Kluczowe obszary, związane z zaletami i wykorzystaniem technologii wodorowej

Wodór – paliwo przyszłości, które trzeba wdrożyć już teraz

Dynamiczny rozwój gospodarczy oraz modernizacja i rozbudowa sieci drogowej w Polsce następuje równolegle z szybkim postępem w transporcie niskoemisyjnym oraz rozwojem paliw alternatywnych. To stwarza unikalną możliwość wdrożenia technologii związanych z wodorem na szeroką skalę i osiągnięcia pozycji jednego z liderów w Europie.

Transport publiczny

Zgodnie z europejską strategią dotyczącą zrównoważonego rozwoju branża transportowa ma zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych o co najmniej 30% do 2030 r. w porównaniu z wartościami w 2005 r. Jednym z obszarów, gdzie należy to zrobić jest transport miejski i można to osiągnąć właśnie przez zastosowanie wodoru. Widok autobusu elektrycznego w dużym mieście w Polsce nie jest już niczym nadzwyczajnym, chociaż jeszcze 15-20 lat temu we flotach przewoźników nie brakowało starych Ikarusów z poprzedniej epoki. Jednak ze względu na brak infrastruktury do tankowania miasta kupują wyłącznie autobusy elektryczne bateryjne. Produkcja wodoru do wykorzystania w transporcie w Polsce ruszy już w 2021 r. i warto to uwzględnić w strategiach rozwoju komunikacji publicznej, zwłaszcza w kontekście zwiększenia udziału taboru zeroemisyjnego w miastach. Wodór w dłuższej perspektywie powinien być traktowany jako alternatywna ścieżka elektromobilności, która może pomóc w realizacji celów środowiskowych w skali miasta oraz całego kraju.

Transport kolejowy i drogowy

Kolejny obszar, który ma duży potencjał, jeśli chodzi o zastosowanie wodoru, to transport kolejowy. Na tle innych krajów Europy Polska posiada gęstą sieć połączeń obsługiwanych przez ten rodzaj transportu, a przez położenie w centralnej części, może z powodzeniem odgrywać rolę hubu łączącego Europę z Azją. W tym kontekście szczególne istotne jest zwiększenie roli przewozów towarowych, które mogą z powodzeniem być obsługiwane przez pociągi zasilane ogniwami wodorowymi. Nad prototypem takiego pojazdu pracują obecnie Pesa oraz PKN Orlen i ma być on gotowy w 2021 r. Docelowo pojazdy o napędzie wodorowym mają znaleźć zastosowanie w ruchu pasażerskim.

Wraz z pojawieniem się punktów tankowania, wodór będzie mógł upowszechnić się również w transporcie kołowym – ciężarowym oraz osobowym. Kierowcy samochodów osobowych już teraz mogą tankować wodór na dwóch stacjach Grupy ORLEN w Niemczech, a w czerwcu 2021 roku będzie to również możliwe na trzech stacjach paliw polskiego koncernu w Czechach. Budowa sieci stacji wodorowych umożliwi ładowanie w pierwszej kolejności lokomotyw i ciężarówek, a następnie autobusów i pociągów pasażerskich. Od tego już tylko krok do popularyzacji tego rozwiązania wśród użytkowników aut osobowych.

Przejście floty miejskiej na zasilanie wodorowe nie tylko realizuje przepisy ustawy o elektromobilności, które mówią o zwiększeniu udziału we flocie pojazdów ekonomicznych od 5% w roku 2021 do 30% w roku 2028, ale jest także sposobem na czyste powietrze w mieście.

 

Przemysł i energetyka

Mimo dużej skali produkcji wodoru w przemyśle Polska nie posiada obecnie żadnej stacji tankowania tego paliwa.  Obecne wykorzystanie wodoru dotyczy głównie branży chemicznej i naftowej, jednak docelowo wodór powinien być źródłem energii, które zastąpi węgiel. Ogniwa wodorowe mogą osiągnąć sprawność elektryczną ponad 60 proc. i wykazują wyższą wydajność przy częściowym obciążeniu niż konwencjonalne źródła energii. Kolejną zaletą wodoru w porównaniu do systemów bateryjnych jest możliwość jego magazynowania, co zapewnia uniezależnienie się od zmian zapotrzebowania na energię elektryczną wynikających z sezonowych wzrostów.

Efektywne zagospodarowanie nadwyżek mocy uzyskiwanych z energetyki wiatrowej oraz morskiej umożliwia w pełni zeroemisyjną produkcję tzw. zielonego wodoru. Z tego względu ten typ paliwa może odgrywać dużą rolę w procesie dekarbonizacji i zapewnić bezemisyjne źródło energii zarówno w dostawach dla odbiorców indywidualnych, jak i przemysłowych. Potencjalne zastosowanie jest bardzo szerokie i obejmuje również produkcję paliwa syntetycznego, np. dla branży lotniczej.

Zastosowanie wodoru w transporcie i energetyce jest wciąż na wczesnym etapie rozwoju, przez co koszt wdrożenia jest wysoki. Do upowszechnienia tej technologii potrzebne jest wsparcie finansowe i organizacyjne, które pozwoli na znalezienie wydajniejszych i tańszych metod pozyskania oraz wykorzystania wodoru. Polska paradoksalnie jest w dobrej pozycji, gdyż dzięki tzw. rencie zapóźnienia może skokowo przejść do najnowszych technologii w transporcie, energetyce i przemyśle.

Rozwój infrastruktury w optymalnym scenariuszu powinien zacząć się w miastach, w transporcie publicznym, a następnie zejść niżej na poziom odbiorców indywidualnych.

Tekst powstał w ramach projektu Wodór2030.pl, którego Głównym Partnerem jest PKN ORLEN S.A.

Infrastruktura wodorowa w Polsce – 3 kroki milowe

Wykorzystanie wodoru jako paliwa przyszłości jest możliwe, ale wymaga wielu skoordynowanych działań.

Wielkie zmiany w gospodarce, energetyce czy komunikacji realizują się w dwóch scenariuszach. Mogą być wynikiem ewolucyjnych zmian, na przykład takich jak przechodziły przez lata silniki samochodów benzynowych, mogą też następować skokowo, jak w przypadku zmian w możliwościach telefonów komórkowych po premierze pierwszego smartfona. W budowaniu infrastruktury wodorowej można połączyć oba scenariusze, ale konieczne są przynajmniej 3 kroki, które pozwolą zmienić technologiczną nowinkę w stały element naszej codzienności.

Krok pierwszy to przekonanie miast do rozwoju infrastruktury pozyskiwania i dystrybucji wodoru. Jedynie samorządy, jako gracze rynkowi wagi ciężkiej, są w stanie udźwignąć koszty instalacji i obsługi wodoru, a przy tym mogą na wiele lat rozłożyć ryzyka i koszty takiego przedsięwzięcia. Dzięki ich zaangażowaniu możliwe będzie nie tylko wykorzystanie wodoru w charakterze paliwa – w transporcie miejskim-  ale i zmobilizowanie firm technologicznych do poszukiwania bardziej wydajnych i tańszych rozwiązań.

Krok drugi, to stworzenie sieci stacji tankowania i przesyłania wodorów, która umożliwi wykorzystanie tego nośnika energii w transporcie i przemyśle. Firmy działające w tych branżach zanim zdecydują się na wykorzystanie wodoru, muszą mieć zapewnione nieprzerwane i bezpieczne źródło dostępu do niego. Włączanie kolejnych miast w sieć połączeń, zapewni zwiększenie dostępności i atrakcyjności tej formy zasilania.

Ostatni, krok trzeci, to zejście poziom niżej w dystrybucji wodoru, czyli włączenie do systemu użytkowników indywidualnych. Mogą to być firmy operujące w granicach miast, dostawcy, przewoźnicy oraz floty pojazdów wykorzystywane przez urzędników. Dopiero umożliwienie i popularyzowanie tej formy transportu może na końcu upowszechnić wodór jako paliwo i sprawić, że zainteresują się nim prywatni właściciele aut na skalę powszechną.

W ramach tych „kroków milowych” mogą się pojawić rewolucyjne pomysły i rozwiązania, które popchną do przodu proces modernizacji transportu i przemysłu. Codziennie na świecie pojawiają się nowe przykłady na to, jak można wykorzystać wodór – od zasilania domów pasywnych, przez sprzęt ratownictwa wodnego, skończywszy na hulajnogach elektrycznych. Aby wdrożenie było możliwe potrzebna jest jednak realizacja podstawowych kroków. By koordynować działania prowadzące do rozwoju infrastruktury wodorowej, powstała inicjatywa Wodór2030.pl, zainicjowana przez Zespół Doradców Gospodarczych TOR.

Polska partnerem w dyskusji nad Nowym Zielonym Ładem

Unia Europejska podąża w kierunku Nowego Zielonego Ładu. Polska może w tym odegrać znaczącą rolę.

Znawcy polityki europejskiej coraz częściej wskazują na to, że w przyszłych perspektywach budżetowych środki do rozdysponowania pomiędzy krajami członkowskimi będą zmieniały „koszyki” do których są przypisywane.  Mniejsze znaczenie będzie miał rozwój, zwłaszcza infrastruktury, większy nacisk położony zaś będzie na działania proekologiczne, które ujęte są w Europejskim Zielonym Ładzie. Celem tego ładu jest osiągnięcie neutralności klimatycznej do roku 2050. Choć neutralność klimatyczna kojarzona jest głównie z sektorem energetycznym, bardzo ważnym elementem zmian jest transport, zwłaszcza wielotonażowy oraz publiczny. W tym aspekcie, największe nadzieje wiąże się z rozwojem technologii zasilania pojazdów wodorem.

Polska ma do odegrania ważną rolę w całym procesie z przynajmniej 3 powodów.
Po pierwsze, jesteśmy znaczącym producentem wodoru w Europie – produkujemy  ilość, która wystarczy do zasilenia 5 milionów pojazdów wodorowych.

Po drugie, polskie sieci gazowe, które będą rozbudowywane, można od razu przystosować do przesyłu wodoru, zamiast wzorem innych państw modernizować już istniejące. Co więcej, można skorzystać do finansowania tych inwestycji z unijnego Funduszu Odbudowy.

Po trzecie wreszcie, rozwój technologii wodorowych wpisuje się w plan dekarbonizacji i inwestycji w odnawialne źródła energii, który ma być realizowany przez Polskę w ramach międzynarodowych zobowiązań. Wodór, który może być pozyskiwany z odnawialnych źródeł energii i którego zastosowania ograniczają kwestie techniczne, wydaje się idealną alternatywą dla węgla.

By w pełni wykorzystać szansę jaka stoi przed Polską, potrzebne jest współdziałanie i koordynacja działań zmierzających do rozwoju infrastruktury wodorowej. W tym celu Zespół Doradców Gospodarczych TOR zainicjował projekt Wodór2030.pl.