Wodór - produkcja

Wodór konwencjonalny

Odnosi się do wodoru wytwarzanego w ramach różnych procesów, w których wykorzystuje się paliwa kopalne (76%, produkcji globalnie). Takie sposoby wytwarzania wodoru generują jednak emisję CO2 - powyżej 5,8 kg CO2 eq/kg H2 przy wykorzystaniu gazu ziemnego oraz powyżej 10 kg CO2 eq/kg H2, gdy źródłem energii pierwotnej jest węgiel.


Wodór niskoemisyjny 

Jest to wodór wytwarzany ze źródeł energii ze śladem węglowym na poziomie poniżej 5,8 kg CO2 eq/kg H2. Instalacja wytwarzająca wodór konwencjonalny, może zostać zmodyfikowana do wytwarzania wodoru niskoemisyjnego poprzez: 


Wodór odnawialny powstaje:

W drodze elektrolizy wody w elektrolizerze zasilanym energią elektryczną pochodzą z odnawialnych źródeł lub w procesie reformingu biogazu lub biometanu albo biochemicznego przekształcania biomasy pod warunkiem spełniania wymogów zrównoważonego rozwoju. 

Przy jego produkcji emisja CO2 utrzymuje się na niskim poziomie poniżej 1 kg CO2 eq/kg H2. Dodatkową zaletą tej technologii jest możliwość uzyskiwania bardzo wysokiej czystości otrzymanego gazu (na poziomie 99,999 %). 

Elektroliza

Do wyprodukowania 1 kg wodoru potrzeba około 9 l wody i około 50 kWh energii elektrycznej. 

Produkcja miliona ton zielonego wodoru poprzez elektrolizę  może wymagać ~50 TWh/r energii elektrycznej (farma offshore ~11 GW)

Założenia Polskiej Strategii Wodorowej to ok 2 GW mocy w elektrolizerach (~0,32 mln ton wodoru odnawialnego rocznie).

Produkcja zielonego wodoru wymaga znaczących ilości energii elektrycznej ze źródeł OZE.


W raporcie KE  z 2020 r oceniono techniczne możliwości generowania energii z OZE w poszczególnych państwach, bazujący na obecnie dostępnych technologiach.

Koszt wytworzenia jest składową finalnego kosztu wodoru zawierającego m.in. koszty logistyki i magazynowania. Prognozuje się, że w roku 2030 produkcja wodoru w elektrolizerze może kosztować, w zależności od kosztu energii i technologii elektrolizera między 1,5 a 4 USD/kg, co pozwoli na konkurowanie z wodorem konwencjonalnym i niskoemisyjnym. Prognozowany spadek kosztu jednostkowego CAPEX USD/kW dla elektrolizerów ma przyczynić się do zmniejszenia kosztu wodoru wytwarzanego w procesie elektrolizy. Głównym kosztem produkcji z użyciem elektrolizera jest koszt MW zielonej energii elektrycznej.


Polska posiada 6 w Europie potencjał techniczny energii odnawialnej na poziomie ~900 TWh/rok. Potencjał ten w głównej mierze opiera się o możliwości generowania energii wiatrowej na morzu i warunkach polskiego wybrzeża Bałtyku.


Wodór z innych źródeł

Odnawialny wodór można w sposób sprawdzony poprzez powszechnie stosowaną technologię reformingu, pozyskiwać także z biometanu. Wprawdzie jest to kolejna konwersja energii, stąd prostszym rozwiązaniem dla transportu czy energetyki wydaje się bezpośrednie użycie sprężonego lub ciekłego biometanu, jednak proces taki może być uzasadniony do zastosowania takiego wodoru np. jako surowca dla przemysłu chemicznego.


Wodór - wykorzystanie

Wodór najlepiej wykorzystać lokalnie, co znacząco ogranicza koszty i straty energii związane z jego transportem i logistyką.

Wykorzystanie lokalne obejmuje zarówno generację energii elektrycznej i cielnej z wykorzystaniem ogniw paliwowych, jak też budowę stacji tankowania dla pojazdów zasilanych tym paliwem.

Zgodnie z Fit for 55 stacje tankowania wodoru mają do roku 2030 powstać wzdłuż sieci TEN-T co min 150 km z dystrybutorami min 700 bar. Udziału zielonego wodoru i paliw syntetycznych w transporcie ma wynieść 2,6%.

Dla samochodów ciężarowych i autobusów w roku 2030 przewiduje się , że 10% nowo sprzedanych ciężarówek powyżej 16t będzie zasilanych ogniwami wodorowymi oraz  2% nowo sprzedanych autobusów.

Realizacja założeń wymaga setek nowych stacji tankowania wodorem.

Debata wokół gospodarki wodorowej sprowadza się do aspektów ekonomicznych i efektywności energetycznej rozwiązań wodorowych. Równolegle projekty wodorowe mogą liczyć na rosnące wsparcie regulacyjne i finansowe.

W tym kontekście posiadanie w portfelu inwestycyjnym optymalnych lokalizacji dla realizacji projektów wodorowych wydaje się racjonalne szczególnie w długoterminowym horyzoncie strategii dekarbonizacji.

Oferta Green dla projektów wodorowych