Wodór jako magazyn energii - klucz do stabilności sieci energetycznych

Magazynowanie energii elektrycznej jest coraz efektywniejsze, chociażby za sprawą wykorzystania wodoru. Takie związki umożliwiają stabilizację sieci energetycznych, a także rozwój branży motoryzacyjnej np. poprzez produkcję samochodów z napędem wodorowym. A zatem, czy odnawialne źródła energii i wodór to duet doskonały, który może zrewolucjonizować sieci energetyczne, przemysł i produkcję? Zdecydowanie tak, chociażby ze względu na coraz szersze możliwości pozyskiwania wodoru.

Jak wytwarzany jest wodór? Wszechstronny nośnik energii

Wodór jako nośnik energii jest bardzo innowacyjnym rozwiązaniem, chociażby ze względu na duży potencjał wykorzystywania substancji jako źródła energii. W praktyce wodór można produkować, przechowywać i wykorzystywać w różnych dziedzinach np. energetyce, transporcie i przemyśle.

Do produkcji wodoru wykorzystywane są różne procesy, w wyniku których powstaje wodór zielony, szary, niebieski oraz turkusowy. Metodą wytwarzania zielonego wodoru zyskującą na popularności jest elektroliza. W tym przypadku woda zostaje rozdzielona na dwa składniki, czyli wodór oraz tlen, poprzez przyłożenie napięcia elektrycznego do elektrolizera.

Dlaczego wodór to korzystne rozwiązanie dla sieci energetycznych?

Wodór jako nośnik energii może być wykorzystywany nie tylko w sieciach energetycznych. Wykorzystywanie tego związku chemicznego w praktyce realnie przyczynia się do zredukowania emisji CO₂ także w sieciach gazowniczych.

W jaki sposób? Dobrym przykładem jest projekt HyDeploy przeprowadzany w Wielkiej Brytanii. Inżynierowie wprowadzają w ramach projektu mieszankę gazu ziemnego z wodorem do sieci gazowych, aby wyeliminować nadmierną produkcję CO₂. Dodatkowo na terenie UK prowadzone są prace związane z budową elektrociepłowni wodorowej, która ma zostać uruchomiona do 2027 roku.

W praktyce wodór pozwala m.in. na:

• magazynowanie energii na szeroką skalę,
• poprawę stabilności sieci energetycznych powiązanych z rozwiązaniami OZE, gdzie wodór działa jako bufor do zrównoważenia popytu i podaży energii w sieci,
• zmniejszenie emisji CO₂ do atmosfery, szczególnie w przypadku produkcji tzw. zielonego wodoru wykorzystywanego np. jako paliwo.

Zgodnie z prognozami rynek wodorowy może wzrosnąć nawet trzykrotnie do 2050 roku. Na ten moment światowa produkcja tego związku wynosi ok. 115 mln ton. Duże firmy technologiczne dążą jednak do tego, aby produkcja wzrosła średnio do 300 mln ton, a większość wodoru zielonego i niebieskiego będzie pozyskiwana z niskoemisyjnych źródeł energii, czyli OZE.

Efektywność, koszty i bezpieczeństwo magazynowania wodoru – co warto wiedzieć?

Zgodnie z Polską Strategią Wodorową rząd planuje osiągnięcie 6 celów do końca 2030 roku, a mianowicie:

• wdrożenie technologii wodorowych w energetyce i ciepłownictwie,
• wykorzystanie wodoru jako paliwa alternatywnego w transporcie,
• wsparcie dekarbonizacji przemysłu,
• produkcja wodoru w nowych instalacjach,
•  sprawny i bezpieczny przemysł, dystrybucja i magazynowanie wodoru,
• stworzenie stabilnego otoczenia regulacyjnego.

Magazynowanie energii z wodoru jest możliwe w specjalistycznych zbiornikach, gdzie wodór ma formę ciekłą lub gazową. Coraz częściej wodór przechowuje się w formie ciekłej w kriogenicznych zbiornikach, gdzie panuje temperatura -253 stopnie Celsjusza.

Średnie szacowane koszty magazynowania energii z wodoru to wydatek średnio do 600 dolarów za 1 MWh energii elektrycznej. Aby zminimalizować ewentualne straty, wodór magazynuje się pod postacią sprężoną w zbiornikach stacjonarnych.