Gra o wodór. Nowy rozdział polityki energetycznej Polski i stary trylemat

Molekuła wody. Fot. Freepik
Molekuła wody. Fot. Freepik

Polska musi jak najszybciej siąść do rozmów o unijnej gospodarce wodorowej by nie znaleźć się w ich menu i nie zamienić zależności od gazu z Rosji na zależność od energii z Niemiec. To nowy rozdział polityki energetycznej RP ze starym trylematem – pisze Wojciech Jakóbik, redaktor naczelny BiznesAlert.pl.

Europa będzie potrzebować wodoru z importu. Trudno będzie jednak sprawić, by był całkowicie zielony. Jednak nawet zielony wodór będzie powstawał w krajach, z których może pochodzić przy emisji gazów cieplarnianych oraz niezrównoważonej eksploatacji ich zasobów. Z kolei wodór nie-zielony: fioletowy, niebieski, turkusowy, może rodzić obawy o bezpieczeństwo dostaw i dywersyfikację. Polska może wnieść głos do dyskusji na ten temat uzupełniając się z Niemcami i walcząc o środki na własne projekty, jak elektrownia jądrowa, które zmniejszą zależność od importu i negatywny wpływ gospodarki wodorowej na środowisko w Europie oraz poza nią. Dyskusja o przyszłości wodoru w Europie może posłużyć Polsce do pozyskania dodatkowych środków na atom, offshore i inne megaprojekty w nowym budżecie europejskim. Powinna zaangażować się w rozmowy na ten temat jak najszybciej po przełamaniu impasu budżetowego w Unii Europejskiej, by nie zamienić zależności od gazu z Rosji na zależność od energii z Niemiec.

Nowe paliwo, stary trylemat

Europa nie jest w stanie samodzielnie wytworzyć całego zielonego wodoru na potrzeby rozwoju gospodarki opartej o to paliwo. Ma on służyć w dużej mierze stabilizacji Odnawialnych Źródeł Energii działając jako swoisty magazyn energii z tych źródeł. Będzie zatem jednym z narzędzi zapewnienia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej. Oznacza to nieuchronną konieczność importu wodoru z krajów trzecich. Niemiecki instytut Fraunhofer ISE zaleca, by w trosce o bezpieczeństwo dostaw oraz dywersyfikację i niepowtarzanie błędów z sektora paliw kopalnych, czyli gazu, ropy i węgla, od których importu Europa jest obecnie zależna, wybierać partnerów demokratycznych, stabilnych politycznie i gospodarczo nie wchodząc w szczegóły. Przyznaje, że do wyboru są te same kierunki, co w sektorze paliw kopalnych: Australia, Afryka Północna, Norwegia, Rosja. Oznacza to, że wykorzystane wodoru w gospodarce jako nowego paliwa w energetyce i poza nią rodzi te same, stare wyzwania znane z sektora węglowodorowego.

Po pierwsze, należy zadbać o bezpieczeństwo i dywersyfikację dostaw wodoru. Dostawy z krajów niestabilnych są z założenia mniej bezpieczne, niż ze stabilnych. Problem polega jednak na tym, że większość potencjalnych dostawców wodoru to kraje niestabilne, może poza Norwegią. To kraje niedemokratyczne, jak Libia czy Rosja. To kolejny argument przeciwko projektowi Nord Stream 2 projektowanemu na 50 lat z założeniem, że po dekarbonizacji Unii Europejskiej zamieni gaz na wodór i będzie dalej służył Kremlowi i wikłał Niemcy. Z punktu widzenia bezpieczeństwa dostaw należałoby postawić na dostawców jak Australia i Norwegia. Wtedy jednak pojawi się kolejny problem, czyli jak zapewnić dostawy wodoru zielonego, czyli uznawanego przez zwolenników OZE za „czysty”. Rozwiązanie to nowy układ, w którym kraje europejskie będą wspierać stabilizację i demokratyzację w krajach, z których zechcą sprowadzać zielony wodór. Niemcy zdają się projektować już rozwiązania soft power tego typu, angażując się w rozwój OZE i wodoru w krajach afrykańskich. Rodzą jednak w ten sposób wyzwania z kolejnego obszaru, którym jest zrównoważony wpływ na środowisko, o który walczą zwolennicy zaostrzonej polityki klimatycznej. Ta konstatacja prowadzi nas do kolejnej tezy.

Po drugie, należy zadbać o zrównoważony wpływ łańcucha dostaw wodoru na środowisko. Nie wystarczy analizować, czy wodór docierający do Europy jest zielony, czyli czy został wytworzony z pomocą OZE. Wytwarzanie go w ten sposób w krajach afrykańskich może się wiązać przykładowo z niezrównoważoną gospodarką wodną albo przekierowaniem środków z inwestycji służących rozwojowi gospodarczemu danego kraju na poczet rozwoju eksportu wodoru, czyniących z niego swoiste hydrostate. Wprowadzam to pojęcie przez analogię do petrostates uzależnionych od eksportu ropy. Może się zatem okazać, że pogoń za zeroemisyjną gospodarką wodorową zamieni się w syzyfowe prace w toku których zawsze na jakimś etapie łańcucha dostaw wodoru pojawi się element niezrównoważony z punktu widzenia ochrony klimatu.

Po trzecie, Europie grozi zatem daltonizm wodorowy, czyli ślepota na źródło pochodzenia wodoru nabyta podczas zabiegów o jak największy wolumen jego dostaw. Strategia wodorowa Unii Europejskiej powinna zostać zatem wzbogacona o wytyczne odnośnie do pożądanych i niepożądanych źródeł wodoru wykraczające poza uproszczenie nazywane wręcz przez Gazprom formą „rasizmu” i doborem tego paliwa ze względu na kolor. Faktycznie jednak Gazprom, Rosnieft i Rosatom będą mniej pożądanymi dostawcami ze względu na priorytet dywersyfikacji i bezpieczeństwa dostaw. Natomiast faktycznie wodór zielony niekoniecznie będzie faktycznie zrównoważony klimatycznie, więc należy sięgać po to paliwo z różnych źródeł: prędzej wodór niebieski pozyskiwany przy wychwycie CO2 (CCS) z Norwegii, wodór fioletowy z europejskiego atomu, ale już nie ten sam rodzaj wodoru z Rosji ze względu na niestabilność polityczną i niedemokratyczny charakter tego kraju. Współpraca na rzecz dostaw wodoru powinna być powiązana z agendą na rzecz stabilizacji danego eksportera, wsparcia a nie zahamowania jego wzrostu gospodarczego. W ten sposób import wodoru do Unii Europejskiej może zostać powiązany z eksportem europejskiego soft power i tak prawdopodobnie widzą przyszłość Niemcy, ale oni wolą ograniczyć się do zielonego wodoru, w którym wiodą prym. – Piętnastoletnie subsydia dla pierwszej fali wiatraków w Niemczech dobiegają końca, więc trzeba znaleźć nowe źródło wsparcia – mówi sceptyk wobec takiego podejścia z polskiego sektora energetycznego.

W tym świetle cena wodoru staje się tylko jednym z czynników wyboru jego źródeł i zostaje ponownie wpisana w tradycyjny trójkąt bezpieczeństwa energetycznego zwany czasem trylematem: akceptowalna cena, stabilność dostaw i ochrona środowiska. Reasumując, wodór to nowe paliwo, którego wykorzystanie rodzi stare wyzwania znane z sektora paliw kopalnianych. Nie ma ucieczki od trzywierzchołkowego dylematu bezpieczeństwa energetycznego także w gospodarce wodorowej.

Wieczna pogoń za Świętym Graalem

Polska powinna działać moderująco na optymizm Niemców i wnieść do dyskusji komponent bezpieczeństwa dostaw oraz dywersyfikacji, o czym pisałem w przeszłości, ale także przypomnieć o konieczności spojrzenia na cały łańcuch dostaw wodoru, w którego świetle dostawy wewnętrzne w Unii Europejskiej z lokalnych źródeł tego paliwa z OZE, atomu, gazu i ropy, wyglądają mniej niekorzystnie. Byli pracownicy Komisji Europejskiej, naukowcy i inżynierowie skierowali list studzący zapał zwolenników zielonego wodoru jako świętego Graala energetyki. Argyraki Vicky, Caruso Ettore, Crutzen Serge, De Jesus Ferreira João, De Sá José, de Sampaio Nunes, Pedro, Deffrennes Marc, Demine Olga, Furfari Samuele, Henningsen Jorgen, Neves João, Pauwels Henri, von Scholz Hans-Eike oraz Woeldgen Jacques podpisani pod wspomnianym listem przekonują, że obecne bariery fizyczne oraz technologiczne są argumentami przeciwko tzw. zielonemu wodorowi i za europejskimi  źródłami konwencjonalnymi, jak atom. Przypominają, że produkcja wodoru pojawiła się po raz pierwszy w dokumentach strategicznych Wspólnoty Europejskiej w 1969 roku, kiedy Joint Research Centre zajęło się badaniami na ten temat. Z kolei przy okazji negocjacji protokołu z Kioto, będącego protoplasta porozumienia klimatycznego z Paryża, Unia Europejska deklarowała chęć współpracy przy budowie gospodarki wodorowej z USA. Temat wodoru wraca zatem jak bumerang w planie Europejskiego Zielonego Ładu proponowanym przez Komisję. Jednakże autorzy listy podkreślają, że istnieje wciąż wiele barier niepozwalających zrealizować tej optymistycznej wizji. Wpływ zwrotu energetycznego ku OZE w Niemczech jest ich zdaniem znikomy. Pomimo wydania 25 mld euro rocznie subsydiów przez 20 lat, czyli około 1000 euro na gospodarstwo domowe rocznie, udział energetyki wiatrowej i słonecznej w produkcji energii pierwotnej RFN wyniósł jedynie 4,3 procent. W tym czasie Niemcy postanowiły wyłączyć energetykę jądrową, zwiększając zależność od węgla krajowego oraz gazu rosyjskiego z importu, a także wytworzyły nadwyżki energii ze źródeł odnawialnych, które uderzają w rentowność mocy wytwórczych w innych krajach, jak Polska, przez niemożność magazynowania ich. Sygnatariusze cytowanego dokumentu przytaczają także dane na temat współczesnej efektywności składowania energii ze źródeł odnawialnych w postaci wodoru na poziomie 28 procent, której towarzyszy strata energii sięgająca 70 procent. Niestabilna podaż energii z takich źródeł ma także obniżać wykorzystanie elektrolizerów, które byłyby w użyciu z pełną mocą tylko w 20 procentach.  Autorzy listu uznają zatem tę politykę za niezrównoważoną i można znaleźć analogię między „zieloną rewolucją” w energetyce i zielonym wodorem, które teoretycznie mają prowadzić do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych, a faktycznie tego nie zapewniają przez podejście, które przez niektórych może zostać uznane za dogmatyczne, a przez innych za wyrachowane, bo promujące technologie odnawialne z Niemiec. Autorzy listu przekonują, że dążenie do Świętego Graala energetyki, czyli stworzenia systemu elektroenergetycznego w stu procentach zasilanego OZE stabilizowanymi przez wodór mogłoby doprowadzić do dziesięciokrotnego wzrostu mocy źródeł odnawialnych w Europie ze wszystkimi pozytywnymi i negatywnymi skutkami systemowymi. Pozytywne to większa podaż energii, a więc spadek jej cen, spadek importu energii oraz surowców energetycznych, a negatywne to wypchnięcie z rynku źródeł konwencjonalnych, które w okresie przejściowym ku 100 procentom OZE musiałyby być subsydiowane przez państwa członkowskie lub nowy mechanizm europejski. To większy rynek dla technologii odnawialnych z Niemiec, ale i zależność pozostałych państw od dostaw energii z ich źródeł. Alternatywa proponowana przez autorów listu to europejska energetyka jądrowa pozwalająca stabilizować OZE przy zerowej emisji gazów cieplarnianych, a także wytwarzać wodór, chociaż zeroemisyjny jak zielony ze źródeł odnawialnych, to jednak sklasyfikowany jako fioletowy, mniej pożądany, znów – z przyczyn dogmatycznych lub wyrachowania – w zależności od interpretacji.

Stabilizacja krajowego systemu elektroenergetycznego do 2030 roku. Grafika: Polskie Sieci Elektroenergetyczne

Stabilizacja krajowego systemu elektroenergetycznego do 2030 roku. Grafika: Polskie Sieci Elektroenergetyczne

–  Stabilne funkcjonowanie systemu elektroenergetycznego z bardzo wysokim udziałem OZE nie jest możliwe bez przełomu technologicznego w obszarze magazynowania. Nie nastąpi to przed 2030 rokiem – ocenił w prezentacji prezes Polskich Sieci Elektroenergetycznych Eryk Kłossowski. W tym kontekście odniósł się także do potencjału wodoru. – Elastyczność systemu jest bardzo cennym zasobem, ale nie jest źródłem energii elektrycznej – zastrzega. Wcześniej przypomina o zjawisku wspomnianym przez autorów listu cytowanego wyżej. Jego zdaniem niekontrolowany rozwój OZE doprowadzi w 2030 roku do sytuacji, w której będzie „bardzo duża liczba godzin, w których zapotrzebowanie do pokrycia przez inne jednostki niż OZE (off/onshore, PV) spada poniżej bezpiecznego dla funkcjonowania KSE poziomu.” – Tak funkcjonujący system będzie skutkował dużą liczbą godzin o bardzo niskiej cenie energii (ujemnej), wypychając niesubsydiowane jednostki dysponowalne z rynku. Jednocześnie, bez tych jednostek nie da się zapewnić bezpieczeństwa KSE – ostrzega Kłossowski. Może zatem warto jednak nie podchodzić dogmatycznie do źródeł wodoru i nie promować jedynie zielonego. Włoski Saipem pragnący rozwijać współpracę z Polakami w energetyce wskazuje, że na chwilę obecną wodór na świecie jest wytwarzany jedynie w czterech procentach z pomocą hydrolizy, 18 procent w sektorze naftowym, 30 procent – w węglowym i 48 procent w gazowym. Rozkład sił będzie się zmieniał na korzyść rozwiązań nisko- i zeroemisyjnych. Analogicznie do sektora energetycznego, w którym docelową technologią są OZE, w sektorze wodoru będzie nią elektroliza, ale proces dochodzenia do tego celu powinien być zrównoważony i brać pod uwagę wszystkie względy wymienione powyżej. Warto inwestować w spadek kosztów elektrolizy, która jest obecnie najdroższą metodą pozyskania wodoru, ale nie można przesadzić w drugą stronę i zakazać innych metod, a w ten sposób zmniejszyć bezpieczeństwo dostaw.

Źródła wodoru. Grafika: Saipem

Źródła wodoru. Grafika: Saipem

Polska musi działać

Polska może użyć powyższych argumentów w dyskusji o strategii wodorowej Unii Europejskiej do pozyskania wsparcia krajowych projektów wspierających rozwój gospodarki wodorowej jako narzędzi wzmacniania bezpieczeństwa dostaw wodoru do Europy rozumianego całościowo. Polacy powinni wziąć aktywny udział w dyskusji z Niemcami oraz pozostałymi państwami członkowskimi na temat wzbogacenia strategii wodorowej o komponenty opisane powyżej, które wzmocnią bezpieczeństwo dostaw wodoru oraz jego zrównoważoną produkcję, a przy okazji pozwolą skierować nowe środki na projekty istotne z punktu widzenia polityki energetyczno-klimatycznej Polski oraz innych krajów unijnych. Polacy mogliby w ten sposób skorzystać z licznych, nowych funduszy europejskich potrzebnych do odbudowy gospodarczej i transformacji energetycznej: polskich farm wiatrowych na morzu dających dywersyfikację w stosunku do dostaw energii z takich źródeł w Danii, Niemczech czy krajach bałtyckich, a także Programu Polskiej Energetyki Jądrowej, który co prawda mógłby być realizowany ze środków budżetu krajowego i partnera technologicznego (prawdopodobnie USA) w ramach szykowanego modelu finansowego, ale byłby tańszy przy wsparciu unijnym, szczególnie biorąc pod uwagę liczne projekty infrastrukturalne towarzyszące atomowi w Polsce, które także mogą posłużyć rozwojowi gospodarczemu. Polskie offshore i atom to naczynia połączone pozwalające uniknąć zależności od odpowiednio energii z Niemiec oraz gazu z Rosji, ale także pomóc zapewnić, że europejska gospodarka wodorowa będzie bezpieczna oraz zrównoważona. Polska powinna wziąć zauważalny udział w dyskusji na ten temat.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s