27. 09. 2022
|
emovio.cz logo

Evropa sází na zelený vodík. Všechen ostatní rychle zdražil

Výroba vodíku v areálu společnosti BASF (Kredit: BASF)
Výroba vodíku v areálu společnosti BASF (Kredit: BASF)

Jednou věcí, která ukrajinská krize zásadně změnila, je i budoucnost vodíku. Jak stoupají ceny zemního plynu a neochota obchodovat s Ruskem, zelená rychle vytlačuje modrou a šedou.

V letošním roce se měla výroba vodíku získaného s pomocí elektřiny z bezemisních zdrojů, měla skutečně rozběhnout ve větším měřítku. Ale válka na Ukrajině odvětví zásadně změnila – doslova ho „nakopla“.

Potenciální vítězství zeleného vodíku jde na úkor jeho modrých a šedých alternativ spojených s fosilními palivy, jejichž cena během několika dní od začátku války vyskočila o více než 70 % (zhruba z 8 USD/kg na 12 USD/kg).

Naopak zelenému vodíku se dostává štědré podpory, bez které by jinak na trhu neměl šanci. Evropská unie oznámila plány na finanční balíček ve výši 300 milionů eur pro vodík a také iniciativu Hydrogen Accelerator od REPowerEU, jejímž cílem je snížit závislost regionu na ruském plynu. A je velmi pravděpodobné, že se objeví další vlna podpůrných opatření.

Jednotlivé členské státy rovněž urychlily své domácí plány na rozvoj výroby zeleného vodíků. Od ruské invaze na Ukrajinu se hlavně v jižní Evropě, kde je dostatek elektřiny z obnovitelných zdrojů, zelený vodík stal ekonomicky mnohem přijatelnější variantou než vodík z fosilních paliv.

Jeho extrémní výhodou je samozřejmě i příslib (zatím opravdu jen příslib) energetické bezpečnosti a zároveň lákavého zdroje příjmu pro místní ekonomiky a producenty obnovitelné elektřiny. Možností je ovšem řada: některé země se zaměřují na domácí výrobu, jiné spíše na export. Do budoucna bychom se pak mohli dostat do situaci, kdy bude výroba paliv rozložena mezi několik produkčních oblastí.

Boom v pravou chvíli?

Podpora možná přišla v pravou chvíli. Nadcházející dekáda je pro odvětví zeleného vodíku rozhodující, odhaduje analytická společnost Rystad Energy. Pokud se podaří do roku 2030 celosvětovou výrobu zvýšit na více než 10 milionů tun na celém světě a srazit náklady na méně než 1,5 USD/kg, pak se toto odvětví stane trvalou součástí globálního energetického mixu.

Zejména pro Evropu je zelený vodík atraktivní alternativou. Evropa má v tuto chvíli nakročeno k výrobě zhruba 3 milionů tun ekologického vodíku ročně do roku 2030. Nové ambice jsou výrazně vyšší: podle programu RePowerEU je novým cílem 15 milionů tun ročně.

Byť to bude náročné a nepravděpodobné, že by se vodík používal jako úplné náhradní palivo pro tepelné elektrárny, může být míchání vodíku se zemním plynem nebo společné spalování čpavku a uhlí při výrobě energie pomoci snížit spotřebu fosilních paliv. Tento přístup byl úspěšně testován v Evropě, Číně a Japonsku a nevyžadoval by žádné zásadní změny v infrastruktuře, pokud by obsah vodíku byl nižší než 20 %.

Indie oznámila novou politiku v oblasti ekologického vodíku, která by měla zvýšit jeho výrobu. Náklady jsou již nyní nízké a činí 5 až 6 dolarů za kilogram a očekává se, že podle nových směrnic země klesnou o 40 % a do konce desetiletí dosáhnou 1 dolaru za kilogram. Plánovaná výroba je určena pro domácí použití.

V Africe získala regionální prvenství Mauretánie s projektem AMAN o výkonu 40 GW, jehož cílem je vyvážet vodík a jeho deriváty do Evropy a na další trhy. V Latinské Americe se také Chile plánuje stát významným vývozcem s kapacitou 24 GW do roku 2030. Ve Střední Asii plánuje Kazachstán zařízení o výkonu 30 GW.

Klíčové pro rozjezd těchto projektů budou přímé zahraniční investice a finanční podpora, přičemž pozitivně působí bohatý potenciál obnovitelných zdrojů, prostor pro megazávody a nízké náklady na pracovní sílu. „Zatímco průmysl a vlády jdou správným směrem, jejich úkolem je snížit rizika pro investory do zeleného vodíku a vytvořit pobídky nezbytné pro rychlé zvýšení poptávky i nabídky,“ zhodnotil dnešní podnikatelské prostředí v této oblasti Minh Khoi Le, vedoucí výzkumu vodíku ve společnosti Rystad Energy.

Plán zralý do koše?

Mimimálně do února 2022 platilo, že velkým „vodíkovým hráčem“ by se mohlo stát i Rusko. Podle stále na papíře platné „vodíkové strategie“ má do roku 2030 dosáhnout 20% podílu na světovém trhu, do roku 2035 vyvézt 2 miliony tun vodíku ročně a do roku 2050 15–50 milionů tun ročně. Konečný cíl 50 milionů mt/rok vývozu vodíku by odpovídal přibližně 160 miliardám kubíků zemního plynu ročně. „To by v podstatě nahradilo veškerý dnešní vývoz zemního plynu z Ruska do Evropy vodíkem,” uvedla analytická společnost S&P Global Platts.

Rusko zvažuje rozvoj vodíkových projektů založených na jaderné energii, zemním plynu a obnovitelných zdrojích a plánuje využít domácí zdroje, stávající trasy dodávek energie a blízkost potenciálních budoucích spotřebitelů v Evropě a Asii. Plánuje se vytvoření nejméně tří vodíkových klastrů – na severozápadě pro vývoz do Evropy, na východě pro dodávky do Asie a v Arktidě pro domácí využití vodíku a potenciální vývoz.

Podle analytické společnosti S&P Global Platts by cílový podíl Ruska na exportním trhu ve výši 15–50 mil. mt/rok představoval pro ruskou ekonomiku hodnotu 30–100 mld. dolarů, zatímco celková ekonomická hodnota dnešního vývozu ropy ve výši 5 mil. b/d činí přibližně 70–120 mld. dolarů. „Zdá se, že existují určitá konkrétní čísla, která podporují jejich národní cíl získat významný podíl na trhu s vodíkem,“ uvedla.

Kromě toho by měl být plynovod Nord Stream 2 do 10 let připraven na přimíchávání vodíku do jednoho nebo obou potrubí a jeho přepravu, Tím by se podle ruského ministerstva energetiky vyřešil problém přepravy, který zdvojnásobuje ceny vodíku.

Ovšem plynovod Nord Stream 2 se velmi pravděpodobně svého dokončení a zahájení provozu nikdy nedočká. Jestli to bude s ruskými plány na velké dodávky vodíku do Evropy jinak, lze v tuto chvíli silně pochybovat.

Kde dnes brát vodík a jaké barvy?

Vodík k energetickému využití lze dnes vyrobit třemi způsoby, které se liší základním principem, složitostí, cenou, a především dopadem na životní prostředí. Nejobvyklejší je výroba vodíku chemickým štěpením ze zemního plynu, při kterém ale zároveň vzniká a je vypouštěno do ovzduší velké množství oxidu uhličitého. Na jeden kilogram vyrobeného vodíku jej vzniká přes 5 kilogramů CO2. Pro takto vzniklé palivo se používá název šedý vodík.

Ze zemního plynu se vyrábí i modrý vodík. V tomto případě by ovšem proces štěpení měl být ještě doplněn o technologii (tzv. CCS) zachytávání a ukládání oxidu uhličitého. Jde zatím ovšem pouze o sliby, v praxi takový závod ještě v provozu není. Poradenská společnost Wood Mackenzie v roce 2021 odhadovala, že do roku 2030 bude 80 % globální vodíkové kapacity tvořit právě modrý vodík, ovšem ruská invaze na Ukrajinu tento odhad nejspíše výrazně narušila.

Z hlediska „udržitelnosti“ je nejpřijatelnější zelený vodík, který nevzniká štěpením fosilního paliva. Za nejjednodušší zdroj se považuje elektrolýza, na kterou by byla použita elektřina vyrobená obnovitelnou technologií. Typicky by se mělo jednat o přebytky výroby ve větrných a solárních elektrárnách.

Některé zdroje rozlišují ještě hnědý vodík vyráběný z uhlí a růžový, při jehož elektrolýze se používá elektřina výhradně z jaderného štěpení.

Výrobně je v současnosti nejlevnější šedý vodík, jehož cena se pohybovala před ukrajinskou krizí mezi 0,9 až 1,7 USD za kilogram. Modrý vodík byl ve stejné době asi dvakrát dražší, zatímco cena zeleného vodíku byla zhruba 7krát vyšší.

Podle studie poradenské společnosti Aurora Energy Research z ledna 2021 porovnávající ceny vodíku v EU, byl v té době nejdražší zelený vodík vyráběný v Německu, a také v budoucnosti měl být importovaný modrý vodík levnější než zelený z produkce EU. Společnost S&P Global Platts ve zprávě zveřejněné v září 2020 roku došla k závěru, že vodík vyráběný z obnovitelných zdrojů pomocí elektrolýzy by mohl vycházet v Evropě zhruba na 9,75 eura/kg. Odhady se tedy shodují, že jde o velmi drahé palivo.

I proto byly konkrétní projekty na výrobu zeleného vodíku dosud spíše ojedinělé, přibývalo ovšem plánů na masivní výrobu modrého vodíku, a to zejména od ropných a plynařských společností. V červenci 2020 oznámila norská společnost Equinor financování projektu Northern Lights CCS, což je 600 MW elektrárna v regionu Humber na severozápadě Británie.

Na současném vodíkovém boomu se podílí i Česko. Společnost Sunfire, ve které má podíl energetická skupina ČEZ, připravuje v areálu rafinérie obnovitelných paliv v nizozemském Rotterdamu výstavbu největšího světového vysokoteplotního elektrolyzéru na výrobu zeleného vodíku. Zařízení by mělo začít pracovat v letošním roce. Firma chtěla už před válkou na Ukrajině rychle rozvíjet své výrobní kapacity, a teď asi může očekávat, že tempo rozvoje se jen zrychlí.

Podobné články

1 komentář

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.

Oblíbené články

Témata