialny w UE, przyjmując dwa akty delegowane wymagane na mocy dyrektywy w sprawie energii odnawialnej.

W pierwszym z aktów określono warunki, jakie musi spełnić wodór, paliwa wodorowe albo inne nośniki energii, aby uznać je za paliwa odnawialne pochodzenia nie biologicznego. Wyjaśniona została również zasada „dodatkowości”, wyrażona w dyrektywie w sprawie energii odnawialnej, która ma m. in. zapewnić, że produkcja wodoru odnawialnego będzie zwiększać ilość energii odnawialnej dostępnej w sieci. Ma to ostatecznie doprowadzić do dekarbonizacji. Wskazano także na jakie różne sposoby producenci mogą wykazać, że odnawialna energia elektryczna, która jest  wykorzystywana do produkcji wodoru, jest zgodna z zasadami dodatkowości. Wprowadzone zostały również kryteria, które mają spowodować, że wodór naturalny będzie produkowany wyłącznie w przypadku wysokiej dostępności lokalnej energii odnawialnej.

W drugim akcie delegowanym określona została metoda obliczania emisji gazów cieplarnianych w cyklu życia paliw odnawialnych pochodzenia nie biologicznego. Uwzględnia ona emisję gazów cieplarnianych w całym cyklu życia paliw, w tym emisje w segmencie wydobywczym, emisje związane z pobieraniem energii elektrycznej z sieci, z przetwórstwa oraz emisje związane z transportem tych paliw do konsumenta końcowego. Wyjaśniono również, w jaki sposób obliczać emisje gazów cieplarnianych z wodoru odnawialnego lub jego pochodnych w przypadku, gdy jest on produkowany w zakładzie produkującym paliwa kopalne.

W dniu 13 lutego br. Komisarz do spraw energii, Kadri Simson wskazał, że – Wodór odnawialny jest zasadniczym elementem naszej strategii na rzecz racjonalnego pod względem kosztów przejścia na czystą energię i wyeliminowania rosyjskich paliw kopalnych w niektórych procesach przemysłowych. Jasne zasady i wiarygodny system certyfikacji mają kluczowe znaczenie dla rozwoju i ugruntowania pozycji na tym wschodzącym rynku w Europie. Wspomniane akty delegowane zapewniają inwestorom bardzo potrzebną pewność prawa i przyczynią się do dalszego wzmocnienia wiodącej pozycji UE w przemyśle w tym ekologicznym sektorze.

Wprowadzenie nowych przepisów ma nastąpić stopniowo, tak aby uwzględnić posiadane aktualnie przez przedsiębiorców zobowiązania, a także, aby umożliwić dostosowanie się do nowych ram, które mają stawać się coraz bardziej rygorystyczne. Przewidziany został również okres przejściowy dotyczący zasady doda-tkowości w odniesieniu do projektów wodorowych, których realizacja rozpocznie się przed 1  stycznia 2028 r. Odpowiada on okresowi, w którym zwiększona zostanie skala  produkcji elektrolizerów i wprowadzenia ich na rynek. Do 1 stycznia 2030 r.  producenci wodoru będą mogli ponadto produkować wodór odpowiednio do  zakontraktowanej energii odnawialnej. Wymogi określone szczegółowo w powyższych aktach mają mieć zastosowanie zarówno do producentów krajowych, jak i państw  trzecich w przypadku eksportu wodoru do UE.

Zgodnie z unijnymi zasadami pomocy państwa, w kwietniu br. Komisja Europejska zatwierdziła wsparcie dla Polski o wartości 158 mln euro. Ma ono na celu wsparcie LOTOS Green H₂ sp. z o.o, spółki celowej należącej do PKN Orlen S.A., w produkcji odnawialnego wodoru. Jak wskazuje Komisja Europejska – Środek ten przyczyni się do osiągnięcia celów unijnej strategii w zakresie wodoru i europejskiego zielonego ładu, a jednocześnie pomoże zakończyć zależność od rosyjskich paliw kopalnych i przyspieszyć zieloną transformację zgodnie z planem REPowerEU.

Projekt Green H₂ został zgłoszony w ramach otwartego zaproszenia do udziału w projekcie IPCEI, który dotyczy technologii i systemów wodorowych. Wniosek w tej sprawie został oceniony pod kątem unijnych zasad pomocy państwa, w tym w szczególności art. 107 ust. 3 lit. c) Traktatu o funkcjonowaniu Unii Europejskiej oraz wytycznych w sprawie pomocy państwa na cele związane z klimatem, ochroną środowiska i energią.

Pomoc Komisji Europejskiej będzie miało formę dotacji bezpośredniej. Fundusze zostaną wykorzystane na inwestycje w instalację elektrolizera o mocy 100 MW, budowę elektrowni fotowoltaicznej o mocy 50 MW i magazynu baterii o pojemności 20 MWh. Elektrolizer ma zacząć działać od 2027 r. i stopniowo zwiększać produkcję do 13 600 ton odnawialnego wodoru rocznie.

Bez wątpienia, jednym z elementów transformacji polskiej energetyki mogą być technologie wodorowe. Konieczna staje się przy tym rozbudowa technologii produkcji wodoru, która musi być oparta na odnawialnych źródłach energii (produkcja tzw. zielonego wodoru). Potencjał rozwoju technologii wodorowych to nie wszystko – muszą być stworzone odpowiednie ramy prawne, które nie będą ograniczać dostępu do rynku produkcji wodoru dla firm publicznych Skarbu Państwa. Powinien być on dostępny przede wszystkim dla prywatnych inwestorów, którzy dzięki swoim zasobom i funduszom będą mogli działać szybciej i skuteczniej.

Autor: Katarzyna Wolny-Tomczyk, Adwokat, Prezes Związku Producentów Paliw z Odpadów i Biomasy

Źródło: Dwumiesięcznik: Nowa Energia, 3/2023