3W jako przyszłość zrównoważonej gospodarki (cz.II)

To druga część dyskusji, która odbyła się w ramach Forum Wizji Rozwoju, a którego tematem przewodnim był wodór, węgiel i woda. W debacie wzięli udział: Sławomir HALBRYT (prezes zarządu Sescom S.A.), Tomasz JARMICKI (dyrektor departamentu badań i innowacji w PGNiG SA), Marian KRZEMIŃSKI (doradca prezesa PKO S.A.), Bartosz KRZEMIŃSKI (kierownik działu zrównoważonego rozwoju biznesu w Biurze Strategii PKN Orlen), Radosław KWIECIEŃ (członek zarządu BGK), Bartłomiej ORZEŁ (pełnomocnik Prezesa Rady Ministrów ds. Czystego Powietrza), Jacek ZALEWSKI (dyrektor działu realizacji projektów Retencjapl sp.z o.o). Moderatorem był Michał KAMIŃSKI, dyr. zarządzający 300Gospodarka

Radosław KWIECIEŃ: – Biznesowa część inicjatywy 3W ma spełnić kilka podstawowych funkcji. Pierwszą z nich jest budowanie świadomości przedsiębiorców i społeczeństwa w odniesieniu do wyboru produktów, usług i rozwiązań, które są oparte na innowacyjnych technologiach. To one bowiem będą tworzyły rynek dla przedsiębiorców, ale także dla banków, które stanowią źródło finansowania innowacyjnych technologii. Ważna jest także świadomość i wiedza na temat nowoczesnych rozwiązań technologicznych oraz ich wpływu na nasze życie i otoczenie. Co więcej, chcemy, aby nowoczesne technologie oddziaływały na sferę legislacyjną i decyzyjną. Przepisy muszą być konstruowane tak, aby wspierały rozwój nowoczesnych technologii, a nie go zatrzymywały.

Finansowanie mądrych i wartościowych projektów jest podstawą realizacji każdej strategii rozwoju. Bank Gospodarstwa Krajowego opiera ją na wehikułach inwestycyjnych. Kierujemy się ideą, która zakłada współpracę między instytucją finansującą a projektem, o którym następnie informujemy naszych konsumentów. Dzięki rozmowom, które dzisiaj prowadzimy, dialog międzyinstytucjonalny nabiera całkowicie nowego wymiaru, pozwalając na tworzenie dobrych i dużych projektów oddziałujących na gospodarkę Polski.

Bartłomiej ORZEŁ: – Rola węgla w energetyce i ogrzewnictwie indywidualnym dobiega końca. Od stycznia 2022 r. nie będzie już można finansować kotłów na węgiel, nawet tych piątej klasy. Dlatego dzisiaj zastanawiamy się, jak wykorzystać węgiel, wodór i wodę w alternatywny sposób.

Wszystkie strategie wskazują, że podstawą ogrzewnictwa indywidualnego w przyszłości będą pompy ciepła sprzężone z fotowoltaiką. Z punktu widzenia strategii 3W istotne są nadwyżki energii produkowane w wyspach energetycznych, tj. mikroinstalacjach fotowoltaicznych. Nic nie stoi na przeszkodzie, aby mogły one być z powodzeniem wykorzystywane do pozyskiwania wodoru w procesie elektrolizy.

Rozwój technologii pomp ciepła, który w ostatnim czasie dynamicznie przyspieszył, z pewnością może się przełożyć na korzyści dla wodoru. W ramach polityki państwa realizujemy projekt poszerzenia sieci gazowej dla konsumentów wykorzystujących wodór w ogrzewaniu indywidualnym. Planujemy również budowę sieci infrastrukturalnej do przesyłu wodoru, łącząc ją z siecią gazową, co jest rozwiązaniem tańszym niż budowa osobnej infrastruktury wyłącznie do przesyłu wodoru.

Trzecim projektem dotyczącym wykorzystania czystej energii jest zastosowanie wody termalnej w ogrzewnictwie, zwłaszcza w mniejszych miastach. Przykładów takiego wykorzystania wody nie trzeba szukać daleko. Geotermia Podhalańska zapewnia 35 proc. zapotrzebowania Zakopanego na ciepło, obsługując 1700 gospodarstw domowych. Podobne rozwiązanie funkcjonuje również w Stargardzie.

Woda może być wykorzystywana w ogrzewnictwie i ciepłownictwie sieciowym, nawet jeżeli ma niską temperaturę, ponieważ jej podgrzanie zużywa zdecydowanie mniej energii i wytwarza mniej emisji dwutlenku węgla. Niedawno rozstrzygnięto konkurs w Ministerstwie Klimatu na 15 nowych odwiertów, o wartości 230 milionów złotych. Mam nadzieję, że dojdzie również do realizacji kolejnych tego typu projektów, zwłaszcza jeżeli uda nam się pokonać pewną barierę techniczną, którą są odwierty na głębokości większej niż 5, 10, a nawet 20 kilometrów. Jestem zatem przekonany, że korzystanie z tego typu źródeł ogrzewania bardzo mocno przyczyni się do poprawy jakości powietrza.

Tomasz JARMICKI: – Możliwości wykorzystania wodoru, mieszania go z gazem ziemnym i wykorzystania w sieciach gazowych nie została jeszcze w Polsce sprawdzona. Nie oznacza to jednak, że nie posiadamy infrastruktury do dystrybucji wodoru.

W ramach programu wodorowego Power to Gas trwa w Polsce budowa pierwszej instalacji, która w swoim łańcuchu wartości zawiera zarówno źródła odnawialne (w tym przypadku panele fotowoltaiczne), jak i wodór wytwarzany w procesie elektrolizy. Sieć badawcza projektu ma zweryfikować możliwość bezpiecznego wykorzystania wodoru w całej strukturze dystrybucyjnej. Infrastruktura to nie tylko sieć rur, ale także między innymi liczniki. Pamiętać trzeba, że infrastruktura dystrybucyjna prowadzi do odbiorników, które również muszą poradzić sobie z mieszanką gazu ziemnego z wodorem, czyli substancją inną niż ta, do której została zaprojektowana. Projekt, o którym wspominam, ma za zadanie zweryfikować możliwości techniczne i efekty mieszania wodoru z gazem ziemnym w zakresie do 23 proc. Dzisiaj istnieje konsensus dotyczący bezpieczeństwa mieszania wodoru z gazem do poziomu 5–7 proc., jednak poziom 10 proc. już nie spotyka się z szeroką aprobatą.

Kolejnym wyzwaniem dla projektu jest sam charakter surowca. Wodór w postaci gazu jest trzy razy mniej kaloryczny niż gaz ziemny, co sprawia, że ta sama kubatura dostarczona odbiorcom w postaci mieszanki gazu ziemnego z wodorem będzie mniej energetyczna. Każdy z nas już dzisiaj płaci za energię dostarczoną, dlatego rachunki za gaz liczone są w kilowatogodzinach, a nie w metrach sześciennych. Trzeba zatem pamiętać, że energia dostarczona w ilości liczonej w metrach sześciennych gazu ziemnego mieszanego z wodorem będzie mniejsza.

Wyzwań związanych z włączeniem wodoru do bilansu energetycznego Polski jest oczywiście dużo więcej.

Podstawowym zadaniem, przed którym stoimy, jest stworzenie infrastruktury, która pozwoli na wykorzystanie wodoru jako surowca energetycznego. Dzisiaj się do tego przygotowujemy.

W procesie transformacji energetycznej jest miejsce zarówno dla małych i średnich firm, które działają szybko i są w stanie zweryfikować wiele pomysłów, teorii i technologii, jak i dla świata nauki, który dane technologie może dopracować. Miejsce jest również dla dużych przedsiębiorstw, które są w stanie zapewnić finansowanie i stabilny wzrost wielkoskalowych przedsięwzięć. Także instytucje publiczne odgrywają rolę w transformacji energetycznej, ponieważ to one będą mogły dostarczyć finansowanie zarówno na etapie, kiedy przedsięwzięcia technologiczne wymagają dotowania, jak i w czasie, kiedy będą w stanie pozyskiwać fundusze ze środków komercyjnych. Co więcej, do sprawnej transformacji energetycznej potrzebne są odpowiednie regulacje. Mogą one umożliwić pozyskiwanie finansowania w sposób preferencyjny oraz pozwolić na wdrażanie projektów komercyjnych w sposób umożliwiający odpowiednio szybką reakcję na poziomie działalności gospodarczej.

Bartosz KRZEMIŃSKI: – Zielony Ład i pakiet Fit for 55 pokazują skalę tempa i zmian technologicznych, przed którymi dzisiaj stoimy. Przesył wodoru, dostarczenie go do końcowych odbiorców i samo przemyślenie sposobu, w jaki konstruujemy infrastrukturę gazową czy węglową, są najważniejszymi wyzwaniami, z którymi się mierzymy. Pakiet Fit for 55 wpłynie diametralnie na wzrost cen emisji CO₂ w perspektywie do 2030 r. oraz doprowadzi do stworzenia nowego systemu handlu uprawnieniami do emisji, który będzie funkcjonować równolegle do obecnego, z tą różnicą, że podczas gdy adresatem obecnych rozwiązań jest sektor przemysłu, to nowy system dotyczyć będzie również transportu.

W wyniku dyrektywy RED III poświęconej odnawialnym źródłom energii bardzo poważnie rośnie jej ilość, którą będziemy musieli wprowadzić do naszego systemu. Do tej pory dyrektywy RED dotyczyły transportu, energetyki i ciepłownictwa. Teraz w coraz większym stopniu zaczynają dotyczyć także przemysłu. Pojawiają się zapisy m.in. o ilości zielonego wodoru, który producenci niepaliwowi będą musieli zapewnić w procesie produkcji. Według pierwszych propozycji 50 proc. produkcji wodoru wykorzystywanego np. przy wytwarzaniu nawozów będzie musiało składać się z wodoru zielonego. Tworzy to wiele nowych szans technologicznych, które zmienią dotychczasowe sposoby kalkulacji rentowności projektów. Transformacja będzie więc bardzo mocno sterowana ogniwem regulacyjnym i kosztami regulacji.

Transformacje w programie Fit for 55 i Zielonym Ładzie nie mogą odbyć się bez digitalizacji, szczególnie w obszarze cyfrowego zarządzania sieciami energetycznymi przez operatorów systemu dystrybucyjnego. Co więcej, dla systemu energetycznego, który w coraz większym stopniu oparty jest na OZE, istotne są również magazyny energii o różnych warstwach, w tym magazyny lokalne i systemowe, które są oparte na wodorze czy sprężonym powietrzu.

Ostatnie nisze technologiczne dotyczą najbardziej dla nas wrażliwego segmentu, czyli produkcji paliw rafineryjnych, któremu Zielony Ład stawia wysokie wymagania dotyczące redukcji emisji spalin. Paliwa żeglugowe, do tej pory oparte na ciężkim oleju opałowym, będą musiały przejść w kierunku biopaliw oraz mieszanek gazów CNG, LNG i wodoru. Paliwo lotnicze również będzie przechodziło w kierunku paliw pochodzenia biologicznego i paliw syntetycznych (paliw produkowanych z energii odnawialnej i z CO₂ wychwyconego w innych procesach produkcyjnych) mniej więcej w proporcjach pół na pół. Około dwóch trzecich całego wolumenu paliw, który jest obecnie sprzedawany, ma być pochodzenia syntetycznego bądź biologicznego. Kluczowa w lekkich paliwach będzie elektryfikacja transportu. W tym przypadku odpowiedzi należy szukać w przesunięciu lekkich strumieni naftowych w kierunku petrochemii i rozwoju sieci ładowarek oraz systemu dystrybucji energii elektrycznej.

Marian KRZEMIŃSKI: – Jeden z moich znajomych bankierów zapytał mnie kiedyś jako fizyka z wykształcenia czy eksperyment Zielonego Ładu i zielonego wodoru jest trendem nieodwracalnym. Przeprowadziłem pewien proces modelowania tego, co dzieje się w dziedzinie wodoru w energetyce. Zupełnie przypadkiem, czytając „Harvard Business Review”, natrafiłem na teorię ekonomiczną, która reguluje zjawiska nazywane disruptive economy lub disruptive innovation. Model ten dosyć dobrze pasuje do opisu zjawisk, które mają miejsce w energetyce, u której podstaw leżą przede wszystkim odnawialna energia i wodór.

Rola wodoru i Zielonego Ładu w energetyce jest istotna i nieodwracalna między innymi dlatego, że zielony wodór jest innowacją przełomową. Jest oczywiście kilka warunków, które muszą być spełnione, aby model biznesowy, którym jest Zielony Ład, czy produkt taki jak zielony wodór były innowacyjne. Do tych warunków przede wszystkim należy kwestia konieczności bezwzględnego skorelowania wodoru z OZE. Wodór musi również odgrywać rolę magazynowania energii, którą wyznaczają mu jego własności fizyczno-chemiczne.

Energia OZE jest niestabilna, musi jednak zostać ustabilizowana, żeby współgrać z krajowym systemem przesyłowym. Wodór jest doskonałym rozwiązaniem służącym do stabilizacji systemu magazynowania energii. Mało tego, energia może być również przesyłana za pomocą prądu, co jest o wiele łatwiejsze niż przesył gazu. Istotą przełomowego charakteru wodoru jest to, żeby był on zielony.

Dlaczego zielony wodór jest przełomowy? Do zobrazowania tego terminu pewien ekonomista użył określenia „kreatywna destrukcja”. Produkty kreatywne, przełomowe i innowacyjne często prowadzą do destrukcji pewnego segmentu rynku. Podobnie jak smartfon zastąpił Nokię i aparat cyfrowy firmy Kodak, tak wodór prawdopodobnie zastąpi podstawę energetyki w najbliższym stuleciu. Powodzenie tej tezy zależy od skali akceptacji przez rynek innowacyjnego, zielonego wodoru. Wiemy, że modele biznesowe oraz produkty innowacyjne mają bardzo krótki czas rozwoju i wejścia w segmenty rynku, które są już zagospodarowane przez głównych graczy. Dotąd w Polsce budowy pierwszego magazynu wodorowego podjął się Klaster Oławski. Wiemy także, że Polsat ma pierwsze wyniki dotyczące zastosowania wodoru w transporcie. Jest to więc surowiec, który pojawił się już w pewnych niszach i segmentach gospodarki. Największe korporacje energetyczne muszą reagować na innowacyjność produktów i modeli biznesowych, aby nie skończyć tak jak Nokia czy Kodak.

Jednym ze skutków wykorzystania produktów wytworzonych przy udziale zielonej energii jest ekspotencjalny wzrost nie tylko akceptacji rynku, ale także wartości takiego przedsięwzięcia. Trzeba podkreślić, że 100 proc. udziału w magazynowaniu energii, którą uzyska rafineria czy zakłady azotowe na rynku polskim, będzie bardzo wartościowe, nawet jeśli to przedsięwzięcie przez 10 lat nie będzie przynosiło zysków. Trzeba również wziąć pod uwagę fakt, że wszystkie projekty z zakresu nowoczesnych technologii wodorowych są współcześnie dotowane. Wielkie korporacje energetyczne posiadają w swoim portfolio projekty, które są zakontraktowane na kilkadziesiąt milionów dolarów z terminem realizacji na lata 2025–2027. Są to projekty realizowane przez czołowe firmy energetyczne na świecie, które choć utraciły częściową wartość swoich przedsięwzięć w okresie pandemii koronawirusa, to jednocześnie otrzymały dotacje w wysokości 500 miliardów na rozwój technologii związanych z zielonym wodorem. Zatem w naszych arkuszach kalkulacyjnych musimy uwzględniać, że te przedsięwzięcia – zwłaszcza w fazie początkowej, do uzyskania wzrostu ekspotencjalnego – będą funkcjonować na podstawie dotacji. Jeśli Polacy nie zbudują wielkich przedsiębiorstw w Polsce, to zbuduje je ktoś z zagranicznych kontrahentów, dlatego ważny jest proces szybkiego podejmowania decyzji.

Sławomir HALBRYT: – Do wyścigu o laury gospodarcze w technologiach wodorowych chcą stanąć nie tylko ogromne koncerny i korporacje, które czują już presję związaną z transformacją energetyczną, ale także małe i średnie przedsiębiorstwa. Pamiętajmy, że małe przedsiębiorstwa mają bardzo wiele do zaoferowania w obszarze rozwoju technologicznego, zwłaszcza w transporcie osobowym i ciepłownictwie. Przy wielkoskalowym zastosowaniu wodoru jest dużo obszarów, w których znajdą swoje miejsce korporacje oraz mały biznes. Firmy informatyczne już dzisiaj oferują pewne pomysły na to, w jaki sposób wspierać i optymalizować popyt i podaż w produkcji i wykorzystaniu wodoru.

Czy to się będzie opłacać? Pracujemy właśnie nad modelami, które pokazują, że można już dzisiaj uzyskiwać poziomy cen zielonego wodoru, które są satysfakcjonujące dla operatorów autobusów. Dostrzegamy, że od strony infrastruktury biznesowej nasze inwestycje mogą być opłacalne. Musimy jednak spojrzeć na parametry np. czasu zwrotu z inwestycji czy wartości pieniądza w czasie. Nie możemy dzisiaj rozważać okresów zwrotu mniejszych niż 10 lat – raczej zbliżamy się do okresów 20-letnich. Jeśli spoglądamy w takiej perspektywie, okazuje się, że dziś przy preferencyjnych stopach procentowych możemy mówić o opłacalności inwestycji w rozwój technologii wodorowych.

Dobrym tego przykładem jest fotowoltaika. W ciągu ostatnich 15 lat świat rozwinął technologię fotowoltaiczną do stopnia, w którym dzisiaj w Polsce na dachach domów zainstalowano ponad 600 tys. małych elektrowni fotowoltaicznych, co prowadzi do redukcji kosztów i wzrostu ich opłacalności. Podobnego procesu możemy spodziewać się w przypadku wodoru. Kiedy skala jego produkcji oraz produkcji urządzeń i infrastruktury wzrośnie, koszt technologii będzie się zdecydowanie obniżał. Nie potrafimy jednak odpowiedzieć dzisiaj na pytanie, jak szybko to nastąpi. Wpływ na to mają decyzje polityczne i środki państwowe, które zostaną przeznaczone, aby zainicjować proces wielkoskalowego rozwoju.

Jacek ZALEWSKI: – Dobrze, że w dyskusji o wodorze pojawia się zagadnienie zasobów wodnych, które są nierozerwalnie związane z energetyką. Ponieważ jednym źródłem wody w Polsce jest deszcz, musimy nauczyć się o niego dbać. Urbanizacja – stopień uszczelnienia powierzchni Ziemi – jest w Polsce ogromna, a na dodatek szybko postępuje. Każdy metr kwadratowy uszczelnionej powierzchni ziemi jest ewidentną stratą dla biznesu. Potrzebujemy, aby nasze zasoby, a tym samym źródła wody w Polsce się odnawiały, wracając do ekosystemu.

Za wodę płacimy kilkakrotnie. Po raz pierwszy w czasie jej poboru i uzdatniania. Następnie w ramach jej przesyłu, który jest bardzo kosztowny, oraz podczas oczyszczania. Ostatecznie także, za sprawą zmienionego prawa wodnego, płacimy za wody opadowe Wodom Polskim. Jest to pewien paradoks, że ilość spadającego deszczu jest statystycznie około 3–5 razy większa niż ilość wody produkowanej w wodociągach na użytek mieszkańców, a mimo to, marnując ten ważny zasób poprzez uszczelnianie powierzchni, płacimy za niego kilkakrotnie.

Technologie i digitalizacja są co prawda ważne dla rozwoju innowacyjności, jednak bez osiągnięcia tego podstawowego sposobu myślenia o wodzie jako o zasobie, który należy odnawiać, wszystkie technologie, które korzystają z zasobów wodnych, okażą się bezużyteczne. Musimy dzisiaj poważnie myśleć o systemowej, technicznej retencji i zrównoważonym wykorzystywaniu zasobów wodnych. Z aktualnego atlasu deszczów wiemy, że na skutek zmian klimatu doszło do przemian w opadach. Ich intensywność jest dzisiaj znacznie większa, co prowadzi do częstszych powodzi. Nie jest to jednak wyzwanie, na które nie mamy odpowiedzi. Do powodzi dochodzi dzisiaj najczęściej na skutek wad w projektowaniu. Instalacje wodno-kanalizacyjne konstruowano dotąd z uwzględnieniem opadów o wielkości 130 l/s na hektar. Jest to koncepcja już nieaktualna, z czego zdajemy sobie sprawę. Najwyższy czas zamienić świadomość na konkretne działania.

Oprac. Karolina Rzeźnik