Czekając na wodór

Mimo wyraźnych zalet i konieczności szybkiej dekarbonizacji wszystko wskazuje na to,  że tani i łatwo dostępy wodór w dużych ilościach pojawi się w kraju dopiero za kilkanaście lat. Eksperci tłumaczą, że wciąż jest sporo przeszkód formalnych, brakuje wielkoskalowych inwestycji, sporą szansą mogą być natomiast instalacje towarzyszącej morskim farmom wiatrowym.

Eksperci widzą sporą szansę na stworzenie ekonomicznie opłacalnych i docelowo także wielkoskalowych instalacji do produkcji zielonego wodoru w inwestycjach towarzyszących polskim morskim farmom wiatrowym. Chodzi konkretnie o wdrożenie produkcji wodoru w sytuacjach, gdy spada zapotrzebowanie na energię elektryczną produkowana z wiatru i odbiorca jej nie kupuje, „darmowy” prąd w tym momencie może posłużyć do zasilenia elektrolizera, który wyprodukuje wodór. U wybrzeży Szwecji ma w ciągu najbliższych lat powstać kilka takich inwestycji, które dodatkowo wykorzystają powstający w procesie elektrolizy tlen do natlenienia wody morskiej. W Polsce o podobnych instalacjach mówiło kilku inwestorów morskich farm wiatrowych, słowa nie zamieniły się jednak jeszcze w zapowiedzi konkretnych inwestycji.

Tomasz Pelc, prezes firmy doradczej Nexus Consultants i autor wielu projektów związanych z wodorem i branżą offshore wind, zaznacza, że w 2050 r. na polskim rynku może działać mnóstwo instalacji i firm produkujących energię elektryczną. Każda z nich będzie rywalizowała z innymi, żeby pozyskać dobrą cenę za energie.

– W takiej sytuacji wykorzystanie nadwyżki energii z morskich farm wiatrowych do produkcji wodoru, czyli tak naprawdę magazynowaniu tej energii wydaje się wyjątkowo sensownym pomysłem. Tym bardziej że do dyspozycji będzie woda morska konieczna do elektrolizy wodoru i ciepło z grzejących się stacji transformatorowych. Wodór jest dosyć trudną substancją do magazynowania, stąd tak wymagające technologie związane z produkcją wysokociśnieniowych zbiorników na wodór. A jako że my będziemy pewnie mieli gigawatogodziny do zagospodarowania, to potrzebne będą wielkoskalowe magazyny. I tak się składa, że Polska ma kawerny solne stosunkowo blisko Bałtyku, które mogą stać się idealnymi magazynami – uważa T. Pelc.

A jak wygląda zastosowanie wodoru w żegludze? Morskie technologie napędowe oparte na wodorze (wodór skroplony, wodór sprężony albo rozwiązania bateryjno-wodorowe) wciąż są najczęściej stosowane głównie w przypadku niewielkich promów pływających w krajach skandynawskich. Takie jednostki stanowią więc pływające laboratoria testujące napęd wodorowy, z powodu raczej krótkich i regularnych rejsów na z góry określonych trasach mogą stosunkowo często i łatwo bunkrować to alternatywne paliwo. Kolejnym krokiem może być używanie wodoru w żegludze short sea, a także jako napędu jednostek do obsługi morskich farm wiatrowych.
Dostępna na rynku technologia wciąż jeszcze nie rozwiązała największego wyzwania związanego z używaniem wodoru w żegludze dalekomorskiej, czyli jego niskiej objętościowej gęstości energetycznej – litr ciekłego wodoru zawiera tylko 8MJ energii, czyli aż 4 razy mniej od litra benzyny. Taka specyfika paliwa mocno utrudnia ekonomiczne wykorzystanie wodoru w żegludze. Dodatkowym wyzwaniem są sposoby przechowywania paliwa – wodór ciekły musi być przechowywany w bardzo niskiej temperaturze -253^◦C, a sprężony wymaga ciśnienia 700 bar. O wciąż „śladowym” zainteresowaniu wodorem jako paliwem morskiego mówi też raport towarzystwa klasyfikacyjnego DVN opublikowany w lipcu 2023 r. „Martime Forecast to 2050”, który wykazał, że w tym czasie po morzach pływało jedynie 5 statków z takim napędem, a kolejne 5 jednostek zamówiono w stoczniach. Dla porównania raport pokazał ogromne zainteresowanie LNG jako paliwem alternatywnym, bo zamówiono wówczas aż 829 statków z takim napędem.

Natomiast Polska strategia wodorowa do 2030 r. wskazuje, że już za 6 lat roczna produkcja może wynieść 193 tys. t wodoru rocznie, co pokryje 99,4% zapotrzebowania na ten surowiec w krajowej gospodarce. Część ekspertów deklaruje, że takie założenia będzie trudno spełnić a na tani, łatwo dostępny i „zielony” wodór trzeba będzie poczekać nawet kilkanaście lat. Według T. Pelca polskie plany realizacji morskich farm wiatrowych są już teraz opóźnione, w podobny sposób ocenia też działania związane z wodorem, które są realizowane zbyt późno i na zbyt małą skalę.
– W naszym kraju sensację wywołują pomysły budowy stacji zasilania pojazdów wodorem albo elektrolizery o mocy 5 MW. Tymczasem, jako firma mieliśmy możliwość współpracy przy projekcie zlokalizowanym w Holandii budowy instalacji elektrolizerów o mocy 200 MW na potrzeby produkcji e-metanolu, niedługo w Finlandii rozpocznie się realizacja projektu, gdzie instalacja elektrolizerów osiągnie moc prawie 600 MW. Zestawienie informacji z Polityki Energetycznej Polski do 2040 r.,  Krajowego Planu na Rzecz Energii i Klimatu, potrzeb energetycznych wynikających z realizacji Polskiej Strategii Wodorowej (po jej koniecznej aktualizacji) pokazuje na wyraźny problem. W latach 2025 – 2035 nie będziemy mieli wystarczającej ilości energii z OZE do produkcji zielonego wodoru i czekają nas możliwe problemy energetyczne, w tym m.in. blackouty – alarmuje T. Pelc.

Artykuł opracowany we współpracy z magazynem Namiary na Morze i Handel

fot. Namiary na Morze i Handel