Studie: Evropa je globálním lídrem ve vodíkových projektech
Podle studie Hydrogen Council a McKinsey & Company bylo na světě oznámeno více než 200 vodíkových projektů. Většina z toho je lokalizována v Evropě. Podle studie by do roku 2030 mohlo dojít k poklesu výrobních nákladů vodíku až o polovinu. Předpokladem je ovšem zhruba 30násobný nárůst instalovaného výkonu elektrolyzérů.
Iniciativa Hydogen Council, podporující rozvoj vodíkových technologií za účelem dosažení energetického přechodu, ve spolupráci s konzultační společností McKinsey & Company vydala zprávu s názvem Hydrogen Insights 2021: A Perspective on Hydrogen Investment, Deployment and Cost. Zpráva se zaměřuje na aktuální stav rozvoje vodíkových technologií po celém světě, na další investice a na dopady vyplývající z cenové konkurenceschopnosti vodíkových řešení.
Do začátku roku 2021 více než 30 zemí vydalo národní vodíkové strategie. Svou vodíkovou strategii má také Evropská unie. Studie ovšem zmiňuje, že vlády musí identifikované záměry realizovat a soustředit se především na klíčové oblasti, jako je snížení nákladů výroby vodíku a jeho přepravy.
Na světě momentálně bylo oznámeno 228 vodíkových projektů napříč celým hodnotovým řetězcem. Z toho 126 je lokalizováno v Evropě. Pokud by všechny tyto projekty byly realizovány, celkové investice by překonaly 300 miliard dolarů (přibližně 6,4 bilionu korun). Nicméně projekty, které jsou aktuálně v pokročilejší fázi plánování, mají finální investiční rozhodnutí, nebo jsou již ve výstavbě, či zprovozněny, mají hodnotu „pouze“ 80 miliard dolarů (přibližně 1,7 bilionu korun).
Do roku 2030 by mohlo dojít k poklesu ceny vodíku na polovinu
K dostatečnému rozvoji výrobních technologií je podle studie nutná implementace vhodného regulatorního rámce. Jeho součástí by měla být například veřejná podpora k překonání rozdílů v nákladech.
Dle zprávy doposud průmysl oznámil projekty s výkonem přibližně 3 GW ročně. Aby bylo ovšem dosaženo potřebných poklesů v nákladech tak, jak studie očekává, bude do roku 2030 nutný instalovaný výkon elektrolyzérů ve výši 90 GW. V takovém případě Hydrogen Council očekává v roce 2030 náklady na výrobu vodíku pomocí elektrolyzérů ve výši 1,4 – 2,3 USD/kg (přibližně 30 – 49 CZK/kg).
V roce 2019 přitom podle studie Hydrogen Council byla cena 6 US/kg (128 CZK/kg). BNEF ve své zprávě Hydrogen Economy Outlook identifikoval náklady výroby obnovitelného vodíku v roce 2019 na 2,5 – 4,5 USD/kg (53 – 96 CZK/kg) a v roce 2030 na 1,2 – 2,7 USD/kg (26 – 57 CZK/kg).
Jako nejefektivnější se jeví přeprava plynovody
Dlouhodobě jako nákladově nejefektivnější řešení přepravy idenfikuje studie vodíkové „plynovody“. Bude možné využít již existující plynovody, ale zároveň vybudovat nové potrubní systémy. V krátkodobém a střednědobém výhledu ovšem bude nejvýhodnější výrobu a spotřebu co nejvíce přiblížit. Pro dálkovou přepravu se potom nabízí přeprava loděmi, kdy je nezbytné vodík přeměnit a zvýšit jeho hustotu – např. na kapalný vodík (LH2), kapalné organické nosiče vodíku (LOHC) nebo čpavek (NH3).
Vodík má využití v mnohých sektorech a nízkouhlíkový, případně obnovitelný vodík pak může pomoci k jejich dekarbonizaci. Kupříkladu v rafinérském průmyslu se v následující dekádě očekává přechod na nízkouhlíkový vodík. Velké uplatnění vodíku se očekává mj. v ocelářství, zemědělství, nákladní dopravě, železniční dopravě nebo letectví.
Zdroj úvodní fotografie: Siemens Energy
Mohlo by vás zajímat:
Kéž by Evropa byla lídrem v projektech snižujících ztráty v energii podané pro separaci vodíku ve vztahu ke z vodíku využitelné energii.
Zatím mám pocit, že jde o výstavbu infrastruktury bez ohledu na to, zda dává separace vodíku energetický smysl. Dnes v ČR nedává a pouze napomáhá zastáncům výstavby JE.
Podle vašich podkladů (které nezpochybňuji) je přeměna EE-H2-EE cca 10%. Souhlasím s vámi, že tato cesta je slepá. Nicméně ukázat cestu, Tudy ne přátelé, je taky důležité. Bohužel za naše daně, místo za své.
Raději kdyby se zaměřili na akumulátory
Tak to je krásné, že za 10 let budou přebytky OZE 90 GW, tedy více, než v průměru spotřebovává celé Německo.
Bohužel využitelných na pohon autobusu aj. bude jen těch 10% tj. 9 GW. Zbytek je teplo v elektrolyzérech, kompresorech, palivových článcích....
A neslo by to teplo nejak vyuzivat? Co jako primarni zdroj pro TC? Tim padem by nektere stavajici teplarny mohly v lete ukladat prebytecnou energii a v zime vyrabet elektrinu + teplo.
Mimochodem, Electrodad mel zajimavy rozhovor, kde ten proces vychazel lepe, zaujalo me v nem, ze pokud je v nadrzi rozumny tlak, tak neni zadny unik H2 do zimy.
Nízkopotenciální teplo je z hlediska přepravy velmi drahé, z hlediska převodu na ee je to odpad neumí, se technicky využít.
Je třeba mát na paměti, že veškerá energie v přírodě je zcela zdarma. Platí se za to aby byla ve vhodné formě, ve vhodnou dobu na vhodném místě.
U té účinnosti záleží co sledujete. Například výrobce H2 bude tvrdit, že má účinnost ca 50%. no jo, ale pak se musí vodík stlačit, protože 1 kg má objem asi 10m3 tj. účinnost asi 40% podle stlačení. a pak z něho udělat EE účinnost asi 50%. A to jsou nejvyšší uváděné.
Výsledek:0,5x0,4x0,5=0,1 tj 10%
Různé technologie mají různé účinnosti, ale ne významně jiné.
Podivejte se na to video, tam pan Doucek z Reze rikal o ucinnosti neco jineho. Ale pravda je, ze skladuji H2 pri 15 bar.
Nizkopotencionalni teplo by bylo jako vstup do TC (ty s chladivem CO2 maji vysokou vystupni teplotu - az 90 °C)
Musíte číst. Pavle K
1)Nízko potenciálové teplo jde dát do TC, ale pak co s tím? Nevzniká teplo u bytovek ale ve fabrice. A přeprava odkud a kam?
2)účinnost
Doušek mluví o účinnosti článků : 40-50% já beru 50%
Devin mluví o účinnosti výroby 50-60% já beru 50%
Stlačení já beru 40. No i kdyby to bylo nízkotlaké 60%
Dostanete se teoreticky na 15% , jaký je to rozdíl?
Co mam cist?
Psal jsem, ze stavajici teplarny (neresim, jakou cast) vyuzit jako zasobniky H2 pro sezonni akumulaci. Z teplaren vedou rozvody CZT, takze v lete by elektrolyzery vyrabely H2, z odpadniho tepla by se delala TUV. V zime by H2 bylo premeneno na elektrinu + teplo, takze by se daleko lepe vyuzila energie v H2.
Pan Doucek nic nerika o stlaceni, vlastne rika, ze se dale nestlacuje, protoze vystup z elektrolyzeru je 15 bar. Dale jeho ucinnost zminuje mezi 70 - 80 %.
Takz emam dilema, verit Vam a Vasim cislum, nebo cloveku, ktery danou vec provozuje 10 let? Poradite mi? A prisaham, ze si tu radu prectu.
"Výroba zeleného vodíku – rozhovor s Dr. Alešem Douckem"
No ještě před několika měsíci jsem si myslel taky, jak ten vodík je ohromný. To co říká p. DOUCEK je dosti optimistické. A Když jsem si vyhledal jiné podklady na googlu už tak optimistický nejsem. Pominu-li účinnost kdy údaje se silně různí, zkuste si spočítat skladovací plynojem na 1000 km (8 hodin) jízdy autobusu co má 300kW. Nebo 1/2 roku teplárny co má 100 MW.
Je hloupost stlačovat vodík (jako plyn). Vhodnější je mít elektrolyzér v tlakovém provedení do kterého již proudí voda pod tlakem. Výstupem je potom oddělený vodík a kyslík o stejném tlaku jako je tlak napájecí vody, klidě i o vhodném tlaku pro tlakové lahve. Bude tam tedy jen tlakové čerpadlo (v malém výkonu elektrolyzéru v jednotkách kW bohatě stačí to vibrační co je v každém kávovaru cca 15 bar = 1,5MPa). Tedy podobný princip jako je u praní elektrárny kde se tlak páry nevytváří parním kompresorem ale čerpadlem napájecí vody a kotel ve kterém se kapalina přeměňuje na plynné skupenství je potom tlakový podobně jako elektrolyzér.
Pavle K, těch 15 barů je vhodných jedině k vtláčení do existující plynárenské infrastruktury, nikoliv však k sezónnímu skladování. Na to je potřeba tlak mnohem vyšší, jsou to řádově stovky barů, s tím souvisejí i ty ztráty.
Nestlačovat vodík?
Uvědomujete si, že když ho chcete dát do auta nebo vlaku, tak 1 kg vodíku má energie asi za 1,5 kg benzinu. To vypadá hezky, Nicméně 1.5 kg benzínu je asi litr, 1kg vodíku je asi 15 m3 tj. o 4 řády více. I když ho stlačíte na 100 barů. tak má pořád 150 litrů.
Emile, pan Doucek rika neco jineho. MAte vetsi praxi jak on?
To Vinkler:
1 kg H2 = 33 kWh energie
Ruzne zdroje uvadi ruznou spotrebu na vyrobu. 45-50 kWh/kg (chemistry . ujep . cz /userfiles/files/VODIK_vyroba_a_pouziti.pdf), tj 73 - 66 %; 55 – 66 kWh/kg (hytep . cz/ images/dokumenty-ke-stazeni/SVA_HYTEP.pdf), tj. 60 - 50 %. Zajimalo by me, jaky elektrolyzer maji v UJ Rez. Zde (proelektrotechniky . cz/obnovitelne-zdroje/60.php) se zminuji o 50% ucinnosti zpetne premeny.
Dohledal jsem pak palivove clanky (elektro. tzb-info . cz / elektromotory-pohony-a-stroje/16987-jak-funguji-palivove-clanky), pro nas pripad by se mi zdal vhodny AFC. Nakonec to nizkopotencionalni teplo je 90 - 100 °C. No jelikoz by se vyuzila z vodiku temer veskera energie a hypoteticky i vice za pouziti casti elektriny pro TC, dovolim si pro zjednoduseni pocitat 100 %. Jestli sme pocital dobre, tak za bezne pouzivaneho skladovaciho tlaku 50 bar (vutbr. cz / www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=103873) by kubik nadrze mel obsahovat 3,36 kg H2.
Pro mesic (30 dni) 100 MW = 72 GWh energie, tj 2,18 mil kg H2 = cca 650 tis m2, coz by bylo asi 8,3 km dlouhe 10 m siroke trubky. Vynasobte si svou konstantou vyuziti energie v H2.
Autobusy neuvazuji, zde se mi zda lepsi vyuzit baterie, i kdyz mozna mala zasoba vodiku by se hodne hypoteticky hodila jako zimni range extender i kvuli vyuziti tepla pro ohrev prostoru pro pasazery.
Teda jste mi dal s tim hledanim a procitanim. Mimochodem, nasel jsme dobrou DP, kde teda celkova ucinnost vychazela na 19,4 %. Takze si ji proctu, protoze tam vychazi uplne neco jineho jak v UJV Rez. vutbr . cz /www_base/zav_prace_soubor_verejne.php?file_id=126865 . Tam je treba i napsano, ze elektrolyzery pracuji při tlaku 6 – 200 bar. Zvyseny tlak nerma vyznamny vliv na spotrebu energie.
Pavle K, pan Doucek nic jiného neříká. Pod jakým tlakem skladují vodík v tom experimentálním zařízení v Řeži nic neříká o tom, jak by bylo nutné jej skladovat v průmyslovém měřítku. Stačí se podívat na parametry té jejich nádrže - pro uskladnění pouhých 10 kg využitelného vodíku potřebují nádrž o objemu 10 kubíků.
Bohužel zbude z nich jen 10 % pro pohony.
No dobře. Zatím nejlepší výsledek je tedy 20%. Porád to není moc.
TC je teoreticky fajn, ale topení do města? Nebo v každém domě?
Pan Doucek je vědec, má grant a uvádí tedy laboratorně optimální výsledky.
Hezká věda, ale na delší dobu, než to bude někde komerční.
20 %, pokud nevyuzivate teplo, ale ja celou dobu uvazuji o tom, z eby se efektivne vyuzivalo i to teplo.
Efektivní využití tepla příliš reálné není, protože poblíž zelených zdrojů obvykle nebývá pro teplo využití, předpokládá se že elektrolyzéry se budou stavět u velkých zdrojů např. v blízkosti větrných farem, protože přenos velkého množství elektřiny naráží na omezení v přenosové soustavě.
Myslím, ale, že přenos energie po drátech bude efektivnější než s pomocí vodíku.
To určitě ano, ale vodík má za úkol nejen přenos energie z místa na místo ale hlavně v čase, což přenos energie po drátech neumožňuje.
Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.
V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.
Přihlásit se