Stratégia využívania vodíka v prospech klimaticky neutrálnej Európy

Európska komisia dnes predstavila plány pre integráciu energetického systému budúcnosti a vodík. Komisia zároveň zakladá Európsku alianciu pre čistý vodík. Ak sa má stať Európa do roku 2050 klimaticky neutrálnou, potrebuje transformovať svoj energetický systém, ktorý dnes produkuje 75 % všetkých emisií skleníkových plynov v EÚ. Dnes prijaté stratégie EÚ pre integráciu energetického systému a vodíka, založené na dvoch paralelných cieľoch dosiahnutia čistejšej planéty a silnejšej ekonomiky, smerujú k vybudovaniu efektívnejšieho a vzájomne prepojenejšieho odvetvia energetiky. Obe stratégie prichádzajú s novým investičným programom v oblasti čistej energie, ktorý je v súlade s balíkom Komisie na oživenie hospodárstva „NextGenerationEU“ a európskou zelenou dohodou.

Akzo a Gasunie plánují největší závod na zelený vodík v EU ... — Akzo a Gasunie plánujú najväčší závod na zelený vodík v EÚ v Holandsku

Plánované investície majú potenciál podporiť oživenie ekonomiky po pandémii koronavírusu. Vďaka nim vzniknú v Európe nové pracovné miesta a posilní sa jej vedúce postavenie a konkurencieschopnosť v strategických odvetviach, ktoré sú pre odolnosť Európy kľúčové. Stratégia EÚ pre integráciu energetického systému vytvorí rámec prechodu na zelenú energiu. Pri súčasnom modeli, kde spotreba energie v doprave, priemysle, vykurovaní a správe budov prebieha v oddelených „silách“, z ktorých každé má svoje samostatné hodnotové reťazce, pravidlá, plánovanie, samostatnú infraštruktúru a prevádzku, sa nám nepodarí dosiahnuť klimatickú neutralitu do roku 2050 nákladovo efektívnym spôsobom.

Zmeny v nákladoch na inovatívne riešenia preto treba začleniť do spôsobu fungovania nášho energetického systému. Je potrebné vytvoriť nové väzby medzi odvetviami a využiť technologický pokrok. V stratégii je stanovených 38 opatrení na vytvorenie integrovanejšieho energetického systému. Patrí k nim revízia existujúcich právnych predpisov, finančná podpora, výskum a zavádzanie nových technológií a digitálnych nástrojov, usmernenia pre členské štáty k fiškálnym opatreniam a tiež postupné zrušenie dotácií na fosílne palivá, reforma správy trhu, plánovanie infraštruktúry a lepšie informovanie spotrebiteľov.

V hlavní roli vodík. Rýsuje se největší klimatická dohoda EU ...

V integrovanom energetickom systéme môže vodík podporovať dekarbonizáciu priemyslu, dopravy, výroby elektriny a jej dodávku do budov v celej Európe. Vodíková stratégia EÚ rieši, ako tento potenciál využiť v praxi pomocou investícií, regulácie, tvorby trhu a výskumu a inovácií. Vodík je možné použiť v odvetviach, ktoré nie sú vhodné na elektrifikáciu, a skladovať tak, aby sa vyvážili variabilné toky energie z obnoviteľných zdrojov. To sa však dá dosiahnuť len koordinovanou činnosťou verejných a súkromných sektorov na úrovni EÚ. Prioritou je rozšíriť využívanie vodíka z obnoviteľných zdrojov vyrábaného prevažne z veternej a slnečnej energie. V krátkodobom a strednodobom horizonte sú však na rapídne zníženie emisií a podporu rozvoja životaschopného trhu potrebné aj ďalšie formy nízkouhlíkového vodíka.

Budúcnosť má vodík, nie elektromobilita, tvrdí slovenská vláda ...

Brusel sa usiluje zaplniť chýbajúce miesta v dlhej a náročnej ceste za klimatickou neutralitou. Minulý týždeň bola zo strany Európskej komisie (EK) predstavená vodíková stratégia. Kľúčový dokument by mal dopomôcť znížiť uhlíkové emisie nákladovo efektívnym spôsobom, ktorý je v súlade s green dealom a zároveň prispieť k obnove hospodárstva EÚ po pandémii spôsobenej novým koronavírusom. EK bude klásť najväčší dôraz na produkciu a využívanie čistého vodíka, ktorý sa vyrába z obnoviteľných zdrojov energie (OZE).

Využívanie vodíkových technológií pri uskladnení a preprave energie nie je žiadnou revolučnou novinkou. V rámci EÚ sa však cielený výskum v tejto oblasti, ktorý by nebol zameraný na vojenský či vesmírny sektor, začal hlavne po roku 2000. V posledných rokoch sa zintenzívnil so zlepšením účinnosti palivových článkov. Aj vďaka moderným materiálom a technológiám je utilizácia vodíkových technológií čoraz realistickejším scenárom.

V porovnaní s OZE je výroba vodíka relatívne nákladná a z pohľadu podielu v energetickom mixe EÚ má v súčasnosti skôr marginálnu pozíciu. Významná časť zo súčasnej produkcie vodíka v EÚ sa navyše vyrába s využitím elektriny spaľujúcej tzv. „špinavé“, fosílne palivá.

Rôzne spôsoby výroby vodíka

Každý z procesov výroby vodíka, v závislosti od technológie alebo zdroja, produkuje rôzne objemy emisií a má rôzne nároky z pohľadu prevádzkových nákladov a požiadaviek na materiály. Zariadenie, ktoré umožňuje získať vodík z vody či elektriny, sa nazýva elektrolyzér.

Čistý vodík ako energonosič sa považuje za zelenú alternatívu k fosílnym palivám. V budúcnosti by sa mohol presadiť aj v doprave a byť vyrovnanou konkurenciou batériovým elektromobilom, ktoré majú momentálne navrch. Vodík ponúka riešenia ako dekarbonizovať priemyselné sektory, ktoré sa dominantne spoliehajú na uhlie a zemný plyn. V neposlednom rade, vodík neprodukuje žiaden oxid uhličitý (CO₂) a spôsobuje zanedbateľné znečistenie ovzdušia.

Ambície sú nastavené vysoko

Podporou masovej výroby zeleného vodíka chce EÚ dosiahnuť splnenie klimatických cieľov. Do roku 2024 by sa podľa zverejnenej stratégie mohlo v EÚ vyrábať ročne jeden milión ton zeleného vodíka. Do roku 2030 by mala produkcia stúpnuť na úroveň 10 miliónov ton. Nemecko vníma úlohu vodíka ako kľúčovú v procese dekarbonizácie priemyslu, ktorý pomôže Európe stať sa uhlíkovo neutrálnou v stanovenom termíne do roku 2050.

V súčasnosti sú náklady na výrobu vodíka z fosílnych palív 1,5 eura/kg. Táto kalkulácia však závisí od cien plynu a nezahŕňa cenu CO₂. Náklady na produkciu vodíka z fosílnych palív, ktoré využívajú technológie na zachytenie a uskladnenie CO₂, predstavujú 2 €/kg. Obnoviteľný vodík v súčasnosti nie je cenovo konkurencieschopný, náklady na jeho výrobu sa pohybujú medzi 2,5 - 5,5 €/kg. No trend je jasný - produkčné náklady klesajú.

Dekarbonizácia Európy má stáť na vodíku z obnoviteľných zdrojov ... — Dekarbonizácia Európy má stáť na vodíku z obnoviteľných zdrojov, vyplýva z pracovného dokumentu Komisie, Zdroj: Gesunie, theworldofhydrogen

Lacnejšou sa stáva aj výroba elektrolyzérov – za poslednú dekádu klesla cena o 60 % a do roku 2030 by sa mala zredukovať o polovicu. V regiónoch s vhodnými podmienkami na výrobu elektriny z OZE sa očakáva súboj čistého a fosílneho vodíka. EÚ sa chce prirodzene zamerať na výrobu obnoviteľného vodíka, primárne s využitím veternej a slnečnej energie. Z pohľadu integrovaného energetického systému, cieľov EÚ v oblasti klimatickej neutrality ide o najviac kompatibilnú možnosť, ktorá má najväčší dekarbonizačný potenciál.

Do roku 2050 by sa investície do obnoviteľného vodíka mohli podľa odhadu EK pohybovať v rozmedzí 180 - 470 miliárd eur. Časť investičných tokov poputuje do nízkouhlíkových druhov vodíka (3 - 18 miliárd eur). Vodíkový priemysel by mohol vytvoriť v EÚ priamo či nepriamo milión pracovných miest. Podľa analytikov Komisie by čistý vodík mohol do roku 2050 pokrývať 24 % globálneho energetického dopytu. Zároveň sa predpokladá, že ročné tržby v tomto segmente sa vyšplhajú na 630 miliárd eur. V krátkodobom a strednodobom horizonte ale budú potrebné podporovať aj iné formy nízkouhlíkového vodíka.

Dotácie

Kritici však tvrdia, že návrh stratégie Komisie nerieši základnú ekonomiku ekologického vodíka, pretože nezohľadňuje klesajúcu cenu elektrickej energie.

„Oznámenie eurokomisie nezohľadňuje jeden zásadný faktor. Nezohľadňuje, že viac obnoviteľných zdrojov v elektroenergetike znižuje ceny elektriny,“ uviedla Mike Parr z výskumnej a konzultačnej spoločnosti PWR Consultants.

Na všetkých hlavných európskych trhoch s elektrinou, vrátane Nemecka, Francúzska a Španielska vzostup lacnej veternej a solárnej energie tlačil veľkoodberateľskú cenu elektrickej energie do bodu, v ktorej je už teraz pod úrovňou nedotovaných nákladov (LCOE) na elektrinu z obnoviteľných zdrojov vysvetlil Parrr.

Graf č. 1: Globálny dopyt po čistom vodíku, 1975-2018

„Nie je dobré hovoriť o dotáciách ak je cieľom masívny rozvoj obnoviteľných zdrojov energie, ktoré do veľkej miery dotáciu nepotrebujú,“ uviedol Parr. Zaznievajú však aj pochvalné hlasy ktoré hovoria, že návrh stratégie „je na správnej ceste“ aj kvôli tomu, že uprednostňuje obnoviteľné zdroje a stavia na nemeckej a holandskej vodíkovej stratégii.

Graf č. 2: Náklady na výrobu vodíka z rôznych zdrojov

Dokument Komisie „kladie všetky oprávnené otázky“, uviedol Andreas Graf z nemeckého think-thanku AgoraEnergiewende, ktorý sa špecializuje na výskum v oblasti transformácie energetiky.

Graf č. 3: povolené koncentrácie H2 vo vybraných krajinách

„Dokument dáva nádej, že čistý vodík získa v priemysle vedúcu pozíciu sa stane skutočným európskym projektom pod záštitou Európskeho zeleného dohovoru.“ Varuje však, že k predloženiu konkrétnych legislatívnych návrhov v júni budúceho roka je ešte dlhá cesta.