W kontekście dekarbonizacji magazynowanie energii jest jednym z najważniejszych wyzwań. Dostawy energii z OZE jest zależne od warunków pogodowych. Źródła odnawialne czasem generują za dużo energii, a czasem za mało energii, a w sieci musi być dokładnie tyle ile potrzeba w danej chwili. Czy produkcja zielonego wodoru jest rozwiązaniem dla tego problemu?

Wodór na potrzeby przemysłu

W Hiszpanii powstaje największa w Europie instalacja, która będzie generować wodór z wykorzystaniem energii słonecznej. Twórcą projektu jest hiszpańskie przedsiębiorstwo energetyczne Iberdrola. W instalacji zostanie wykorzystane 100 MW z fotowoltaiki, system akumulatorów litowo-jonowych o pojemności 20 MWh i elektrolizer o mocy 20 MW. Będzie to jeden z największych systemów elektrolitycznej produkcji wodoru na świecie. Wytworzony wodór będzie wykorzystywany w wytwórni amoniaku Fertiberia w Puertollano. Dzięki temu spółka będzie mogła zmniejszyć zapotrzebowanie na gaz ziemny o ponad 10%.

Jest to pierwszy duży krok Iberdroli w kierunku zielonego wodoru, Jak powiedział Ignacio Galán, prezes Iberdrola, inicjatywa pokazuje ścieżkę i możliwości oferowane przez transformację energetyczną w celu opracowania innowacyjnych projektów jako centrum uprzemysłowienia i zatrudnienia w Hiszpanii.

W 2020 r. ekologiczny wodór objawił się jako szczególnie wyraźny trend wynikający z potrzeby bardziej efektywnej dekarbonizacji. Łącząc elektrolizery na skalę przemysłową ze źródłami odnawialnymi, można wytwarzać wodór do użytku w przemyśle ciężkim, transporcie i ciepłownictwie bez emisji związanych obecnie z tak zwanym wodorem „niebieskim” lub „szarym”.

Czy wodór rozwiąże także problem magazynowania energii?

W tym momencie głównymi magazynami energii, które bilansują energię w sieci są elektrownie szczytowo-pompowe. Ich zasada działania jest banalnie prosta. W momencie nadwyżki prądu, woda pompowana jest do górnego zbiornika elektrowni, a kiedy pojawia się deficyt energii, woda jest zrzucana z górnego zbiornika na turbozespoły elektrowni, które generują prąd.

Rozwiązanie najprostsze, więc najlepsze?

Czasami tak, ale nie zawsze. Elektrownie szczytowo pompowe to dobre rozwiązanie, ale nie wszędzie można je zastosować. Przede wszystkim dlatego, że nie wszędzie są do tego odpowiednie warunki. Ponadto, budowa elektrowni wodnej to duża ingerencja w środowisko naturalne. Takie przedsięwzięcia często wiążą się również z przesiedleniami ludności. Na niekorzyść działają też koszty budowy.

Wodór jako magazyn energii

Alternatywą dla elektrowni szczytowo-pompowych może być generowanie i magazynowanie wodoru przy wykorzystaniu energii OZE. Wodór wytwarzany przy pomocy elektrolizerów jest paliwem czystym. Nie zawiera zanieczyszczeń i przy jego produkcji nie powstaje dwutlenek węgla. Zielony wodór może być generowany kiedy do sieci trafia nadwyżka prądu. Może być magazynowany podobnie jak gaz ziemny w podziemnych magazynach gazu. W momencie kiedy zapotrzebowanie na energię jest większe może być szybko wykorzystany do produkcji prądu przy pomocy ogniw paliwowych. Innymi słowy taki system może bilansować energię w sieci. Ponadto wodór może być wykorzystany do napędzania pojazdów w dwojaki sposób. Może być po prostu spalany, lub wykorzystywany w ogniwach paliwowych zainstalowanych bezpośrednio w pojazdach. W ten sposób każdy pojazd ma swoją małą elektrownię.

Więcej o wodorze jako paliwie pisaliśmy TUTAJ

Wielki krok w stronę zielonego wodoru

Produkcja wodoru metodą elektrolizy to proces bardzo energochłonny, a co za tym idzie drogi. W tym momencie produkcja zielonego wodoru jest kilkakrotnie droższa niż produkcja tzw. szarego wodoru z paliw kopalnych. Jednak wykorzystanie coraz tańszej energii z OZE, daje szansę na obniżenie kosztów produkcji tego czystego paliwa. Ponad to koszty produkcji szarego wodoru będą rosły ze względu na coraz większe opłaty związane z emisją CO2.

Co ważne, realizowanie coraz większej ilości tego typu projektów sprawi, że technologia konieczna do wytwarzania wodoru metodą elektrolizy będzie coraz tańsza i coraz bardziej efektywna. Co prawda wodór generowany przez instalacje firmy Iberdrola będzie wykorzystywany jako komponent do produkcji amoniaku, jednak nie różni się niczym od tego, który mógłby być wytwarzany na potrzeby energetyczne.

Często poruszaną kwestią jest to, że proces wytwarzania wodoru jest mało efektywny energetycznie. Należy jednak pamiętać, że w kwestii nadwyżek energii dylemat często nie brzmi czy energię elektryczną wykorzystać bardziej lub mniej efektywnie, tylko czy warto ją stracić.

Źródła: pv-tech.org ,reo.pl

Redakcja GLOBEnergia