Premiera raportu wodorowego DISE & PSEW, czyli jak powstaje polska gospodarka wodorowa
Pogłębiające się ocieplenie klimatu, wzrastające ilości emisji gazów cieplarnianych i coraz szybciej rosnące ceny uprawnień do emisji CO2 to sygnały, że dotychczasowy system energetyczny przechodzi do historii. Nowo tworząca się gospodarka obiegu zamkniętego ma być zasilana w przeważającym stopniu odnawialnymi źródłami energii (OZE). Pomimo, że co do konieczności zdekarbonizowania polskiej gospodarki nie ma już wątpliwości, to zielony miks energetyczny wymaga wdrożenia technologii stabilizującej OZE. Unia Europejska dostrzega potencjał rozwoju zielonego wodoru na rynku wewnętrznym, przewidując, że jego produkcja w najbliższej dekadzie osiągnie poziom 10 mln t. Polska strategia wodorowa zakłada w perspektywie 2030 r. zainstalowanie 2 GW mocy źródeł niskoemisyjnych do produkcji odnawialnego wodoru oraz powstanie 5 dolin wodorowych. Przyjęcie długoterminowej wizji „wodoryzacji” polskiej gospodarki stanowi najlepszy moment do wdrożenia innowacyjnych pomysłów, które doprowadzą do powstania nowej wodorowej gałęzi polskiej gospodarki.
7 grudnia 2021 r. w Ministerstwie Klimatu i Środowiska obyła się premiera Raportu pt. „Zielony wodór z OZE w Polsce- wykorzystanie energetyki wiatrowej i PV do produkcji zielonego wodoru jako szansa na realizację założeń Polityki Klimatyczno-Energetycznej UE w Polsce”. Raport został przygotowany przez ekspertów Dolnośląskiego Instytutu Studiów Energetycznych (DISE) oraz Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej (PSEW). Raport zawiera autorską analizę możliwości prawnych, ekonomicznych i technologicznych produkcji zielonego wodoru przy wykorzystaniu energetyki wiatrowej i fotowoltaiki (PV) w Polsce. Raport identyfikuje główne bariery blokujące wielkoskalową produkcję zielonego wodoru. Autorzy wskazali w analizie wnioski dotyczące wpływu produkcji wodoru z energii wytworzonej z wiatru (onshore i offshore wind) na zmiany w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym. Lektura raportu przybliży także prognozę redukcji emisji CO2 oraz wskaże przewidywane korzyści dla polskiej gospodarki wynikające z wdrożenia tej technologii.
Na szczególne podziękowania zasługują partnerzy raportu, których wsparcie pozwoliło na przygotowanie pionierskiej analizy potencjału wodoryzacji polskiej gospodarki. Partnerami strategicznymi raportu są: bank Gospodarstwa Krajowego, Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, Ørsted, RWE, PKN Orlen, Hynfra, PGNiG oraz TAURON Polska Energia. Partnerami głównymi są: kancelaria prawna DZP, EDP Renewables, Eurowind Energy, POLENERGIA i LOTOS. Partnerami branżowymi są: Qair i DNV.
Wystąpienie otwierające podczas premiery raportu wodorowego DISE&PSEW wygłosił Ireneusz Zyska, Wiceminister Klimatu i Środowiska. Minister podkreślając wysoki walor opracowania dla realnej szansy na zazielenienie polskiego miksu energetycznego. W-Minister powiedział, że: planujemy 2 GW mocy instalacji do produkcji wodoru i jego pochodnych z niskoemisyjnych źródeł do roku 2030. W tym celu musimy zapewnić dostęp do odpowiednich mocy zainstalowanych w OZE. Z drugiej strony, odnawialny wodór wesprze dalszy rozwój energetyki odnawialnej, umożliwiając magazynowanie nadwyżek energii i ich późniejsze wykorzystanie tak w energetyce, jak i innych sektorach gospodarki. Będziemy też rozwijać infrastrukturę służącą dostarczaniu wodoru do odbiorców końcowych i stworzymy mechanizmy wsparcia wytwarzania wodoru ze źródeł niskoemisyjnych.
Następnie głos zabrał Grzegorz Tobiszowski, Poseł do Parlamentu Europejskiego, który stwierdził, że: „prezentowany raport przedstawia wizję wdrożenia wodoru, będącego paliwem przyszłości”. G. Tobiszowski nadmienił, że: „dokonujemy wielkich przeobrażeń w energetyce, poszukując nowatorskich rozwiązań, a niniejszy raport jest wyrazem znaczącego głosu Polski na arenie międzynarodowej”.
Kluczowym momentem premiery było wystąpienie liderów think-tanków energetycznych, którzy zaprezentowali najważniejsze tezy raportu. Jako pierwszy głos zabrał Remigiusz Nowakowski, Prezes Dolnośląskiego Instytutu Studiów Energetycznych, który powiedział, że: „zmiany klimatu, rozwój nowych technologii wytwarzania energii oraz zmiana świadomości i oczekiwań społecznych powodują, że nie ma odwrotu od marszu ku czystej i odnawialnej energii. To przekonanie skłoniło nas do podjęcia wyzwania jakim było przygotowanie pierwszej w Polsce kompleksowej analizy możliwości wykorzystania zielonego wodoru oraz jego roli w procesie dekarbonizacji gospodarki”. Uzasadniając powyższe Prezes DISE dodał, że: „rozwój rynku wodoru wymaga obniżenia kosztów jego produkcji, transportu, dystrybucji i magazynowania, a także kosztów urządzeń, pojazdów i niezbędnej infrastruktury”. R. Nowakowski podkreślił, że realne jest zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego przy maksymalizacji mocy zainstalowanej z wiatru i PV przy współpracy z technologią wodorową, a cena energii będzie malała proporcjonalnie do skali produkcji zielonej energii. Kończąc swoje wystąpienie R. Nowakowski podkreślił, że sukces zależy od tego jak wykorzystamy czas na przeprowadzenie transformacji energetycznej, która bez wątpienia stanowi szansę dla Polski.
Janusz Gajowiecki, Prezes Zarządu Polskiego Stowarzyszenia Energetyki Wiatrowej, będący współautorem raportu powiedział, że: „prezentowany raport pokazuje, że tempo rozwoju rynku wodoru w dużej mierze uzależnione będzie od dostosowania regulacji prawnych i norm rynkowych, które powinny nie tylko umożliwiać względnie łatwe skalowanie technologii wodorowych, ale również przyczynić się do powstania oczekiwanych bodźców do korzystania z rozwiązań wykorzystujących wodór”. Prezes PSEW dodał, że: „potrzebne będą stabilne ramy prawne w celu ułatwienia inwestycji w całym łańcuchu dostaw wodoru, który obejmuje m.in. produkcję sprzętu, dostawę infrastruktury i produkcję pojazdów”.
Premierową sesję inauguracyjną podsumowało wystąpienie prof. dr. hab. inż. Piotra Kacejko, Kierownika Katedry Elektroenergetyki na Politechnice Lubelskiej, który przedstawił wybrane zagadnienia raportu wodorowego. Prof. P. Kacejko powiedział, że opierając się na polskiej strategii wodorowej i analizach autorów raportu jesteśmy w stanie dokładnie poznać perspektywy rozwoju wodoru w Polsce. Wskazał, że: „prognoza wskazuje na to, że zapotrzebowanie na wodór w Polsce przekroczy 100 TWh do 2040 r.”, co przyrównał do ok. połowy energii elektrycznej, która będzie zużywana w 2040 r. Prof. P. Kacejko podkreślił także, że obecnie najbardziej rozwiniętą technologią magazynowania jest magazyn gazowy, który mógłby zostać zastosowany do magazynowania wodoru. W swoim wystąpieniu prof. P. Kacejko pokazał jedno z proponowanych rozwiązań raportu, tj. produkcji: 20 GW energii z PV, 20 GW energii z onshore i 20 GW energii z offshore, przy zastosowaniu potencjału magazynowania na poziomie 10 GW i 10 GW tzw. dedykowanej energii z offshore, który to plan został wskazany w raporcie jako jeden z możliwych wariantów do zrealizowania w perspektywie 2040 r.
Druga część premiery została poświęcona na dyskusję, którą moderował Michał Niewiadomski. Jako pierwszy głos zabrał Remigiusz Nowakowski, Prezes DISE odnosząc się do pytania o możliwości finansowania technologii wodorowej w Polsce powiedział, że: „rzeczywiście początkowo wodór będzie bardziej błękitny, stopniowo przechodząc w zielony- zeroemisyjny”. Prezes DISE wskazał, że „krzywa dostępności elektrolizerów wodorowych jest zbliżona do dynamicznie rosnącej krzywej PV”, dlatego początkowo system wsparcia początkowo będzie potrzebny, ale malejące koszty technologii i tzw. wymuszenie wynikające z systemu ETS zapewni dostępność i przyjazność cenową wodoru.
Następnie głos zabrał Janusz Gajowiecki, Prezes PSEW, który stwierdził, że obecnie potrzebne są jedynie chęci, wskazując na potwierdzoną w raporcie dostępność technologii, finansowania i gotowość rynku. J. Gajowiecki wskazał, że warunki lokalizacyjne i wietrzność stanowią o potencjale polskiej energetyki wiatrowej, którą wstrzymują jedynie „sztuczne, blokujące bariery legislacyjne”. Zdaniem Prezesa PSEW: „mamy jeszcze wystarczająco dużo czasu, by wstrzelić się wyścig po rozwój polskiej gospodarki wodorowej”.
Prof. dr hab. inż. Piotr Kacejko powiedział w dyskusji, że technologia wodorowa musi zostać wdrożona, ponieważ obecnie nie jest znana nauce inna technologia magazynowania, która pozwoliłaby na przechowywanie nadwyżki energii z OZE. Prof. P. Kacejko Stwierdził, że wszystko wskazuje na to, że: „hasło power to gas- gas to power pozostaje aktualne”.
Dr hab. Mariusz Ruszel, Prezes Zarządu Instytutu Polityki Energetycznej, prof. Politechniki Rzeszowskiej powiedział, że choć UE stawia na rozwój zielonego wodoru, to obecnie nie stanowi on nawet 1% w skali produkcji globalnej. Ponadto, trwa rywalizacja o ilość zielonej mocy zainstalowanej oraz istnieje realne zagrożenie tzw. kolonializmem wodorowym, gdyż nie wszystkie kraje będą gotowe na produkcję wodór na wystarczająco wysoką skalę, co stanowi dla Polski szansę.
Łukasz Beresiński, Dyrektor Biura Sektora Paliwowego i Infrastruktury, Bank Gospodarstwa Krajowego stwierdził, że: „BGK jest bankiem rozwoju, naszą misją jest wspieranie zrównoważonego rozwoju gospodarczego Polski i faktycznie widzimy tutaj dużą rolę w rozwoju gospodarki wodorowej w Polsce zwłaszcza w tym pierwszym etapie”. Ł. Beresiński podkreślił, że kluczowa dla BGK jest gwarancja opłacalności inwestycji, stąd BGK spodziewa się, że: „na pierwszym etapie rozwoju gospodarki wodorowej w Polsce może istnieć ryzyko finansowe, które może być nieakceptowalne dla banków komercyjnych, na którym to etapie BGK dostrzega swoją rolę”.
Sylwia Pawlak, Dyrektor ds. Innowacji, Grupa LOTOS wskazała, że raport jest bardzo potrzebny polskiej gospodarce opracowaniem, dodając, że: „LOTOS realizuje wiele projektów wodorowych, jak np. projekt Green H2, który zajmuje kluczowe miejsce w strategii Spółki”. Jak wskazała S. Pawlak wodór jest niezbędny do procesów rafineryjnych; obecnie LOTOS wykorzystuje tzw. szary wodór, ale dąży do jego zazielenienia.
Józef Węgrecki, Członek Zarządu ds. Operacyjnych, PKN ORLEN powiedział, że Orlen produkuje w Płocku 17 t wodoru na godzinę, w tym 14 t pochodzi z SMR, a 3 t pochodzą z pary wodnej, czyli ciepła odpadowego, co ma charakter niskoemisyjny. J. Węgrecki wskazał na istnienie wielu możliwości rozwoju wodoru, poza wiodącymi elektrolizerami jego zdaniem można zastosować np. wychwytywanie CO2, czy magazynowanie w kawernach.
Joanna Wis-Bielewicz, Head of Market Development w Orsted Polska wskazała, że: „zielony wodór może i powinien stać się powszechnie dostępną alternatywą dla paliw kopalnych, dlatego Ørsted wspólnie z jednostkami badawczymi, partnerami biznesowymi i decydentami prowadzi już kilkanaście projektów w Europie, których celem jest rozwój i komercjalizacja tej technologii na skalę masową”.
Piotr Czembor, General Manager, Hynfra Sp. z o.o., Prezes Zarządu, Hynfra Energy Storage Sp. z o.o. stwierdził, że: „dziś świat bazuje zna paliwach kopalnych, wodór zielony charakteryzują straty energii, ale mając na uwadze porównywalność tych strat, mamy jedną przewagę – uzyskujemy wodór zielony i mamy całkowicie zieloną, bezemisyjną energię”.
Jerzy Topolski, Wiceprezes Zarządu ds. Zarządzania Majątkiem, TAURON Polska Energia SA zaznaczył, że wodór zdaniem grupy TAURON jest rozwiązaniem na niestabilność produkcji i odbioru energii z OZE jest wdrożenie technologii wodorowej. Jak wskazał: „TAURON od lat opracowuje koncepcyjne projekty wodorowe, czego przykładem są pilotaże CO2- SNG i TENNESSEE”.
Agata Urbaniak, Dyrektor Oddziału Centralne Laboratorium Pomiarowo-Badawcze, PGNiG SA zabierając głos w dyskusji powiedziała, że obecnie nie ma w Polsce sieci zdolnych na przesył paliw z domieszką wodoru, ale w tym zakresie PGNiG prowadzi projekty badawcze. PGNiG koncentruje się na magazynowaniu wodoru w kawernach, czego przykładem jest współpraca z Gas Storage Poland, w ramach której planowana jest budowa dwóch instalacji magazynowania w kawernach.
Piotr Dowżenko, Dyrektor Departamentu Innowacji i Wodoryzacji Gospodarki, NFOŚiGW stwierdził, że: „stoimy na progu tworzenia gospodarki wodorowej”. P. Dwożenko dodał, że: już dziś projekty wodorowe w Polsce z którymi mieliśmy okazję się zapoznać to jest wartość ok. kilkunastu mld zł – to są zarówno projekty krótkoterminowe, jak i długoterminowe. Jak wskazał czynnikiem barierowym jest długotrwałe oczekiwanie na dostęp do technologii. Dyrektor Dwożenko dodał tak, że planowany jest nowy program wsparcia wodoru przez NFOŚiGW.
Podsumowując powyższe, warto przywołać kluczowe wnioski raportu DISE&PSEW. Zdaniem autorów produkcja wodoru w Polsce powinna być realizowana w ramach trzech ścieżek, tj.: wykorzystania nadwyżek OZE, pracy wydzielonej części generacji OZE w systemie off-grid zintegrowanej z dedykowanymi elektrolizerami oraz produkcji rozproszonej na potrzeby lokalne. Prognozowane scenariusze rozwoju polskiej gospodarki wodorowej zakładają, że do 2040 r. jest realna szansa na zaspokojenie popytu na wodór przez elektrolizery o mocy znamionowej powyżej 20 GW. W raporcie wskazano, że rozwój wodoru wymaga wycofywania jednostek węglowych i dynamicznego zwiększania udziału OZE. Eksperci wykazali dostępność technologii wytwarzania wodoru potrzebnego know-how, uznając obowiązujące regulacje prawne za główny czynnik blokujący „wodoryzację” polskiej gospodarki, postulując także o wdrożenie mechanizmu wsparcia wodoru (przynajmniej w pierwszej fazie jego wdrażania).
Niewątpliwie, prezentowany raport jest pierwszym kompleksowym opracowaniem dotyczącym współpracy energetyki wiatrowej, fotowoltaiki z technologią wodorową. Mając na względzie podpisane w październiku porozumienie sektorowe na rzecz rozwoju polskiego wodorowego local content wydaje się, że Polska jest gotowa na przywództwo w globalnym wyścigu wodorowym.
Zapraszamy do lektury raportu dostępnego na stronie DISE:
[PL] https://dise.org.pl/Raport-Zielony-Wodor-z-OZE.pdf
[ENG] https://dise.org.pl/Report-Green-hydrogen-from-RES.pdf
Aleksandra Pinkas
Źródło: DISE
