Německo nedávno odpojilo poslední jadernou elektrárnu a v Evropě je jedním z propagátorů vodíkové ekonomiky. Ta má být postavena na výrobě zeleného vodíku hydrolýzou vody s využitím elektřiny z obnovitelných zdrojů a má pomoci dosáhnout snížení emisí oxidu uhličitého.
Vodík se dá využívat jako palivo, třeba i pro letecký průmysl, v ocelářství nebo v chemickém průmyslu. A může fungovat i jako zásobník energie pro období, kdy obnovitelné zdroje nejednou naplno. Výroba takové elektřiny je nicméně poměrně neefektivní.
Podle Maria Ragwitze, ředitele Fraunhoferova výzkumného ústavu pro energetické infrastruktury a geotermální systémy, je nutné počítat se solidaritou v rámci Evropy a nebát se stát se z exportéra dovozcem elektřiny, jak se to událo v Německu. Česko s vodíkem do budoucna počítá, ale musí svou vodíkovou strategii zohlednit minimálně ve třech dokumentech. Jedná se o Státní energetickou koncepci, Národní klimaticko-energetický plán a Vodíkovou strategii. Tyto dokumenty mohou dohromady vytvořit podmínky a motivaci pro investory do vodíkové ekonomiky.
Viděla jsem vás v Praze koncem března diskutovat o vodíku. Událo se od té doby něco zásadního pro přechod k vodíkové ekonomice?
Změny probíhají pořád, ale k žádným technologickým průlomům v mezičase nedošlo. Je dobré, že máme plán aukcí dotací na obnovitelný vodík (první se má konat v prosinci, pozn. aut.), které poskytnou zájemcům na trhu příležitost zajistit finanční podporu pro své projekty v oblasti obnovitelného vodíku. Vytváří se tím určitá dynamika pro odběratele a exportní země na vodíkových trzích. V Evropě je navíc zjevná silná vůle vybudovat páteřní vodíkovou infrastrukturu. Možná bych zmínil i posun, který přinášejí akty v přenesené odpovědnosti o obnovitelném vodíku, respektive nastavení definice „zeleného vodíku“.
To je věc pro Česko poměrně citlivá, protože bychom rádi vyráběli zelený vodík s pomocí elektřiny z jádra, což nejspíše nebude možné. Německo se také nachází v přechodné fázi mezi jadernou a vodíkovou ekonomikou. Máte pro české obavy pochopení?
Já myslím, že pro nás přechodné období skončilo. Už nemáme žádné jaderné elektrárny v provozu, poslední byla vypnuta 15. dubna, takže od té doby žádnou nevyužíváme. A proto ani nemáme zájem na tom, aby se jaderná energie podílela na výrobě „zeleného vodíku“. Jiné země, jako je třeba Francie, na tom ale zájem mají.
Německo bude teď po určitý čas využívat více uhlí. Chápu, že investice do jaderné energetiky představují signál pro trh a podporu něčeho, co si dlouhodobě nepřejete, ale jaké řešení byste doporučil Česku?
Myslím, že nejsilnější nástroj pro Evropu je posílit celý trh, mít pevné vazby mezi jednotlivými zeměmi a maximalizovat výhody, které to přináší. V rámci celého systému máme určitou flexibilitu, potenciál pro rozvoj obnovitelných zdrojů. I Česko má podle mě solidní možnosti, co se týče solární energie, v určitých regionech i větrné energie. Čili každý stát by měl maximalizovat své domácí zdroje a dílem i zelený vodík dovážet. V Evropě je řada potenciálních exportérů, třeba Portugalsko a Dánsko. Tyto země mají štěstí, že budou nejspíše schopny vyrábět velmi levně a ve velkém objemu. Ostatně i Německo bude muset vedle využití vlastních obnovitelných zdrojů zelený vodík dovážet. Z vývozce elektřiny se staneme dovozcem, protože Dánsko, Norsko, Švédsko nebo jižní Evropa mají prostě větší potenciál.
Jak moc vodíku budete dovážet?
Podle odhadů ministerstva se nejčerstvější scénář celkové poptávky po elektřině pohybuje mezi 1800 a 2000 terawatthodinami. Vodík by měl pokrýt něco mezi 500 až 700 TWh, takže řekněme čtvrtinu až třetinu energetické poptávky. Dovoz vodíku bude tvořit podle většiny studií zhruba dvě třetiny z celkové poptávky po vodíku.
Důraz na dovoz bude patrně i případ Česka. Ostatně platí, že i kdybychom využili potenciál svých obnovitelných zdrojů, tak výrobní cena „našeho“ vodíku bude převyšovat náklady na dovezený vodík. Nebudeme tak schopni vyrobit konkurenceschopný zelený vodík, pokud to správně chápu…
Přesně tak. Tak fungují konkurenční trhy a všichni z toho budeme profitovat. My dostaneme vodík levněji, protože se někde levněji vyrobí, a podobně z toho budou těžit jeho exportéři.
Budeme muset věřit v solidaritu celé Evropy, že se vodík nakonec dostane tam, kde bude třeba. Politická vůle je podle vás ve všech zemích?
Například v Německu si čím dál více uvědomujeme, že budeme potřebovat vodík jako hlavní energetický vektor, abychom dekarbonizovali průmysl a dopravu a částečně jej využili pro výrobu tepla. Také ve Francii vidím podobnou vůli. Příkladem je i Nizozemsko, kde je opravdu silná motivace vodík dovážet i vyrábět v rámci offshorových větrných elektráren. Vidím také nové ambice plánu REPowerEU, kde je nový cíl 20 milionů tun obnovitelného vodíku do roku 2030, přičemž polovina z vlastní produkce. To je velká známka ochoty pro rychlý rozvoj vodíkové ekonomiky.
Je také jednou z priorit podporovat země mimo EU, které mají optimální podmínky a obrovský potenciál pracovat třeba se solární energií, ale chybí jim kapacity fotovoltaických či větrných elektráren? Jak moc se na to EU zaměřuje?
Určitě je to jedna z hlavních strategií a priorit, které Evropská unie podporuje. Teď třeba pracujeme na vodíkové strategii pro Spojené arabské emiráty. Pracujeme se Saúdskou Arábií na jejich exportních plánech, jedná se o několik gigawatt elektrolyzérů. Vidíme, že země severní Afriky, zejména Maroko, mají velkou vůli exportovat zelený vodík. Velmi rychle navyšují kapacitu obnovitelných zdrojů. Saúdská Arábie aktuálně instaluje šest gigawattů obnovitelných zdrojů. (Jedná se například o projekt společnosti Neom, komplex s plánovanou kapacitou 2,2 GW bude podle webu Hytep využívat až čtyři GW solární a větrné energie a vyrábět 600 tun vodíku denně pro výrobu čpavku, pozn. aut.) Pro Saúdskou Arábii a Spojené arabské emiráty se bude jednat o kombinaci obnovitelného a modrého vodíku (šedý či hnědý vodík vyrobený s pomocí fosilních paliv, který prošel procesem dekarbonizace, tedy především metodami zachycování a využití uhlíku, pozn. aut.).
Když se podíváme zpět do Evropy. Které z kroků vyžadují největší investice?
Největší investici asi představují elektrolyzéry. Zároveň využití vodíku v průmyslových zařízeních, jako například v ocelářství, je podmíněno kompletní transformací oceláren. A výrazné investice si vyžádá také síť, v Evropě asi 50 miliard eur v následující dekádě.
S jakými pobídkami se počítá?
Aktuálně se o tom diskutuje, velmi důležitou pobídkou budou CfD, tedy „carbon contracts for difference“ (rozdílová smlouva, která má dorovnat rozdíl mezi nabídkou a poptávkou, pozn. aut.) a z dlouhodobého hlediska by měl podpořit využití vodíku v průmyslu také Evropský systém pro obchodování s emisemi.
Přepravovat vodík je daleko složitější než zemní plyn. Je opravdu možné využít vedle nové sítě i existující plynovody? Vodík je může narušovat čili bude nutná investice do jejich „posílení“?
Jde o takzvané křehnutí, kdy se vodík dostává do oceli a nějakým způsobem ji činí měně stabilní. Řada výzkumných projektů se tomu věnuje a zatím první výsledky ukazují, že většina těchto ocelových potrubí by měla obstát. Ale stále se pracuje na detailním posouzení různých typů oceli a dlouhodobé stability. Zatím to vypadá dobře.
Existuje pilotní projekt, který byste mohl zmínit?
V Evropě vidíme první středně velké projekty na elektrolyzéry. Ale není jeden velký „maják“, který bychom mohli ukazovat jako důkaz, že to celé bude fungovat. Je tu nadějný projekt GET H2 Nukleus, který spojuje různé firmy a měl by fungovat v následujících čtyřech, pěti letech. Ocelářská společnost ThyssenKrupp instaluje první vodíkovou ocelárnu, kde by polovina produkce měla být na bázi zeleného vodíku.
Mario Ragwitz
Od roku 2019 je ředitelem Fraunhoferova výzkumného ústavu pro energetické infrastruktury a geotermální systémy. Předtím byl zástupcem ředitele Fraunhoferova institutu pro výzkum systémů a inovací. V roce 2020 se také stal mluvčím Frauenhoferovy vodíkové sítě, která koordinuje práci 35 institucí v této oblasti. O své zkušenosti se dělí se studenty univerzit, přednáší například na Freiburské univerzitě.
Irena Buřívalová
Irena prošla MF Dnes nebo ekonomickými týdeníky Euro a Czech Business Weekly. Nejradši píše o věčných chemikáliích v oblečení, ekologickém zemědělství, odpadech, rychlé módě a bioplastech.
