Nastartování výroby obnovitelného vodíku v Evropě je ohroženo?

• 17. 02. 2022
• Redakce

Obnovitelný vodík

Jedná se zejména o oblasti těžké nákladní, letecké a lodní dopravy, ozelenění chemických procesů výroby amoniaku, methanolu a dalších chemikálií nebo takřka bezemisní výrobu oceli a vyřešení bezemisního sezónního skladování v kombinaci s obnovitelnými zdroji energie (OZE).

Kritici vodíku namítají, že i když pomineme technologické výzvy (nejmenší molekula, nízká objemová hmotnost, výbušnost), tak se vodík dnes vyrábí z více jak 95 % z fosilních paliv. Snad právě z toho důvodu si nikdo dnes nedovolí tvrdit, že nízkouhlíkový vodík nebudeme k dekarbonizaci potřebovat. Všichni se navíc shodují, že nejšetrnějším typem vodíku ve vztahu k životnímu prostředí, je vodík vyráběný z obnovitelných zdrojů energie. V unijní legislativě je definovaný jako vodík obnovitelný. 

Vzhledem k tomuto faktu je logické, že by se státy Evropské unie měly zasadit o maximalizaci jeho výroby. Jenže.

Kde je problém a jak vznikl?

Plány na rozsáhlou výrobu obnovitelného vodíku v Evropě jsou ohroženy regulací. Velkou ranou pro vodíkový trh je totiž nový návrh aktu v přenesené pravomoci z dílny Evropské komise, který doplňuje revizi směrnice o obnovitelných zdrojích energie (RED II).

V aktu vzniká požadavek na výrobu obnovitelného vodíku, tedy vodíku, který je vyráběn z obnovitelných zdrojů energie s výjimkou biomasy. Podmínky pro tuto výrobu jsou mimořádně přísné. Elektrolyzér, kterým vyrobíte vodík prostřednictvím elektřiny odebírané z elektrické sítě, musí odebírat elektrickou energii z obnovitelného zdroje nejpozději do 24 měsíců od výstavby tohoto zdroje. Vyrábět vodík ze sítě lze prostřednictvím PPA kontraktů, ale korelace s vyrobenou a spotřebovanou energií musí být prokázána v řádech jednotlivých hodin (původně regulátoři zamýšleli interval v rozmezí 15 minut).

Případně lze takto vyrábět vodík ještě z přebytků elektrické energie ze sítě v případě extrémní nadvýroby obnovitelných zdrojů energie, pokud cena takovéto energie nepřesáhne 0 eur za 1 MWh. Elektrolyzér se navíc musí nacházet ve stejné obchodní zóně jako obnovitelný zdroj, který jej zásobuje. Všechny tyto podmínky bude nutné splnit od roku 2026.

V případě, že napojíte elektrolyzér přímo na obnovitelný zdroj energie, musí tento zdroj být spuštěn ve stejném roce jako elektrolyzér. Případně lze postavit nejprve elektrolyzér a později na něj přímo napojit nový obnovitelný zdroj energie. Tato podmínka by měla vstoupit v platnost v momentě přijetí aktu v přenesené pravomoci, což bude dříve než v roce 2026.

Mimochodem, tento princip se označuje pojmem adicionalita. A pokud adicionalitu naplníte, pak bude možné takto vyrobený vodík dle regulace prohlásit za obnovitelný.

Z výše zmíněného vyplývá, že elektrolyzér nepůjde napojit na starší OZE a vyrábět s ním obnovitelný vodík. V Komisi panuje strach, aby výroba vodíku nevedla k zvýšené spotřebě elektrické energie z elektrické sítě, a tím pádem k navýšení výroby z fosilních zdrojů.

Pokud totiž provozovatel elektrolyzéru začne spotřebovávat ze sítě zelenou energii, kterou bude se ztrátami přetvářet na vodík, v konečném důsledku nebude dostatek elektřiny na další aplikace, a tudíž se budou muset zapínat špinavé zdroje, aby deficit dohnaly.

Princip: Energy efficiency first? Ale za jakou cenu?

A to mě přivádí k samotnému měření dvojím metrem. Je vcelku logické, že u vodíku existuje obava, že pokud by byly elektrolyzéry napájeny elektrickou energií ze sítě, v konečném důsledku by mohlo celkově dojít k navýšení výroby elektrické energie z fosilních paliv. Opatření, která tomu zamezí, tak dávají z dlouhodobého hlediska smysl. Jenže princip adicionality, který je aplikován jen na elektrolyzéry, je diskriminační.

V porovnání s výrobou obnovitelného vodíku lze argumentovat například zamýšlenou výstavbou megachargerů pro těžkou nákladní dopravu o celkových příkonech v jednotkách až desítkách MW, které Komise v návrhu nařízení o zavádění infrastruktury pro alternativní paliva (AFIR) zamýšlí podpořit každých 60 km na dálničních tazích TEN-T.

Operátoři takových dobíjecích stanic totiž nejsou nuceni prokazovat, odkud elektrickou energii získali. Neexistuje žádná regulace, která by je s hodinovou přesností nutila dodávat informace monitorovacímu orgánu jako důkaz, že jimi použitá elektrická energie je skutečně zelená. Pokud si po roce 2026 u plnicí stanice postavíte elektrolyzér, kterým budete vyrábět vodík na místě (čímž odpadne velké množství problémů a zvýší se celková účinnost), nebudete si moci nasmlouvat dodávky energie z blízkého zdroje OZE, který tam stojí třeba 6 let.

Pokud budete brát elektřinu na výrobu obnovitelného vodíku ze sítě, budete tak smět činit jen s certifikátem prokazujícím hodinovou korelaci výroby a spotřeby elektrické energie na výrobu obnovitelného vodíku. Megacharger nic takového prokazovat nemusí. Nasmlouvá si určité množství dodané elektrické energie v řádech dnů až týdnů (v závislosti na podmínkách v jednotlivých státech) a bude moci použít elektrickou energii třeba i z nedalekého zdroje OZE, který tam stojí už 6 let. Ideálně i v noci, když slunce nesvítí a vítr nefouká.

Třešničkou na dortu může být i fakt, že v případě elektrolyzéru lze výrobu naplánovat tak, aby co nejméně zatěžovala přenosovou soustavu. Je možné ale takto plánovat i v případě dodání desítek až stovek MWh elektrické energie přímo do bateriových kamionů? Jaký výkon musí taková dobíječka mít, aby se 800 kWh bateriový tahač nabil z 0 na 80 % do jedné hodiny?

Řešit to lze akumulací, jenže jak velká by musela být, aby obsloužila nákladní automobily? Přeci jen se nebavíme o Teslách s nominální kapacitou baterie na auto v hodnotě 80 kWh.

Cesta do pekel je dlážděna dobrými úmysly?

Příslib vodíkové ekonomiky je velký. K dosažení klimatické neutrality ji budeme potřebovat. Evropa je dnes v mimořádně zajímavé situaci, protože je ve výrobě kvalitních elektrolyzérů špičkou ve světě. Naše posedlost přehnanou regulací ale může reálně zapříčinit to, že se celá řada projektů na výrobu obnovitelného vodíku, tedy vodíku, který je z hlediska dopadů na klima nejmenší, zadrhne. Proč je vodík oproti přímému použití elektrické energie diskriminován?

Je to kvůli nižší účinnosti celého procesu jeho výroby, skladování a použití v mobilních aplikacích? Čím více výroben obnovitelného vodíku postavíme, tím rychleji započne i jeho spotřeba a sníží se celková cena této technologie. IRENA odhaduje, že spotřeba vodíku signifikantně naroste ve 30. letech 21. století.

Evropa má reálnou šanci být špičkou v nových technologiích v této překotně se rozvíjející oblasti. Necháme si tuto šanci ujet i s nádražím jenom kvůli naší chuti přeregulovat všechno ještě před tím, než se to samo od sebe organicky rozvine? Proč je výroba vodíku trnem v oku evropským regulátorům, zatímco využívání obrovských objemů elektrické energie napřímo nemá podobné regulatorní bariéry?

Akt v přenesené pravomoci prozatím ještě nebyl schválen. Je ale otázkou, zda se podaří docílit výraznějšího rozvolnění pravidel. Vše bude záležet na tom, jestli Komise vyslyší prosby průmyslu a členské státy dokážou na Komisi vytvořit dostatečný tlak, aby své návrhy přehodnotila. Od původní verze delegovaného aktu, která byla vydána na podzim minulého roku, už došlo k některým změnám, jež pravidla ulehčují.

Z 12 měsíců je 24 měsíců a z prokazování původu elektrické energie v intervalu 15 minut je 1 hodina. Přesto jsou pravidla do teď stále přísná a kritici namítají, že rozvoji trhu s obnovitelným vodíkem neprospějí. Nezbývá nám než doufat, že Komise svůj názor ještě částečně přehodnotí a vytvoří takové podmínky, které dokážou trh s tímto veskrze specifickým a potřebným plynem nastartovat.

Autor: Jan Sochor, Odborný specialista rozvoje vodíkové platformy ve společnosti Česká vodíková technologická platforma (HYTEP)