Materiały konferencyjne SEP 2022

W 2020 roku zużycie energii elektrycznej w Polsce wyniosło 165 TWh, z czego 152 TWh wyprodukowano w kraju, a pozostałe 13 TWh sprowadzono od naszych sąsiadów tymczasowo zapewniając bezpieczeństwo systemu elektroenergetycznego. Ryzyko braku wystarczalności zasobów należy uznać za istotne. Większość energii elektrycznej jest wytwarzana przy wyko- rzystaniu paliw kopalnych. Krajowa energetyka i energochłonny przemysł emitują rocznie ok. 350 mln ton ekwiwalentu CO 2 . Liczba jednostek nieefektywnych ekonomicznie w systemie energetycznym maleje. Zastępują je nowe bloki węglowe i elektrociepłownie gazowe oraz elektrownie wiatrowe i słoneczne. Rozwój nowych oraz zamykanie istniejących źródeł wy- twórczych muszą być ze sobą skoordynowane, a sytuacja może zmienić się, gdy w Polsce po- jawi się więcej elektrowni słonecznych i farm wiatrowych. Zgodnie z Europejskim Zielonym Ładem i Strategią wodorową UE, celem Polski w zakre- sie produkcji wodoru jest zapewnienie warunków dla uruchomienia instalacji do produkcji wo- doru ze źródeł nisko- i zeroemisyjnych. Wodór jest nadal w dużej mierze wytwarzany z paliw kopalnych i związane z tym roczne emisje w UE wynoszą od 70 do 100 mln Mg CO 2 . Aby wodór przyczynił się do osiągnięcia neutralności klimatycznej, jego stosowanie powinno od- bywać się na znacznie większą skalę, a produkcja stać się w pełni bezemisyjna. Wodór pozyskany tradycyjnymi metodami to „wodór szary”. W procesach jego pozyskania wykorzystywane są paliwa kopalne co generuje emisję CO 2 – powyżej 5,8 kg CO 2 eq/kg H 2 przy wykorzystaniu gazu ziemnego oraz powyżej 10 kg CO 2 eq/kg H 2 , gdy źródłem energii pierwotnej jest węgiel. W produkcji „wodoru niebieskiego” („błękitnego”) wykorzystano nie- odnawialne źródła energii i surowce, natomiast zmniejszenie emisyjności tych procesów osią- gnięto poprzez zastosowanie metod wychwytu CO 2 , a następnie jego składowanie bądź po- nowne wykorzystanie. „Wodór zielony” jest otrzymywany w procesach wykorzystujących energię z OZE (np. w elektrolizie wody). Za wodór niskoemisyjny uznaje się wodór wytwa- rzany z niskim śladem węglowym gdzie emisja CO 2 utrzymuje się na poziomie poniżej 1 kg CO 2 eq/kg H 2 . Wodór otrzymywany w procesie elektrolizy wody zasilanej energią elektryczną generowaną z wykorzystaniem paliw kopalnych nie jest wodorem zielonym. Na cenę wodoru odnawialnego i wodoru konwencjonalnego, pochodzącego ze źródeł ko- palnych wpływają ceny gazu ziemnego. Drugim istotnym czynnikiem wpływającym na cenę wodoru konwencjonalnego są koszty wychwytywania i magazynowania CO 2 . To przy obec- nym koszcie uprawnień do emisji CO 2 wynoszącym 90 euro/Mg stawia obecną cenę wodoru niskoemisyjnego tylko o ok. 34,10% powyżej ceny wodoru z paliw kopalnych. Różnica ta zmniejszy się w efekcie rosnących cen uprawnień do emisji CO 2 i postępu technologicznego. Nowe innowacje technologiczne powinny otworzyć więcej możliwości wykorzystania CO 2 w przemyśle, co dodatkowo obniży koszty CCU/CCS. Zmiany te pozwolą zbliżyć cenę ni- skoemisyjnego wodoru do ceny wodoru z paliw kopalnych. Proces elektrolizy wody nie jest dominującą technologią produkcji wodoru. Wynika to z eko- nomicznej przewagi technologii obarczonych emisją CO 2 . Produkcja wodoru elektrolitycznego może odbywać się w pobliżu elektrowni konwencjonalnych, farm wiatrowych lub fotowoltaicz- nych, uzyskując czysty wodór (przynajmniej 99,999 %, tzw. wodór 5,0) w instalacjach P2G (ang. Power to Gas), gdzie nadmiarowa energia elektryczna jest użyta do wytworzenia wodoru. Szacuje się, że w Polsce istnieje nadwyżka ok. 3 mln Mg rocznie frakcji energetycznej odpadów komunalnych o wartości opałowej powyżej 6 MJ/kg. Rozwiązaniem mogą być za- kłady zgazowania wzbogacone o pozyskiwanie energii elektrycznej i cieplnej oraz surow- ców. W przeliczeniu na GJ frakcja energetyczna odpadów komunalnych jest surowcem trzy razy tańszym niż węgiel brunatny i pięć razy tańszym niż węgiel kamienny. Zagospodaro- wanie frakcji energetycznej odpadów komunalnych wpisuje się w zakres działań o dużym znaczeniu dla strategii Unii, w tym bezpieczeństwa dostaw energii.