Czy wodór pomoże Europie w kryzysie energetycznym?
– Wodór nie jest „lekiem na całe zło”, ale może realnie dziś pomóc Europie w obliczu kryzysu energetycznego, zastępując paliwa kopalne w hutach, transporcie czy będąc stacjonarnym lub mobilnym długoterminowym magazynem energi – mówi Paweł Piotrowicz. Z ekspertem ds. rynku energii i technologii wodorowych w TÜV SÜD rozmawiamy o barierach i możliwościach rozwoju technologii wodorowych w Polsce.
Gramwzielone.pl: Jak Pan ocenia stopień rozwoju technologii wodorowych w Polsce i w Europie?
Paweł Piotrowicz: Gospodarka wodorowa nie rozwija się w Europie równomiernie i jednakowo. Znakomita większość krajów posiada już własne strategie wodorowe i realizuje je w swoim tempie. Należy zaznaczyć, że są one różne, jednak starają się w swoim ogólnym brzmieniu być kompatybilne z wodorową strategią Unii Europejskiej.
Podobnie jak wiele innych krajów Polska nie posiada własnego łańcucha wartości i dostaw gospodarki wodorowej. Dziś musimy się opierać na technologiach kupowanych za granicą. Istnieje jednak szansa, że się to zmieni. Podobnie jak inne kraje europejskie chcemy wykorzystywać swoje mocne strony i uzupełniać brakujące ogniwa w naszym łańcuchu dostaw. Wiele przedsiębiorstw i instytutów ma dziś w swoich labach prototypy, a przynajmniej projekty poszczególnych elementów składowych lub całych rozwiązań związanych z produkcją, magazynowaniem, transportem oraz wykorzystaniem wodoru.
Nie odbiegamy aż tak bardzo w tym względzie od innych europejskich krajów – z pewnymi wyjątkami, gdzie wodór odnawialny był produkowany i wykorzystywany od dawna. Nie można zmarnować szansy i powinno się wspierać nasze rodzime rozwiązania na wszystkie możliwe sposoby, tak byśmy w przyszłości nie byli uzależnieni od obcych technologii, tylko mieli własne, rodzime, na światowym poziomie.
Jakie najciekawsze projekty związane z technologiami wodorowym są obecnie rozwijane w Polsce?
– Należy przede wszystkim zaznaczyć, że w Polsce powstały i wciąż powstają doliny wodorowe. Zwykle na świecie są to inkubatory pomysłów, projektów i innowacyjnych wdrożeń. Polscy przedsiębiorcy oraz jednostki naukowe mają wiele otwartych projektów. Zapewne wiele z nich nie dotrwa do etapu komercjalizacji.
Są jednak takie projekty, które już zostały zaprezentowane. Na przykład NesoBus (PAK-PCE Polski Autobus Wodorowy Sp. z o.o.), który zużywa około 8 kg wodoru na 100 km. Zbiorniki mają pojemność 37,5 kg wodoru, co pozwala na przejechanie około 450 km. Innym polskim producentem jest Autosan, który zaprezentował autobus SANCITY 12LFH o zasięgu 400 km na jednym tankowaniu (około 15 minut).
Również transport szynowy ma się czym pochwalić. PESA Bydgoszcz jeszcze w zeszłym roku zaprezentowała pierwszą europejską lokomotywę manewrową z ogniwami paliwowymi. Przed nami wysyp projektów infrastrukturalnych i kompleksowych. Wspomnę tu dla przykładu o projekcie Sanoka, który to przechodzi powoli do etapu realizacji. Marzenie i cel, jakim jest niezależność energetyczna i paliwowa w tych trudnych i niestabilnych czasach, gdy paliwa konwencjonalne oraz energia są albo niedostępne albo biją kolejne rekordy wysokości ceny, staje się strategicznym kierunkiem już nie tylko przedsiębiorstw, ale i jednostek samorządu terytorialnego. Będziemy zatem świadkami kolejnych implementacji technologii OZE i wodorowych, które będą miały na celu obniżenie kosztów pracy operacyjnej przedsiębiorstw, a przede wszystkim naszego codziennego życia.
Jakie są obecnie największe bariery dla rozwoju technologii wodorowych w Polsce?
– Mogę wskazać kilka najważniejszych barier, które mogą w znaczący sposób utrudnić lub wręcz uniemożliwić rozwój gospodarki wodorowej w Polsce. Pierwszą jest niewątpliwie brak lub złe regulacje i prawo. Inwestycje w kraju, gdzie źle funkcjonuje sfera prawna i regulacyjna, obarczone są ryzykiem, na które nie każdy inwestor może sobie pozwolić. To ryzyko zwykle się wycenia i ubezpiecza. Im większy koszt, tym mniej konkurencyjną gospodarkę mieć będziemy.
Barierą drugą jest edukacja społeczeństwa. Niewiedza lub wręcz zabobony powodują skuteczny opór w implementacji każdej technologii. Stąd konieczna jest edukacja na każdym poziomie wiekowym. Innym elementem związanym z tą barierą jest brak wykwalifikowanej kadry, zarówno na poziomie zarządczym, jak i – przede wszystkim – na poziomie specjalistycznym, wykonawczym. Bez wykształconej i doświadczonej kadry nie będziemy mogli budować gospodarki wodorowej.
Trzecią barierą jest wola administracji państwowej, by następowała rzeczywista dekarbonizacja i transformacja energetyczna. Gospodarka na wczesnym etapie rozwoju zwykle potrzebuje impulsów i programów centralnych, które są następnie przeszczepiane na lokalny, regionalny ekosystem.
Barierą, o której nie mogę nie wspomnieć, jest bariera finansowa. Brakuje programów wsparcia dla MŚP, ale i dla poszczególnych sektorów. Działania innowacyjne obarczone są ryzykiem i nakładami finansowymi, na które nie każda firma może sobie pozwolić. Programy finansowe mogłyby pozwolić na rozwój i zabezpieczyć przed przejmowaniem innowacyjnych koncepcji przez silniejszych partnerów. Barier jest znacznie więcej, wymieniłem te, które uważam za najistotniejsze.
W jaki sposób inwestycje w przemysł wodorowy mogą realnie dziś pomóc Europie w obliczu kryzysu energetycznego i zaburzeń w dostawach paliw?
– Przede wszystkim wodór nie jest „lekiem na całe zło”. Doskonale sprawdza się w przemyśle chemicznym od wielu lat. Dziś okazuje się, że może pod pewnymi warunkami zastąpić paliwa kopalne w hutach, transporcie czy być stacjonarnym lub mobilnym długoterminowym magazynem energii. Wciąż odkrywamy nowe możliwości wykorzystania wodoru wraz ze sposobami jego przechowywania (gazowy, ciekły, LOHC, wodorki, amoniak, metanol, paliwo syntetyczne…).
Należy jednak zwrócić uwagę na fakt, że nie sam wodór jako pierwiastek jest dziś dla nas tak ważny. Sposób jego uzyskania ma pierwszorzędne znaczenie. Zależy nam na wodorze odnawialnym, przy produkcji którego nie emitujemy dwutlenku węgla do atmosfery.
Wodór jest świetnym nośnikiem energii. Charakteryzuje się dużą gęstością energii (33 kWh/kg), jeśli popatrzymy na jednostkę masy. Z objętością jest znacznie gorzej, gęstość energetyczna wodoru, jeśli weźmiemy pod uwagę m3, to 3 kWh/m3 przy 20 st. C i ciśnieniu 1 bara. Niemniej jednak możemy magazynować energię w wodorze i z powodzeniem ją wykorzystywać na różne sposoby, co też śmiało czynimy dzisiaj, na przykład w implementacjach Power-to-Power czy jako paliwo (gazowe, ciekłe, amoniak, syntetyczne). Jest to niezmiernie ważne, gdy kryzys zapukał do drzwi Europy.
OZE, wodór, a może również SMR-y mogą być rozwiązaniem wyzwania uniezależnienia się od paliw kopalnych i realizować plan dekarbonizacji. Dziś nie bardzo mamy chyba lepszą alternatywę, a jutro – kto wie?
Województwo pomorskie w najbliższych latach czeka boom na inwestycje wodorowe. Sprzyja temu m.in. obecność firm paliwowych doświadczonych w tym obszarze oraz plany rozwoju energetyki wiatrowej na morzu. Brakuje jednak specjalistów w dziedzinie wodoru. Dlaczego? I jak ten problem można rozwiązać?
– Trzymam kciuki za Pomorze. Jest tam prężnie działający Klaster Technologii Wodorowych i dolina wodorowa. Ma tam siedzibę wiele innowacyjnych przedsiębiorstw, a klimat samorządowy jest więcej niż przyjazny. Specjalistów brakuje wszędzie, nie tylko na Pomorzu. Przedsiębiorcy mają do wyboru ściągać ekspertów spoza regionu lub zainwestować w szkolenia i kształtować specjalistów samemu.
Obie drogi tanie nie są. To nic nowego. Tak się dzieje w przypadku każdej dynamicznie rozwijającej się gospodarki, a w tym przypadku mamy mało czasu i wskaźnik innowacyjności jest na wysokim poziomie. Politechnika Gdańska uruchomiła w tym roku nowy kierunek studiów „Technologie wodorowe i elektromobilność”, na którym wykłady prowadzą wykładowcy z trzech wydziałów: Elektrotechniki i Automatyki, Chemicznego oraz Elektroniki i Telekomunikacji. Tymczasem już od dwóch lat odbywają się zajęcia na Collegium Humanum, gdzie słuchacze studiów MBA „Zarządzanie technologiami wodorowymi” mogą nabyć wiedzę od ekspertów TÜV SÜD i zaproszonych wybitnych specjalistów – praktyków z Polski i zagranicy. Najlepsi managerowie zdobywają dodatkowo certyfikat TÜV SÜD.
Oferta szkoleń na rynku jest już dziś dość bogata. Dlatego należy zwracać baczną uwagę na oferowany program, tak by zrealizować te najbardziej wartościowe propozycje edukacyjne. Mimo poszerzającej się oferty edukacyjnej to wciąż za mało. Wiedza powinna być przekazywana już na etapie szkoły podstawowej, a później szkół ponadpodstawowych, gdzie można zainteresować przyszłych adeptów rozrastającym się dynamicznie sektorem wodorowym naszej gospodarki.
Niezwykle ważne są również akcje społeczne mające na celu przybliżenie społeczeństwu nowych technologii, nieukrywanie niebezpieczeństw, ale pokazywanie sposobów ich mitygacji oraz pewnej nieuchronności w transformacji, jaką przechodzi nasza gospodarka.
Można to robić na wiele sposobów. TÜV SÜD zorganizował konkurs dla młodych innowatorów wykorzystujących koncepcje wodorowe. H2Idea to konkurs, który ma promować technologie wodorowe wśród młodzieży, pracę zespołową oraz wyłonić najlepszy innowacyjny team. Przygotowywane są atrakcyjne nagrody, które mają być wręczone zwycięzcom podczas przyszłorocznej konferencji H2Poland w Poznaniu. Tak wiec może jeszcze nie dziś, ale już wkrótce będziemy mieli dobrych i doświadczonych specjalistów na rynku. Aby tak się stało, musimy zainwestować w młodzież.
Wspominał Pan o drugiej rewolucji elektromobilności, która będzie oparta na wykorzystaniu czystego wodoru do tankowania samochodów elektrycznych. Jak daleko nam do realizacji tej wizji?
– Daleko. Nie mamy dziś ani jednej stacjonarnej stacji tankowania wodorem (HRS). Z transportem nierozerwalnie jest związana infrastruktura, a tej dziś nie mamy. Dla porównania w Niemczech jest ponad 100 HRS. Parlament Europejski 19 października przegłosował swoje stanowisko w sprawie ulokowania stacji na drogach TEN-T. Do 2028 roku miałaby powstać sieć punktów tankowania wodoru co 100 km. Będzie to uregulowane rozporządzeniem.
Polskę czeka zatem spore wyzwanie. Wierzę, że tak rozbudowana infrastruktura napędzi rozwój transportu wodorowego. I należy tu patrzeć znacznie szerzej niż tylko przez pryzmat transportu drogowego. Mamy potencjał i technologię, by uruchomić wodorowy transport kolejowy, eliminujący obszary wykluczone i wszystkie te, gdzie nie opłaca się budowa trakcji elektrycznej. Produkcja i magazynowanie paliwa syntetycznego na terenach lotnisk spowoduje uruchomienie sektora transportu lotniczego wykorzystującego takie paliwo. Wydaje się dziś, że będzie to najbardziej prawdopodobny etap dekarbonizacji tego sektora transportu.
A co z transoportem rzecznym i morskim w kontekście transportu wodorowego?
Budowa instalacji w portach otworzy nowe możliwości, również te związane z importem i eksportem. Sytuacja „wodoromobilności” przypomina dziś stan elektromobilności trzy, cztery lata temu. Zwracam uwagę, że pod koniec września 2022 roku w Polsce dostępnych było 2460 publicznych punktów ładowania pojazdów elektrycznych. Przy takiej dynamice możemy sobie tylko wyobrazić, jak będzie wyglądała infrastruktura wodorowa w Polsce za kilka lat. Jestem więc optymistą, bo potencjał jest duży; ważne, by polskie prawo nadążyło za zmianami w technologiach, gospodarce, w podaży i popycie.
U wybrzeży Saint-Nazaire we Francji we wrześniu została uruchomiona pierwsza demonstracyjna instalacja produkująca wodór przy wykorzystaniu energii z morskich farm wiatrowych. Kiedy tego rodzaju rozwiązania – łączące energię wiatrową z produkcją wodoru – mają szansę wejść do użytku?
– Takich projektów na świecie jest znacznie więcej. Większość na etapie budowy. Chociażby Asian Renewable Energy Hub (16 GW z wiatru na lądzie i 10 GW z energii słonecznej zasila 14 GW elektrolizerów w Australii), Beijing Jingneng Inner Mongolia (5 GW elektrolizerów zasilanych farmą wiatrową i fotowoltaiczną), Helios Green Fuels Project (4 GW elektrolizerów w Arabii Saudyjskiej), HyDeal Ambition (67 GW elektrolizerów, projekt realizowany przez konsorcjum firm z Niemiec, Francji i Hiszpanii).
Mógłbym wymienić znacznie więcej projektów, które są w trakcie budowy lub projektowania. Wkrótce produkcja wodoru m.in. z morskich lub oceanicznych farm wiatrowych zostanie uruchomiona na naprawdę dużą skalę. Potencjał polskiego akwenu szacuje się na moc produkcyjną 5,9 GW. Należy pamiętać, że instalacje offshore to również infrastruktura na lądzie, a ta będzie dopiero tworzona w Polsce. Na przykład port instalacyjny w Szczecinie rozpocznie pracę dopiero na początku w 2025 roku i będzie obsługiwał około 80 turbin rocznie. Z kolei na terenie portu w Ustce powstanie Centrum Kompetencji Morskiej Energetyki Wiatrowej, gdzie będą kształcili się przyszli pracownicy utrzymania infrastruktury i rozwoju morskich elektrowni wiatrowych. Mają tam być również testowane i wdrażane nowe technologie związane z morską energetyką wiatrową. Do tego dochodzi wybór koncepcji produkcji wodoru (lokalnie na platformach bądź na lądzie, z wykorzystaniem energii nadmiarowej lub dedykowanych instalacji). Scenariuszy jest więc wiele i zapewne wybrany będzie ten najbardziej optymalny pod kątem biznesowym i technologicznym. Na polski odnawialny wodór produkowany z wykorzystaniem morskich farm wiatrowych będziemy musieli jeszcze trochę poczekać.
Na jakim etapie jest gospodarka energetyczna w Polsce?
– To przełomowy etap transformacji. Przechodzimy z systemu centralnego na rozproszony. A to wymusi zupełnie nowe podejście do biznesu zarówno producentów, dystrybutorów, jak i konsumentów. Dywersyfikacja źródeł, dywersyfikacja klientów i ich rodzaju, prace wyspowe i hybrydowe, niezależne lub prawie niezależne klastry energii i doliny wodorowe to zjawiska i działania, do których będziemy musieli się przyzwyczaić w najbliższej przyszłości. To przewartościuje dotychczasowe definicje przemysłu, transportu i innych sektorów energochłonnych. Przewartościuje systemy i działania operacyjne. Czeka nas taka nowa zielona era energetyczna, a ja bardzo chciałbym wierzyć, że będzie to prędzej niż później.
Katarzyna Bielińska
katarzyna.bielinska@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
