To unikalne badanie oparte na trzech różnych modelach wskazuje na kluczową rolę wodoru w przekształcaniu sektorów energetycznego, przemysłowego i transportowego w zdekarbonizowane obszary gospodarki.
Analiza, przeprowadzona przez zespół naukowców z Instytutu Ochrony Środowiska (IEP-PIB), Krajowego Ośrodka Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KOBiZE) oraz Centrum Analiz Klimatyczno-Energetycznych, w tym Igora Tatarewicza, Sławomira Skwierza, Michała Lewarskiego, Roberta Jeszke, Macieja Pyrkę i Monikę Sekułę, koncentruje się na wykorzystaniu wodoru jako zielonego źródła energii, z naciskiem na energię odnawialną (OZE) jako głównego źródła produkcji. Badanie wykorzystuje trzy różne modele, aby oszacować potencjał produkcji wodoru i jego rosnące znaczenie w realizacji ambitnych celów redukcji emisji gazów cieplarnianych.
Według wyników analizy, Polska i UE muszą podjąć konkretne kroki w celu dostosowania się do nowej rzeczywistości energetycznej. W Polsce, do roku 2050, potrzebne będzie od 76 do 206 PJ/r wodoru, podczas gdy UE+ będzie potrzebować od 4449 do 5985 PJ/r. Aby osiągnąć te cele, istotne jest dostarczenie przystępnej cenowo energii, która pozwoli na ustanowienie elektrolizy jako głównej metody produkcji „zielonego wodoru”.
Plany Unii Europejskiej sugerują, że głównym źródłem wytwórczym wodoru będzie energia odnawialna, a „zielony wodór” stanowi odpowiedź na wyzwania związane z niestabilnością dostaw energii z OZE, takich jak energia słoneczna i wiatrowa.
Kluczowe pytania, które podnosi analiza, dotyczą ilości wodoru niezbędnej do zaspokojenia potrzeb energetycznych w Polsce i Europie w zdekarbonizowanych sektorach gospodarki oraz możliwości pokrycia tego popytu poprzez produkcję wewnętrzną.
Analiza ukazuje aspekt założeń pakietu „Fit for 55”, który określa cele związane z redukcją emisji gazów cieplarnianych. Wskazuje ona, że osiągnięcie neutralności klimatycznej w UE w 2050 roku jest uzależnione od roli, jaką odegra wodór. Badacze oszacowali potencjał produkcji „zielonego wodoru” pochodzącego z elektrolizy dla różnych scenariuszy rozwoju sektora elektroenergetycznego w Polsce i UE do roku 2050. Wyniki wskazują na zakres od 76 do 206 PJ/r (Polska) i od 4449 do 5985 PJ/r (UE).Warto zaznaczyć, że kluczowym czynnikiem jest dostępność taniej energii do elektrolizy, co może być realizowane poprzez rozwijanie źródeł odnawialnych i bezemisyjnych jednostek obciążenia podstawowego, takich jak elektrownie jądrowe.
Szczególnie interesującą kwestią jest rola wodoru jako magazynu energii i jego znaczenie dla stabilizacji systemu elektroenergetycznego. Stosunkowo wysokie koszty wykorzystania wodoru w sektorze energetycznym mogą stanowić wyzwanie, ale spodziewa się, że po 2040 roku koszty produkcji „zielonego wodoru” spadną, co może zwiększyć jego wykorzystanie jako długoterminowego magazynu energii. Przewiduje się, że do roku 2050 zużycie wodoru w sektorze energetycznym wyniesie od 67 do 76 PJ/r dla Polski i od 1066 do 1601 PJ/r dla UE+. Jest to istotny krok w kierunku magazynowania energii i równoważenia obciążenia w sektorze energetycznym.
Badania wskazują, że produkcja wodoru będzie głównie związana z sektorem przemysłowym i transportowym, a w sektorze energetycznym będzie wykorzystywany jako długoterminowy magazyn energii. Chociaż koszty wykorzystania wodoru w sektorze energetycznym mogą obecnie być stosunkowo wysokie w porównaniu z innymi technologiami, prognozuje się znaczny spadek kosztów produkcji „zielonego wodoru” po 2040 roku.
Analiza wskazuje również pilny popyt na „zielony wodór” w sektorach zastosowań końcowych, takich jak przemysł i transport, gdzie istnieją trudności w osiągnięciu zerowej emisji gazów cieplarnianych przy użyciu obecnych technologii. Istnieje również możliwość, że rzeczywisty popyt na wodór może przekroczyć prognozy, zwłaszcza jeśli rozwój rynku wodoru będzie wspierany różnymi zachętami finansowymi i dotacjami.
Wnioski z tej analizy mają ogromne znaczenie dla kształtowania przyszłości energetyki i przemysłu. Polska i UE muszą skoncentrować się na rozwijaniu infrastruktury wodorowej, tworzeniu przyjaznych regulacji i inwestowaniu w technologie produkcji „zielonego wodoru”, aby osiągnąć cele związane z dekarbonizacją gospodarki. Mapowanie przyszłości zielonego wodoru jest kluczowe dla zachowania środowiska i osiągnięcia neutralności klimatycznej do roku 2050.
Pełna treść artykułu: Mapping the Future of Green Hydrogen: Integrated Analysis of Poland and the EU’s Development Pathways to 2050 jest dostępna na łamach czasopisma Energies 2023, 16(17), 6261; https://doi.org/10.3390/en16176261 – Hydrogen and Fuel Cells Technologies for the Realisation of a Resilient and Zero-Carbon Economy)
Źródło: Mapping the Future of Green Hydrogen: Integrated Analysis of Poland and the EU’s Development Pathways to 2050
