Przyszłością energetyki i efektywnym sposobem magazynowania energii wytwarzanej przez OZE ma być zielony wodór. Ponieważ jego rola w skali globalnej będzie rosnąć, polski przemysł musi budować kompetencje w tej dziedzinie – uważają naukowcy. Zwłaszcza że najlepsze rozwiązania mogą być wykorzystane w skali międzynarodowej. W dodatku działania związane z opracowaniem i wdrażaniem rozwiązań pozwalających na wytwarzanie, magazynowanie, transport oraz wykorzystanie wodoru stanowią jeden z filarów Europejskiego Zielonego Ładu. A według Komisji Europejskiej odejście od paliw kopalnych i rozwijanie technologii zielonego wodoru pozwoliłoby na energetyczne uniezależnienie się od niepewnego i niebezpiecznego dostawcy, jakim jest Rosja.

Polska należy do liderów w produkcji wodoru, zajmując pod tym względem piąte miejsce w świecie. Produkujemy 14 proc. tego paliwa wytwarzanego w Europie, wykorzystywanego głównie w procesach przemysłowych. Popyt na nie stale rośnie, gdyż może ono stać się opłacalnym, czystym, a przede wszystkim ogólnodostępnym źródłem energii. Jednak wytwarzamy wodór technologiczny, a nie zielony. Tymczasem według danych Parlamentu Europejskiego produkcja wodoru z kopalin każdego roku uwalnia w krajach UE od 70 do 100 mln ton CO2. Dlatego inwestycje w wykorzystanie zielonego wodoru, w produkcji którego nie są emitowane gazy cieplarniane, nabierają strategicznego znaczenia.

Miliardowe inwestycje

Według polskiej strategii wodorowej do roku 2030 z perspektywą do roku 2040 wodór będzie stawał się jednym z kluczowych nośników energii. Wzrastać będzie jego zastosowanie w energetyce, ciepłownictwie, transporcie i przemyśle. Wodór wesprze dalszy rozwój energetyki odnawialnej, umożliwiając magazynowanie nadwyżek energii i ich późniejsze wykorzystanie zarówno w energetyce, jak i innych sektorach gospodarki.

Polskie firmy już zapowiedziały miliardowe inwestycje w tym kierunku. Do 2030 r. ok. 7,4 mld zł przeznaczy PKN Orlen na przedsięwzięcia, które umożliwią koncernowi rozwój w obszarze nisko- i zeroemisyjnego wodoru, opartego na odnawialnych źródłach energii i technologii przetwarzania odpadów komunalnych. Strategia wodorowa koncernu będzie realizowana w czterech kluczowych obszarach: mobilność, rafineria i petrochemia, badania i rozwój oraz przemysł i energetyka.

Czytaj więcej

Sieci energetyczne nie przyjmują więcej OZE

Do końca tej dekady Grupa Orlen chce zainstalować około 0,5 GW nowych mocy wytwórczych wodoru, uzyskiwanych z odnawialnych źródeł energii oraz przetwarzania odpadów komunalnych. Osiągnięcie tego celu będzie możliwe dzięki budowie dziesięciu hubów wodorowych, głównie w Polsce, ale też w Czechach. Dodatkowo zastosowanie technologii magazynowania i wykorzystania dwutlenku węgla umożliwi koncernowi obniżenie emisyjności produkcji wodoru z instalacji w Płocku. W wyniku tych inwestycji prawie połowa wodoru wykorzystywanego w Grupie Orlen powinna w 2030 roku pochodzić ze źródeł zero- lub niskoemisyjnych.

Pierwszy hub wodorowy koncern uruchomił już w 2021 roku w Trzebini. Obecnie produkuje on szary wodór z przeznaczeniem dla transportu, natomiast docelowo wytwarzany będzie w nim niskoemisyjny wodór, pochodzący z odnawialnych źródeł energii. Kolejny hub powstaje we Włocławku. Rozpoczęcie produkcji zielonego wodoru jest w nim planowane w drugiej połowie 2023 roku. Dwa lata później uruchomiony zostanie hub w Płocku. Wytwarzany w nim zielony wodór będzie wykorzystywany w przemyśle i transporcie.

Zielony wodór będzie produkować Grupa Lotos, a jednym z kluczowych projektów jest Green H2: w drugiej połowie obecnej dekady na terenie gdańskiej rafinerii ma powstać farma elektrolizerów o mocy 80–100 MW produkujących zielony wodór. Natomiast jeszcze w końcu bieżącego roku spodziewane jest podjęcie decyzji inwestycyjnej dotyczącej instalacji pilotażowej, w mniejszej skali, ale rozbudowanej o dodatkowe funkcjonalności: będzie się ona składać z elektrolizera o mocy do 1 MW, paneli fotowoltaicznych o mocy 4 MW, ogniwa paliwowego, zbiorników magazynowych i infrastruktury towarzyszącej.

Green 2H zakłada wykorzystanie zielonego wodoru na własne potrzeby gdańskiej rafinerii, do produkcji klasycznych paliw. Użycie go do procesów rafineryjnych spowoduje, że tradycyjne paliwa wytwarzane z ropy naftowej staną się paliwami bardziej ekologicznymi. Dalszy rozwój przedsięwzięcia do znacznie większej skali pozwoliłby sprzedawać wodór innym odbiorcom, np. operatorom miejskiego transportu publicznego lub morskiego.

W sieci i magazynach

Badania nad możliwością magazynowania i transportu wodoru przy wykorzystaniu sieci gazu ziemnego już rozpoczęło Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo. W ramach projektu o nazwie InGrid – Power to Gas w oddziale spółki w Odolanowie powstaje instalacja, w której prowadzona będzie doświadczalna produkcja zielonego wodoru oraz badany wpływ wodoru na infrastrukturę sieci dystrybucyjnej gazu ziemnego. Kolejnym przedsięwzięciem jest Projekt H2020, w ramach którego zaplanowano budowę badawczej kawerny solnej, przeznaczonej do magazynowania energii w postaci wodoru, a także – w przypadku powodzenia projektu badawczego i uzyskania wsparcia w ramach mechanizmu Important Projects of Common European Interest – uruchomienia budowy wielkoskalowych magazynów energii w Kosakowie i Mogilnie.

PGNiG dysponuje największą w Europie, liczącą ponad 190 tys. kilometrów, siecią dystrybucji gazu, ma też doświadczenie w eksploatacji i budowie jego magazynów. Może więc stać się jednym z filarów gospodarki wodorowej w Polsce, współpracując z innymi firmami, które dołączyły do zainicjowanego przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska partnerstwa na rzecz jej budowy.

Według wodorowej strategii polskiego rządu wodór może odegrać kluczową rolę w procesie osiągania neutralności klimatycznej. Dlatego poszczególne regiony już podejmują działania dla wykorzystania jego potencjału. Przykładem są kolejne doliny wodorowe, które mają stać się podstawą rozwoju w Polsce gospodarki wodorowej i elementem całego systemu podobnych przedsięwzięć w krajach członkowskich UE.

Co istotne, takie doliny zaczynają już powstawać także w mniejszej skali – konkretnych gmin. W pierwszym tygodniu czerwca podpisany został list intencyjny dotyczący powołania Uznamsko-Wolińskiej Doliny Wodorowej, mającej wspierać rozwój alternatywnych źródeł energii w rejonie Uzdrowiska Świnoujście. Jej celem będzie m.in. rozwój projektów zakładających zastosowanie wodoru w zeroemisyjnym i niskoemisyjnym transporcie morskim i lądowym. W grę ma wchodzić budowa jednostek morskich z napędem wodorowym oraz systemów załadunku wodoru na statki.

Pomogą doliny

Ale kluczowe znaczenie będą mieć duże projekty, powstające na bazie regionów. Utworzona w pierwszej połowie kwietnia 2022 r. Mazowiecka Dolina Wodorowa dla efektywnego rozwijania technologii wodorowych zakłada współpracę biznesu i sektora finansów z instytutami naukowo-badawczymi i uczelniami. Liderem projektu jest Orlen, a wśród 37 podmiotów, które podpisały umowę o współpracy, znalazły się m.in. Agencja Rozwoju Przemysłu, Polska Spółka Gazownictwa, Toyota Motor Poland, Solaris Bus & Coach, Polska Agencja Inwestycji i Handlu, Alstom, PERN czy bydgoski Stomil. Współpraca obejmie m.in. produkcję, magazynowanie i wykorzystanie zero- i niskoemisyjnego wodoru w transporcie, energetyce, gospodarce komunalnej i rolnictwie.

W lutym 2022 r. z inicjatywy Agencji Rozwoju Przemysłu powołana została Dolnośląska Dolina Wodorowa, której głównym partnerem jest KGHM Polska Miedź. Blisko miesiąc wcześniej, w końcu stycznia, przedstawiciele samorządów, uczelni wyższych, spółek paliwowych i energetycznych powołali Śląsko-Małopolską Dolinę Wodorową, mająca przyczynić się do zbudowania gałęzi regionalnego przemysłu wodorowego. Projekt ma przyczynić się do budowy miejsca, w którym będą produkowane ogniwa paliwowe i autobusy wodorowe. A to zwiększy szansę wykorzystania niskoemisyjnego wodoru na szeroką skalę jako źródła czystej energii. Umożliwiłby też przyspieszenie transformacji źródeł jej wytwarzania i szybsze odejście od węgla.

Jeszcze w maju ub. roku została zainicjowana, a w listopadzie powołana Podkarpacka Dolina Wodorowa. Oparta na produkcji wodoru w procesie elektrolizy z wykorzystaniem nadwyżek energii produkowanej z instalacji OZE pozwoli wykorzystać potencjał Rzeszowa i regionu w zakresie nowoczesnych technologii. W ten sposób ma przyczynić się do rozwoju gospodarczego regionu oraz zwiększenia jego atrakcyjności inwestycyjnej. Wzorce w budowie przedsięwzięcia przyniosła już tamtejsza Dolina Lotnicza. Dzięki niej Podkarpacie nie tylko przyciągnęło zagraniczne inwestycje, ale także umożliwiło szybszy rozwój lokalnych przedsiębiorstw. Dla tych ostatnich podobne szanse otworzy budowa gospodarki wodorowej.

Przewiduje się, że produkcja zielonego wodoru w Unii Europejskiej w najbliższej dekadzie osiągnie poziom 10 mln ton. Jednym z kluczowych sektorów gospodarki wykorzystujących wodór ma być transport. Gdyby polskim firmom udało się wykorzystać ten trend oraz opracować i wdrożyć własne rozwiązania technologiczne i przemysłowe, mogłyby one eksportować wodór do innych krajów, np. do Niemiec, które jako pierwsze w Europie wprowadziły technologię wodorową do użytku komercyjnego.