UE: czysty wodór dla energetyki i transportu
Komisja Europejska przedstawiła dwie strategie programów inwestycji w czystą energię: w „system energetyczny przyszłości” i „czystego wodoru”. W szczególności wykorzystanie wodoru odnawialnego ma pomóc w dekarbonizacji przemysłu i transportu towarowego, zwłaszcza lotniczego i morskiego, częściowo kolejowego, bowiem technologia baterii elektrycznych nie jest dla nich optymalna.
Te dwie strategie są zgodne z wcześniej przyjętym pakietem KE na rzecz odbudowy gospodarki unijnej, uwzględniającej transformację ekologiczną i cyfrową (Next Generation EU – z 27 maja br.) oraz z Europejskim Zielonym Ładem (16 czerwca br.).
Łącznie planowane inwestycje powinny przyczynić się do odbudowy gospodarek krajów unijnych po kryzysie spowodowanym koronawirusem. Pozwolą „stworzyć europejskie miejsca pracy i umocnią naszą pozycję lidera oraz konkurencyjność w strategicznych sektorach przemysłu, co ma ogromne znaczenie dla odporności Europy”, stwierdza KE.
Integracja systemów energetycznych
Strategia „systemu energetycznego przyszłości” zakłada integrację tego systemu i ma stworzyć ramy przejścia na ekologiczną energię. „Obecny model, w którym zużycie energii w transporcie, przemyśle, gazie i budynkach zorganizowane jest w „silosach”, z których każdy ma odrębne łańcuchy wartości, zasady, infrastrukturę, planowanie i model eksploatacji, nie może zapewnić neutralności klimatycznej do 2050 r. w sposób racjonalny pod względem kosztów”, stwierdza Komisja. Dlatego „należy stworzyć nowe powiązania między sektorami oraz wykorzystać postęp technologiczny”. Integracja systemu energetycznego oznacza, że jest on planowany i eksploatowany jako całość, tj. obejmuje rozmaite nośniki energii, infrastrukturę i sektory zużywające energię. Połączony i elastyczny system będzie bardziej wydajny i zmniejszy koszty dla społeczeństwa.
Filary strategii integracji
Powyższa strategia opiera się na trzech głównych filarach:
– bardziej zamkniętym obiegu systemu energetycznego, w którym efektywność energetyczna jest priorytetem (np. przez ponowne wykorzystanie ciepła odpadowego z zakładów przemysłowych, ośrodków przetwarzania danych lub innych źródeł oraz energii wytwarzanej z bioodpadów lub oczyszczalni ścieków);
– szerzej zakrojonej bezpośredniej elektryfikacji sektorów zastosowań końcowych i wykorzystania energii elektrycznej, w tym z odnawialnych źródeł energii (OZE – np. w pompach ciepła w budynkach, pojazdach elektrycznych, piecach elektrycznych w niektórych gałęziach przemysłu). Jednym z widocznych rezultatów będzie stworzenie sieci miliona punktów ładowania pojazdów elektrycznych;
– promocji czystego paliwa (w tym wodoru odnawialnego oraz zrównoważonego biopaliwa i biogazu) w tych sektorach, w których elektryfikacja jest trudna, jak np. w transporcie towarowym lub pasażerskim na dalsze odległości.
W strategii określono 38 działań mających na celu stworzenie bardziej zintegrowanego systemu energetycznego, od przeglądu prawodawstwa, przez wsparcie finansowe, badania i wdrażanie nowych technologii i narzędzi cyfrowych, po opracowanie wytycznych dla państw członkowskich.
Analiza istniejących barier w tych obszarach będzie stanowić podstawę konkretnych propozycji Komisji, np. przeglądu rozporządzenia TEN-E do końca 2020 r. lub zmiany dyrektywy w sprawie opodatkowania energii oraz ram regulacyjnych rynku gazu w 2021 r.
Strategia czystego wodoru
W zintegrowanym systemie energetycznym wykorzystanie wodoru pomoże w dekarbonizacji przemysłu i transportu.
„Wodór może być źródłem energii w sektorach, które nie nadają się do elektryfikacji i ma umożliwić magazynowanie energii w celu zrównoważenia zmiennych przepływów energii ze źródeł odnawialnych” – stwierdza KE.
Priorytetem jest rozwój odnawialnych źródeł wodoru, produkowanego głównie z energii wiatrowej i słonecznej. Jednak w perspektywie krótko- i średnioterminowej potrzebne są inne niskoemisyjne technologie wodorowe, aby szybko ograniczyć emisje i wspierać rozwój rentownego rynku.
Komisja proponuje następujące etapy realizacji tych celów:
– w latach 2020 – 24 ma wspierać inwestycje instalacji w UE elektrolizerów wodorowych zasilanych energią ze źródeł odnawialnych o mocy co najmniej 6 gigawatów, produkujących do miliona ton odnawialnego wodoru;
– w latach 2025 – 30 wodór ma stać się integralną częścią zintegrowanego systemu energetycznego, z elektrolizerami wodorowymi zasilanymi energią z OZE o mocy co najmniej 40 gigawatów oraz produkcją do 10 mln ton odnawialnego wodoru w UE;
– w latach 2030 – 50 technologie produkcji odnawialnego wodoru powinny osiągnąć dojrzałość i być wdrażane na dużą skalę we wszystkich sektorach trudnych do dekarbonizacji.
Strategia wodorowa a ochrona klimatu
Wodór może być wykorzystywany jako surowiec, paliwo lub nośnik energii i magazynowanie, a także ma wiele możliwych zastosowań w przemyśle, transporcie, energetyce i budownictwie. Co najważniejsze, nie emituje CO2 i nie zanieczyszcza powietrza podczas użycia.
Jest to zatem ważny element rozwiązania, które ma na celu osiągnięcie celu neutralności klimatycznej do roku 2050, jakim jest europejski zielony ład. Może przyczynić się do dekarbonizacji procesów przemysłowych i sektorów gospodarki, w których redukcja emisji dwutlenku węgla jest zarówno pilna, jak i trudna do osiągnięcia.
Obecnie ilość wodoru wykorzystywanego w UE pozostaje ograniczona i jest ona w dużej mierze produkowana z paliw kopalnych. Celem strategii jest dekarbonizacja produkcji wodoru – możliwa dzięki szybkiemu spadkowi kosztów energii odnawialnej i przyspieszeniu rozwoju technologii – oraz rozszerzenie jej wykorzystania w sektorach, w których może zastąpić paliwa kopalne.
Jak wytwarzać „czysty” wodór?
Wodór może być wytwarzany w różnych procesach, ale mają one różny poziom emisji, koszty i wymagania materiałowe.
Dla potrzeb komunikatu KE przyjęła, że:
– „wodór na bazie energii elektrycznej” odnosi się do wodoru wytwarzanego przez elektrolizę wody (w elektrolizie, zasilanej energią elektryczną), niezależnie od źródła energii elektrycznej,
– „Odnawialny wodór” to wodór wytwarzany przez elektrolizę wody (w elektrolizie zasilanej energią elektryczną) oraz z energią elektryczną pochodzącą z OZE. Emisje gazów cieplarnianych w całym cyklu życia związane z produkcją odnawialnego wodoru są wtedy bliskie zeru. Odnawialny wodór może być również wytwarzany poprzez reformę biogazu (zamiast gazu ziemnego) lub biochemiczną konwersję biomasy, jeżeli jest to zgodne z wymogami zrównoważonego rozwoju.
– „wodór oparty na paliwach kopalnych” odnosi się do wodoru wytwarzanego w drodze różnych procesów wykorzystujących paliwa kopalne jako surowiec, głównie reformy gazu ziemnego lub zgazowania węgla. Stanowi to większość wytwarzanego obecnie wodoru. Jednak taka produkcja generuje duże emisje gazów cieplarnianych.
Czysty wodór w transporcie
W transporcie wodór jest obiecującą opcją, szczególnie tam, gdzie „elektryfikacja jest trudniejsza”, stwierdza KE, co uniemożliwia dekarbonizacje.
W krótszej perspektywie wodór może być paliwem w transporcie „pojazdami ciężkimi” (w tym autokarami, pojazdami specjalnego przeznaczenia) i w dalekobieżnym towarowym transporcie drogowym. Rozszerzone mogą być zastosowania napędu wodorowego ogniwami paliwowymi w transporcie kolejowym, wodór mógłby być wykorzystywany też jako paliwo do transportu morskiego na śródlądowych drogach wodnych i żegludze morskiej bliskiego zasięgu.
dłuższej perspektywie wodór może również stać się opcją dekarbonizacji sektora lotniczego i morskiego, poprzez produkcję płynnej nafty syntetycznej lub innych paliw syntetycznych.
KE uściśla, że pojęcie „paliwa syntetyczne pochodzące z wodoru” odnoszą się do różnych paliw gazowych i ciekłych na bazie wodoru i węgla. Aby paliwa syntetyczne były uważane za odnawialne, część wodorowa gazu syntezowego powinna być odnawialna.
Paliwa syntetyczne obejmują np. naftę syntetyczną w lotnictwie, syntetyczny olej napędowy do samochodów oraz różne cząsteczki wykorzystywane do produkcji chemikaliów i nawozów. Paliwa syntetyczne mogą być związane z bardzo różnymi poziomami emisji gazów cieplarnianych w zależności od użytego surowca i procesu. Jeśli chodzi o zanieczyszczenie powietrza, spalanie paliw syntetycznych wytwarza podobny poziom emisji zanieczyszczeń powietrza niż paliwa kopalne.
Koszty produkcji odnawialnego wodoru
Obecnie ani odnawialny wodór, ani wodór oparty na paliwach kopalnych z wychwytywaniem CO2, nie są konkurencyjne pod względem kosztów w stosunku do wodoru opartego na paliwach kopalnych. Koszty produkcji tego ostatniego w UE wynoszą około 1,5 EUR/kg (choć w dużym stopniu zależne od cen gazu ziemnego i nie uwzględniają kosztów CO2).
Szacowane koszty wodoru opartego na paliwach kopalnych z wychwytywaniem i składowaniem CO2 wynoszą około 2 EUR/kg, a wodoru odnawialnego 2,5–5,5 EUR/kg. Mimo to koszty odnawialnego wodoru mogą szybko spaść, podkreśla KE. W ciągu ostatnich dziesięciu lat koszty elektrolizy zostały już zmniejszone o 60 proc., a w 2030 r. mają zmniejszyć się o połowę w porównaniu z obecnym staniem.
W szczególności w tych regionach, w których energia elektryczna z OZE jest tania oczekuje się, że w 2030 r. elektrolizery będą mogły konkurować z wodorem opartym na paliwach kopalnych. Elementy te będą kluczowymi czynnikami napędzającą stopniowy rozwój wodoru w całej gospodarce UE.
Europejski sojusz na rzecz czystego wodoru
Aby pomóc w realizacji tej strategii, Komisja zainicjowała też europejski sojusz na rzecz czystego wodoru. Uczestniczą w nim liderzy przemysłu, przedstawiciele społeczeństwa obywatelskiego, krajowych i regionalnych ministerstw oraz Europejski Bank Inwestycyjny.
Sojusz stworzy system wspierania inwestycji, służący rozwojowi produkcji czystego wodoru i stymulowaniu popytu na czysty wodór w UE.
Możliwość komentowania została wyłączona.
