Bratislava 6. mája 2021 – Hoci mnohé politické deklarácie, stratégie, ale aj analytické odhady počítajú s rastúcim podielom – ideálne zeleného – vodíka na globálnom energetickom mixe, viacerí odborníci jeho potenciál prehodnocujú na základe jeho neefektívnosti, vysokých nákladov či priestorových nárokov. Úlohu zeleného vodíka ako špecifického produktu vidia v oceliarstve, lodnej a diaľkovej leteckej doprave. Téme sa venoval portál naturalgasworld.com (NGW).
Medzinárodná energetická agentúra (IEA) očakáva, že vodík bude mať do roku 2050 7-percentný podiel na globálnom energetickom mixe. Spoločnosť BP odhaduje 15 a Bloomberg New Energy Finance až 24-percentný podiel. NGW si v tejto súvislosti kladie otázku, ktorý z týchto odhadov je najrealistickejší.
„Projekcia BNEF bola zverejnená v marci 2020. Scenáre BP a IEA v septembri 2020. Načasovanie môže byť relevantné. Existujú náznaky, že analytici prehodnocujú potenciál vodíka, a to určite v oblasti dopravy, ale aj v súvislosti s jeho možnou úlohou pri vykurovaní domov a dodávkach elektriny. Vodík sa javí ako lepšia možnosť v sektore priemyselného vykurovania a v ťažkej doprave,“ tvrdí NGW.
Energetický expert a bývalý úradník Európskej komisie Samuel Furfari vo februárovom rozhovore pre magazín NGW označil zelený vodík vyrábaný z obnoviteľnej energie za ilúziu. „Proces je úplne neefektívny, preto bez nepretržitých dotácií nebude mať priemyselné využitie,“ skonštatoval a pripomenul, že „touto cestou sme išli už predtým“, a zakaždým sa ukázalo, že ide o slepú uličku.
Neefektívnosť zeleného vodíka
Konzultanti spoločnosti Rystad Energy zverejnili 31. marca 2020 správu, v ktorej predpovedajú enormný rast batérií, pričom dospeli k záveru, že ak má vodík uspieť, „batérie musia zlyhať“. RE skúmala tri riešenia skladovania energetického systému, v ktorom dominuje vietor a slnečná energia: zachytávanie a ukladanie uhlíka (CCS), vodík a batérie. Dospela k záveru, že batériová technológia je z týchto troch najvýkonnejšia.
Vodík by mohol hrať dôležitú úlohu, ale potom by sa musel používať v oblastiach, kde majú batérie v súčasnosti veľký náskok, ako sú napríklad elektromobily a podpora elektrickej siete. Podľa správy to nie je veľmi pravdepodobné. Ak sa batériám podarí naplniť očakávania, vodík sa stane pomerne špecifickým produktom používaným hlavne v oblastiach, ako sú výroba ocele, lodná doprava a diaľková letecká doprava, tvrdí RE.
Podobne ako Furfari, aj konzultanti RE poznamenávajú, že proces výroby vodíka z obnoviteľnej energie je vysoko neefektívny. Vo svete, kde by boli kapacity obnoviteľnej energie vybudované v masívnych objemoch, by na tejto neefektívnosti veľmi nezáležalo. Ale to nie je svet, v ktorom žijeme, pripomína NGW a dáva do pozornosti minuloročnú analýzu poradenskej spoločnosti Lucid Catalyst, ktorá dospela k rovnakému záveru.
Konštatuje, že „na dosiahnutie obnoviteľného vodíka s najnižšími nákladmi je možné umiestniť veterné a solárne projekty v najlepších kombinovaných veterných a solárnych zdrojoch na dodanie faktorov vysokej kapacity a vodíka na úrovni okolo 2 USD/kg v časovom rámci do roku 2030. Väčšina z týchto lokalít je však vzdialená od populácie a trhov. Navýšením o distribučné náklady zo vzdialených lokalít, napríklad z Austrálie do Japonska, príde k zvýšeniu z 2 na 3,3 USD/kg. To zvyšuje cenu nad hranicu ekonomickej konkurencieschopnosti (0,90 USD/kg).“
Ale bez ohľadu na náklady nie je podľa Lucidu reálne očakávať, že obnoviteľné zdroje budú schopné vyrábať vodík vo veľkých množstvách súčasne s dekarbonizáciou sieťovej elektriny vo väčšine vyspelých ekonomík pre samotné priestorové obmedzenia.
„Aj za predpokladu relatívne vysokého solárneho kapacitného faktora pri inštalácii v horúcej púšti (25 %) by bolo treba globálne každých 10 dní inštalovať fotovoltaické farmy zodpovedajúce celej inštalovanej kapacite Nemecka v roku 2020 (50 GW) odteraz až do roku 2050, aby solárny vodík pokryl predpokladaný svetový dopyt. Ak by mal byť vodík dodávaný kompletne z pobrežného vetra (s prihliadnutím na jeho kapacitné faktory), muselo by sa zhruba každého tri a pol dňa do roku 2050 vybudovať množstvo, ktoré sa približne rovná celej súčasnej britskej flotile veternej energie na mori (9 GW),“ vyčíslil Lucid.
Ostatní nezávislí analytici predložili podobné argumenty. Austrálsky energetický expert David Leitch po vypočutí prezentácií dvoch spoločností o zelených vodíkových projektoch dospel k záveru, že „je zrejmé, že vodík bude mať v dekarbonizovanej ekonomike miesto v sektoroch priemyselného tepla, potenciálne výroby ocele a cementu, a pravdepodobne bude mať určitú úlohu pri výrobe energie.“ Poznamenal, že aby uspeli exportné projekty – napr. z Austrálie do Japonska – budú musieť prísť na pomoc daňoví poplatníci.
Vodík je populárny, lebo vyhovuje mnohým obchodným modelom
Tom Baxter, čestný docent chemického inžinierstva na univerzite v Aberdeene, v nedávnom článku „Prečo vodíková energia zviedla generáciu politikov“ poznamenáva, že vodík „nie je energeticky efektívny: na každé tri jednotky energie produkovanej vodíkom doň musíte jednu jednotku energie vložiť“.
Dôvodom popularity vodíka je podľa Baxtera fakt, že vyhovuje mnohým obchodným modelom. Fosílnym spoločnostiam preto, lebo v ďalšej dekáde – a možno aj dlhšie – bude pochádzať z fosílnych palív. Prevádzkovatelia plynárenských sietí a výrobcovia plynových kotlov považujú vodík za svoju jedinú cestu prežitia, keďže spaľovanie fosílnych palív sa postupne zastavuje. Energetickým spoločnostiam vyhovuje tiež, pretože vďaka vodíkovej neefektívnosti budú schopné predať viac energie.
Jednou z najambicióznejších krajín, pokiaľ ide o zelený vodík, je Nemecko. Existujú však vážne otázky, či bude schopné tieto ambície splniť. Nemecký účtovný dvor nedávno upozornil na zvyšujúce sa náklady na energetický trh v krajine.
Tamojšia vláda sa po postupnom ukončení jadra rozhodla skoncovať aj so svojimi uhoľnými elektrárňami. To kladie obrovské požiadavky na veternú a solárnu energiu, ktoré by museli dodať ešte viac energie, ak sa čiastočne premenia na vodík, poznamenávajú audítori. Domnievajú sa, že vládne predpoklady týkajúce sa rozširovania obnoviteľnej energie sú „nereálne“.
Lucid vo svojej analýze hovorí o jadrovej energii ako o možnom zdroji vodíka. Elektrolyzéry na tuhý oxid (SOEC), ktoré sú potrebné na výrobu elektrolytického vodíka pomocou jadrového tepla, sú však oveľa nákladnejšie ako iné riešenie, uvádza IEA vo svojej správe o vodíku. Ich náklady vyčíslila na 5600 dolárov/kWh, čo je zhruba trikrát až päťkrát viac ako u iných elektrolyzérov.
IEA tiež poukazuje na fakt, že SOEC sú „najmenej rozvinutou technológiou elektrolýzy“, ktorú je ešte potrebné komercializovať. Vodík je samozrejme možné vyrábať aj zo zemného plynu a do veľkej miery ho možno dekarbonizovať pomocou CCS. To mení výhľad, ale vedie k diskusii o tejto technológii, uviedol NGW.
Na záver upozorňuje na pravdepodobne najdôležitejší argument, ktorý dali do pozornosti analytici RE. „Dôležitou výhodou spoločnosti batériovej spoločnosti je skutočnosť, že výrobcovia batérií sa pri zvyšovaní dodávok batérií a zrealizovaní batériovej spoločnosti musia spoliehať iba sami na seba. Na druhej strane CCS a vodíkové spoločnosti sú závislé od zmien politiky a vývoja nákladov v iných častiach hodnotového reťazca.“
Foto: Getty Images: onurgonel