ROLA WODORU: FAKTY O INTEGRACJI SYSTEMU WEDŁUG ENTSO-E

W Europie i na całym świecie ponownie zwraca się uwagę na wodór. Jednak obecnie wodór stanowi niewielką część globalnego bilansu energetycznego i bilansu energetycznego UE i nadal jest wytwarzany głównie z paliw kopalnych, w szczególności gazu ziemnego i węgla, co w samej UE daje 70-100 mln ton CO2 rocznie. Aby wodór mógł przyczynić się do neutralności klimatycznej, jego produkcja musi rozszerzyć się na znacznie większą skalę, całkowicie zdekarbonizować i znaleźć opłacalne ekonomicznie miejsce w systemie elektrycznym.

Wodór jest narzędziem do osiągnięcia celów dekarbonizacji, a nie celem samym w sobie. Należy go porównać z innymi dostępnymi opcjami.

Głównym celem UE jest osiągnięcie neutralności węglowej do 2050 roku zgodnie z Porozumieniem Paryskim. W tym celu Europa musi do 2030 r. zredukować emisje CO2 o co najmniej 55%. Wodór w postaci kopalnej („szary” lub „czarny” wodór) był od wielu lat stosowany jako surowiec w takich branżach jak petrochemikalia i nawozy. Niezbędne jest powszechne stosowanie nowej pozbawionej węgla formy wodoru w różnych sektorach, wraz z innymi możliwymi opcjami, które mogą mieć taki sam wpływ na dekarbonizację.

Dekarbonizacja istniejącego wcześniej zapotrzebowania na wodór będzie kluczem do przyspieszenia dojrzałości technologicznej, obniżenia kosztów i szybkiego rozszerzenia go na inne, trudne do znalezienia zastosowania.

Niektóre specyficzne zastosowania wodoru, w tym przemysł stalowy, chemiczny, lotniczy i okrętowy, są trudne do pominięcia. W takich przypadkach wykorzystanie energii elektrycznej lub innych rodzajów energii odnawialnej jest technicznie niemożliwe lub ekonomicznie nieefektywne. Sektory te można dekarbonizować wodorem. Ponadto z punktu widzenia systemu energetycznego wodór może pełnić rolę nośnika energii w dalekobieżnym transporcie drogowym oraz jako rozwiązanie długoterminowego magazynowania, co przyczynia się do bezpieczeństwa dostaw.

Niezbędne jest opracowanie uzasadnienia biznesowego wykorzystania wodoru do podtrzymania funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. Nie ma jeszcze takiego uzasadnienia biznesowego.

Jednak przyszłe elementy systemu wodorowego trzeba zaplanować już dziś. Ich żywotność, a także wpływ na sieci elektryczne, zależą od konkretnego przypadku i kraju; nie można używać „uniwersalnych konkluzji”. Każdy przypadek użycia należy przeanalizować pod kątem jego ogólnej struktury, warunków brzegowych i efektów zewnętrznych.

Odpowiednio zaprojektowane kontrolowane środowisko jest niezbędne do wspierania rozwoju technologii wodorowej, zwłaszcza na wczesnym etapie, kiedy rynek nie jest jeszcze gotowy do inwestowania.

Własnością i obsługą doniczek zarządzają inwestorzy, jednak PCO i OCP muszą być zaangażowane zgodnie z ramami prawnymi, zwłaszcza w fazie rozruchu. Ponadto operatorzy systemów przesyłowych i organy regulacyjne powinni być zaangażowani w projektowanie architektury wbudowanego systemu elektroenergetycznego, w tym wielkości, rodzaju i lokalizacji garnków.

Rozwiń nowe technologie i aktywuj R&D

Będzie to miało kluczowe znaczenie dla uwolnienia pełnego potencjału zintegrowanego systemu energetycznego poprzez optymalizację wykorzystania istniejącej infrastruktury, zapewniając bezpieczne i niezawodne działanie sieci elektrycznych, pomimo wyzwań związanych z przejściem na energię elektryczną w różnych sektorach i technologiach bez zwiększania ogólnego systemu energetycznego .

Potrzebujesz ujednoliconej perspektywy systemowej (jedna perspektywa systemowa)

O ile to możliwe, energia odnawialna powinna być wykorzystywana bezpośrednio w czystej postaci, aby uniknąć strat związanych z przetwarzaniem energii elektrycznej na inne nośniki i/lub gazem do magazynowania. Jest to warunek wstępny bezpiecznego i opłacalnego zintegrowanego systemu energetycznego.

Uczynienie z wodoru dostawcy elastyczności systemu elektrycznego będzie wymagało większych inwestycji strukturalnych niż tylko elektrolizery (sieci i magazynowanie wodoru)

Potrzeba elastyczności w systemie elektrycznym rośnie w miarę podłączania dodatkowych źródeł energii odnawialnej. Umożliwiając przepływ energii elektrycznej między regionami, sama sieć energetyczna zapewnia elastyczność. Dalszą elastyczność można osiągnąć dzięki technologiom uzupełniającym, takim jak elektrownie manewrowe, elastyczne zapotrzebowanie na energię elektryczną i AED. Elektrownie wodorowe będą w stanie dostarczać energię elektryczną na żądanie, a tym samym odegrać ważną rolę we wspieraniu obecnego standardu bezpieczeństwa dostaw w przyszłym systemie energii odnawialnej. Ponadto elektrolizery zdolne do spełnienia obecnych wymagań dotyczących elastyczności przyłączenia do sieci elektroenergetycznej należą do nowych rozwiązań technologicznych oferujących usługi elastyczności dla sieci. Aby stać się dostawcą elastyczności systemu energetycznego, system wodorowy będzie potrzebował własnych inwestycji w elastyczność strukturalną, takich jak sieć wodorowa i magazynowanie w pobliżu zbiorników.

Lokalizacja doniczek jest strategicznym zagadnieniem konstrukcyjnym. Potrzebna jest koordynacja między operatorami systemów wodorowych i sieci, aby nowe aktywa skutecznie dekarbonizowały system bez zwiększania kosztów.

Lokalizacja elektrolizera w sieci decyduje o konieczności transportu energii elektrycznej lub wodoru z miejsca produkcji OZE do ośrodków zapotrzebowania na wodór. Wybór najlepszej lokalizacji dla każdego zasobu będzie zależeć od różnych czynników, takich jak dostępność tanich odnawialnych źródeł energii, opcje transportu, zaangażowanie przemysłu w wykorzystywanie i przechowywanie wodoru, bezpieczeństwo energetyczne i wydajność infrastruktury. Lokalizacja garnków będzie odgrywać kluczową rolę w ich interakcji z systemem elektrycznym i czy powodują lub eliminują potencjalne wąskie gardła i przeciążenie sieci. Dlatego też należy promować instalację i system wsporczy elektrolizerów w odpowiednich do tego miejscach.