Polski przemysł a produkcja zielonego wodoru

Wprowadzenie do technologii wodorowej

Wodór jest coraz częściej postrzegany jako kluczowy element globalnej transformacji energetycznej. Ten lekki i wysoce energetyczny pierwiastek może być wykorzystywany jako nośnik energii w wielu sektorach gospodarki, w tym w transporcie, energetyce i przemyśle. Szczególnie istotny jest tzw. "zielony wodór", czyli wodór produkowany przy użyciu energii ze źródeł odnawialnych, który nie generuje emisji CO2 podczas produkcji.

Polska, jako kraj znajdujący się w procesie transformacji energetycznej, coraz bardziej interesuje się możliwościami, jakie daje technologia wodorowa. W 2021 roku została przyjęta "Polska Strategia Wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.", która wyznacza kierunki rozwoju gospodarki wodorowej w naszym kraju.

Obecny stan produkcji wodoru w Polsce

Obecnie Polska produkuje około 1 miliona ton wodoru rocznie, co plasuje nas na trzecim miejscu w Unii Europejskiej. Jednak niemal cała ta produkcja to tzw. "szary wodór", otrzymywany głównie z gazu ziemnego w procesie reformingu parowego metanu, który wiąże się z emisją znacznych ilości CO2.

Główni producenci wodoru w Polsce to:

• Zakłady chemiczne, takie jak Grupa Azoty (największy producent wodoru w Polsce)
• Rafinerie należące do PKN Orlen
• Zakłady koksownicze (np. Jastrzębska Spółka Węglowa)

Wodór produkowany przez te zakłady jest wykorzystywany głównie na potrzeby własne, w procesach produkcji amoniaku, metanolu oraz w procesach rafineryjnych. Tylko niewielka część trafia na rynek zewnętrzny.

Potencjał Polski w produkcji zielonego wodoru

Produkcja zielonego wodoru w Polsce jest obecnie na bardzo wczesnym etapie rozwoju, jednak kraj posiada znaczący potencjał w tym zakresie:

1. Rosnące moce OZE

Polska systematycznie zwiększa swoje moce wytwórcze w zakresie odnawialnych źródeł energii, szczególnie w energetyce wiatrowej i słonecznej. Według danych Polskich Sieci Elektroenergetycznych, na koniec 2023 roku moc zainstalowana w OZE w Polsce wynosiła ponad 24 GW, co stanowi istotny potencjał dla produkcji zielonego wodoru.

2. Dostęp do wody

Produkcja wodoru metodą elektrolizy wymaga dostępu do wody. Polska posiada znaczne zasoby wody, co jest korzystne dla rozwoju tej technologii. Szczególnie interesujące są lokalizacje nad Bałtykiem, gdzie możliwe jest połączenie produkcji wodoru z morską energetyką wiatrową.

3. Potencjał badawczo-rozwojowy

W Polsce działa kilka ośrodków badawczych zajmujących się technologiami wodorowymi, m.in. Instytut Energetyki, Akademia Górniczo-Hutnicza, Politechnika Warszawska i Politechnika Śląska. Ich doświadczenie i know-how mogą wspierać rozwój krajowych technologii produkcji i wykorzystania wodoru.

Polskie firmy inwestujące w produkcję zielonego wodoru

Coraz więcej polskich firm dostrzega potencjał rynku wodorowego i inwestuje w rozwój technologii produkcji zielonego wodoru:

1. PKN Orlen

Największy polski koncern paliwowo-energetyczny realizuje ambitną strategię wodorową. W ramach programu "Hydrogen Eagle" PKN Orlen planuje budowę sieci hubów wodorowych w Polsce, Czechach i na Słowacji. Do 2030 roku koncern zamierza uruchomić instalacje o łącznej mocy ponad 1 GW, które będą produkować ponad 130 tys. ton zielonego wodoru rocznie.

Kluczowe projekty Orlenu w obszarze wodoru:

• Budowa elektrolizera o mocy 4 MW we Włocławku (planowane uruchomienie w 2024 roku)
• Budowa elektrolizera o mocy 20 MW w Płocku (planowane uruchomienie w 2025 roku)
• Rozwój elektrolizerów o łącznej mocy 300 MW zasilanych energią z morskich farm wiatrowych
• Budowa ponad 100 stacji tankowania wodoru w Europie Środkowej

2. PGE (Polska Grupa Energetyczna)

PGE, największy producent energii elektrycznej w Polsce, również inwestuje w rozwój technologii wodorowych. Spółka planuje wykorzystać swoje moce wytwórcze w OZE (szczególnie w energetyce wiatrowej) do produkcji zielonego wodoru. Kluczowe projekty PGE obejmują:

• Program "PGE Wodór" - kompleksowy program rozwoju technologii wodorowych
• Projekt budowy elektrolizera o mocy 20 MW w Elektrowni Dolna Odra
• Plany produkcji wodoru z wykorzystaniem energii z morskich farm wiatrowych na Bałtyku

3. Grupa Polsat Plus (ZE PAK)

Zespół Elektrowni Pątnów-Adamów-Konin (ZE PAK), należący do Grupy Polsat Plus, realizuje ambitny program transformacji energetycznej, w ramach którego odchodzi od węgla na rzecz OZE i wodoru. W 2021 roku uruchomiono pierwszą w Polsce instalację do produkcji zielonego wodoru o mocy 2,5 MW, która jest zasilana energią z farmy słonecznej.

Plany ZE PAK obejmują:

• Zwiększenie mocy elektrolizerów do 50 MW do 2026 roku
• Budowę fabryki elektrolizerów we współpracy z firmą Ballard Power Systems
• Rozwój floty autobusów wodorowych i stacji tankowania wodoru

4. Grupa Azoty

Jako największy producent wodoru w Polsce (głównie szarego), Grupa Azoty pracuje nad transformacją w kierunku bardziej zrównoważonych metod produkcji. Spółka planuje:

• Budowę instalacji do produkcji zielonego wodoru w zakładach w Puławach
• Projekt "Zielone Azoty" zakładający stopniową dekarbonizację produkcji amoniaku
• Badania nad wykorzystaniem wodoru w procesach przemysłowych

5. Polskie startupy i mniejsze firmy

Obok dużych koncernów, na polskim rynku wodorowym działają również mniejsze firmy i startupy:

• Hynfra - firma specjalizująca się w rozwoju projektów produkcji zielonego wodoru i amoniaku
• Hydrogenium - startup rozwijający technologie magazynowania wodoru
• Polhydrogen - firma pracująca nad kompaktowymi elektrolizerami dla małych i średnich zastosowań

Wyzwania dla rozwoju produkcji zielonego wodoru w Polsce

Pomimo rosnącego zainteresowania i inwestycji, rozwój produkcji zielonego wodoru w Polsce stoi przed szeregiem wyzwań:

1. Wysokie koszty produkcji

Obecnie koszt produkcji zielonego wodoru jest znacznie wyższy niż wodoru szarego. Według analiz Międzynarodowej Agencji Energii Odnawialnej (IRENA), koszt produkcji zielonego wodoru w Europie wynosi 3-8 euro/kg, podczas gdy wodór szary kosztuje 1-2 euro/kg. Ta różnica cenowa stanowi istotną barierę dla rozwoju rynku.

2. Dostępność odnawialnych źródeł energii

Produkcja zielonego wodoru wymaga znacznych ilości energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Pomimo rosnących mocy OZE, Polska wciąż ma stosunkowo niski udział odnawialnych źródeł w miksie energetycznym (około 20%), co ogranicza potencjał produkcji zielonego wodoru na dużą skalę.

3. Brak infrastruktury

Rozwój gospodarki wodorowej wymaga odpowiedniej infrastruktury do produkcji, magazynowania, transportu i wykorzystania wodoru. W Polsce ta infrastruktura jest dopiero w początkowej fazie rozwoju.

4. Regulacje prawne

Rynek wodorowy wymaga jasnych i stabilnych ram prawnych. Pomimo przyjęcia Polskiej Strategii Wodorowej, wiele szczegółowych regulacji dotyczących produkcji, transportu i wykorzystania wodoru jest wciąż w fazie opracowania.

Perspektywy rozwoju rynku wodorowego w Polsce

Pomimo wyzwań, perspektywy rozwoju rynku wodorowego w Polsce są obiecujące. Zgodnie z Polską Strategią Wodorową, do 2030 roku planowane jest:

• Zainstalowanie 2 GW mocy elektrolizerów
• Produkcja 200 000 ton zielonego wodoru rocznie
• Uruchomienie co najmniej 32 stacji tankowania wodoru
• Wprowadzenie na polskie drogi 800-1000 autobusów wodorowych

Realizacja tych celów będzie wymagała znacznych inwestycji, szacowanych na 2-4 miliardy euro. Finansowanie ma pochodzić z różnych źródeł, w tym z:

• Funduszy Unii Europejskiej (m.in. Fundusz Odbudowy, Fundusz Sprawiedliwej Transformacji)
• Krajowych programów wsparcia (NFOŚiGW, NCBiR)
• Inwestycji prywatnych

Potencjalne obszary zastosowań wodoru w polskim transporcie

Wodór może znaleźć zastosowanie w różnych segmentach polskiego transportu:

1. Transport publiczny - autobusy wodorowe są już testowane w kilku polskich miastach (Konin, Gdynia, Warszawa)
2. Transport ciężki - wodór jest postrzegany jako obiecujące rozwiązanie dla dekarbonizacji transportu ciężarowego na długich dystansach
3. Kolej - PKP PLK i PKP Cargo analizują możliwości wykorzystania pociągów wodorowych na niezelektryfikowanych liniach kolejowych
4. Logistyka - wózki widłowe i inne pojazdy magazynowe napędzane wodorem

Podsumowanie

Polski przemysł znajduje się na początku drogi do rozwoju produkcji zielonego wodoru, ale pierwsze kroki zostały już podjęte. Coraz więcej firm inwestuje w tę technologię, dostrzegając jej potencjał zarówno w kontekście dekarbonizacji, jak i rozwoju nowych gałęzi biznesu.

Kluczowe dla sukcesu będą:

• Dalszy rozwój odnawialnych źródeł energii
• Spadek kosztów technologii elektrolizy
• Rozwój infrastruktury wodorowej
• Stabilne i przyjazne ramy regulacyjne
• Wsparcie finansowe dla projektów pilotażowych i pierwszych komercyjnych instalacji

Przy spełnieniu tych warunków, Polska ma szansę nie tylko stać się znaczącym producentem zielonego wodoru, ale również rozwinąć własne technologie i know-how w tym obszarze, co może stanowić istotny element konkurencyjności polskiej gospodarki w przyszłości.