Uchwała nr 149 Rady Ministrów z dnia 2 listopada 2021 r. w sprawie przyjęcia "Polskiej strategii wodorowej do roku 2030 z perspektywą do 2040 r."
Statutory Text (4 Articles)
§ 1. Przyjmuje się „Polską strategię wodorową do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.” stanowiącą załącznik do uchwały.
§ 2. Uchwała wchodzi w życie z dniem następującym po dniu ogłoszenia.
Prezes Rady Ministrów: M. Morawiecki
DZIENNIK URZĘDOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ
Warszawa, dnia 7 grudnia 2021 r.
Poz. 1138
UCHWAŁA NR 149
RADY MINISTRÓW
z dnia 2 listopada 2021 r.
w sprawie przyjęcia „Polskiej strategii wodorowej do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.”
Na podstawie art. 21f ust. 4 ustawy z dnia 6 grudnia 2006 r. o zasadach prowadzenia polityki rozwoju (Dz. U. z 2021 r.
poz. 1057) uchwala się, co następuje
Załącznik do uchwały nr 149 Rady Ministrów
z dnia 2 listopada 2021 r. (poz. 1138)
POLSKA STRATEGIA WODOROWA
DO ROKU 2030
Z PERSPEKTYWĄ DO 2040 R.
Warszawa, październik 2021 r.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
Spis treści
1.
2.
3.
4.
Dlaczego wodór? Wprowadzenie i kontekst
3
1.1.
Strategiczne znaczenie gospodarki wodorowej
3
1.2.
Wizja – stworzenie polskiej gałęzi gospodarki wodorowej
4
1.3.
Globalne i europejskie działania na rzecz energii i klimatu
4
1.4.
Wodór a krajowe polityki i działania
5
Wodór dziś
7
2.1.
Łańcuch wartości gospodarki wodorowej
8
2.2.
Produkcja i rodzaje wodoru
8
Cele strategii
13
Cel 1: Wdrożenie technologii wodorowych w energetyce i ciepłownictwie
13
Cel 2: Wykorzystanie wodoru jako paliwa alternatywnego w transporcie
16
Cel 3: Wsparcie dekarbonizacji przemysłu
18
Cel 4: Produkcja wodoru w nowych instalacjach
20
Cel 5: Sprawny i bezpieczny przesył, dystrybucja i magazynowanie wodoru
22
Cel 6: Stworzenie stabilnego otoczenia regulacyjnego
24
Działania horyzontalne
24
Perspektywa do 2040 roku
24
Wdrażanie, finansowanie i monitorowanie Strategii
26
4.1.
System wdrażania Strategii
26
4.2.
Działania legislacyjne
27
4.3.
Działania pozalegislacyjne
29
4.4.
Finansowanie realizacji Strategii
32
4.5.
Aktualizacja Strategii i system monitorowania
35
4.6.
Wskaźniki Strategii
36
Wykaz skrótów
37
Spis rysunków i tabel
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
1. DLACZEGO WODÓR? WPROWADZENIE I KONTEKST
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r. (PSW) jest dokumentem strategicznym, który określa główne cele rozwoju gospodarki wodorowej w Polsce i kierunki interwencji,
jakie są pożądane dla ich osiągnięcia. Wpisuje się ona w globalne, europejskie i krajowe działania
mające na celu osiągnięcie gospodarki niskoemisyjnej.
1.1. STRATEGICZNE ZNACZENIE GOSPODARKI WODOROWEJ
Zwiększenie udziału energii elektrycznej wytwarzanej z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii
(OZE) w bilansie energetycznym jest wielkim wyzwaniem rozwojowym nie tylko Polski, ale większości
rozwiniętych gospodarek świata. W związku z brakiem odpowiednio rozwiniętych sposobów magazynowania energii na dużą skalę oraz usług służących bilansowaniu systemów elektroenergetycznych
nieograniczony rozwój OZE nie jest możliwy, biorąc pod uwagę konieczność zapewnienia bezpieczeństwa dostaw energii elektrycznej. Wodór, pełniąc rolę magazynu energii, może odegrać istotną rolę
w procesie osiągania neutralności klimatycznej, będącym obecnie w centrum globalnych
i europejskich wysiłków w dziedzinie energii, koniecznym dla osiągnięcia celów Porozumienia paryskiego1.
Ponadto wodór oferuje rozwiązania dla tych segmentów gospodarki, w których trudno osiągnąć redukcję emisji w drodze elektryfikacji. Inwestycje w rozwój technologii wodorowych są szansą na obniżenie emisyjności sektorów energochłonnych i tym samym nie tylko przyczynią się do zrównoważonego wzrostu gospodarczego, lecz również do utrzymania i przekwalifikowania kadry w sektorach
zagrożonych redukcją. Tworzenie łańcucha wartości technologii wodorowych od produkcji przez
przesyłanie do zastosowań na potrzeby mobilności, przemysłu, energii elektrycznej i ogrzewania będzie wspierać związane z tymi obszarami umiejętności i dostosowanie kadr do zmieniającego się rynku pracy, co ma kluczowe znaczenie w kontekście wychodzenia z kryzysu związanego z COVID-19.
Uwzględnienie technologii wodorowych w polityce rozwojowej państwa, ich doskonalenie, budowa
kompetencji oraz tworzenie polskich produktów eksportowych jest więc strategicznym wyzwaniem
i wymaga podejścia opartego na całym łańcuchu dostaw. Dążenie do produkcji wodoru przy zastosowaniu odnawialnych lub niskoemisyjnych źródeł energii, rozwój infrastruktury służącej dostarczaniu
wodoru do odbiorców końcowych i tworzenie popytu rynkowego muszą odbywać się równolegle.
Wymaga to również obniżenia kosztów czystych technologii produkcji i dystrybucji wodoru oraz dostarczenie wkładu energii z OZE po cenie zapewniającej konkurencyjność rynkową. Proces ten wymaga zaangażowania państwa, dialogu społecznego i zaprojektowania stosownych ram prawnych, które
odpowiadać będą potrzebom rynku i międzynarodowym zobowiązaniom klimatycznym Polski.
GOSPODARKA WODOROWA jest rozumiana łącznie jako: technologie wytwarzania, magazynowania, dystrybucji i wykorzystania wodoru oraz jego pochodnych, obejmujące scentralizowane
i rozproszone systemy wytwarzania, magazynowania, transportu wodoru z wykorzystaniem sieci
przesyłowej i dystrybucyjnej, jak i innych form transportu, oraz jego następne wykorzystanie w różnych gałęziach gospodarki.
1
Porozumienie paryskie do Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu, sporządzonej w Nowym Jorku dnia 9 maja 1992 r., przyjęte w Paryżu dnia 12 grudnia 2015 r.,
http://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/DocDetails.xsp?id=WDU20170000036.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
1.2. WIZJA – STWORZENIE POLSKIEJ GAŁĘZI GOSPODARKI WODOROWEJ
Rozwój gospodarki wodorowej wymaga stworzenia całego łańcucha wartości, w szczególności budowy: nowych mocy wytwórczych OZE, instalacji do produkcji wodoru i jego pochodnych z niskoemisyjnych źródeł, procesów i technologii, w tym instalacji elektrolizerów, sieci dystrybucji wodoru, stosownej infrastruktury przesyłowej i transportowej, magazynów wodoru, infrastruktury tankowania
oraz produkcji ogniw paliwowych wykorzystywanych w energetyce, ciepłownictwie, transporcie
i innych sektorach gospodarki.
Wizją i nadrzędnym celem PSW jest stworzenie polskiej gałęzi gospodarki wodorowej oraz
jej rozwój na rzecz osiągnięcia neutralności klimatycznej i utrzymania konkurencyjności polskiej gospodarki.
Aby to osiągnąć, niezbędne jest przygotowanie dobrze skoordynowanych strategii na szczeblu krajowym przy zaangażowaniu samorządów z uwzględnieniem odpowiedniego dialogu środowisk naukowych, przedsiębiorców i społeczeństwa, co przyczyni się do zaprojektowania odpowiednich polityk
i stosownych ram prawnych, które odpowiadać będą potrzebom rynku i międzynarodowym zobowiązaniom klimatycznym Polski. Konieczne jest także przygotowanie właściwie skoordynowanych strategii na szczeblu europejskim, a także podjęcie działań dyplomatycznych w dziedzinie energii i klimatu
z partnerami międzynarodowymi. Należy zaplanować rozwiązania prawne wspierające rozwój wykorzystania wodoru. Kluczowe jest tworzenie zachęt do budowania podaży i popytu, w tym niwelowanie różnic w kosztach między konwencjonalnymi rozwiązaniami a rozwiązaniami w oparciu o wodór
odnawialny i wodór niskoemisyjny oraz przez ustanowienie odpowiednich zasad pomocy państwa
i zapewnienie finansowania technologii wodorowych z pakietu stymulującego Komisji Europejskiej,
co przyczyni się do dalszego ich rozwoju. Dzięki sprzyjającym warunkom ramowym powstaną konkretne plany umożliwiające transformację technologii wodorowych na niskoemisyjne oraz rozwój
i zastosowanie technologii do produkcji wodoru odnawialnego, zarówno na potrzeby lokalne, jak
i systemowe, w tym zasilane z dużych dedykowanych elektrowni wiatrowych i słonecznych w skali
gigawatów przed 2030 r., a w dalszej perspektywie również z planowanych elektrowni jądrowych.
Środki finansowe niezbędne są zwłaszcza na początku, w momencie powstawania instalacji pilotażowych, budowania know-how i przeprowadzania zaawansowanych badań.
1.3. GLOBALNE I EUROPEJSK IE DZIAŁANIA NA RZECZ ENERGII I KLIMATU
Kształt, a następnie realizacja PSW, jest warunkowana przez szereg zobowiązań, jakie wynikają dla
Polski z uczestnictwa w gremiach i instytucjach międzynarodowych i przyjmowanych dokumentach o
charakterze strategicznym. Polska angażuje się w globalne wysiłki podejmowane na rzecz klimatu, a
do jej najistotniejszych zobowiązań międzynarodowych w zakresie polityki klimatycznej należą umowy zawarte w ramach Organizacji Narodów Zjednoczonych: Konwencja UNFCCC z 1992 r., Protokół z
Kioto z 1997 r. i Porozumienie paryskie.
Celem Porozumienia paryskiego jest intensyfikacja globalnej odpowiedzi na zagrożenie związane ze
zmianami klimatu, w kontekście zrównoważonego rozwoju i wysiłków na rzecz likwidacji ubóstwa.
Jego kluczowym celem jest ograniczenie wzrostu średniej temperatury globalnej do poziomu znacznie niższego niż 2°C powyżej poziomu przedindustrialnego oraz podejmowanie wysiłków mających na
celu ograniczenie wzrostu temperatury do 1,5°C.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
United Nations Industrial Development Organization (UNIDO) jednoznacznie wskazuje w swoim raporcie2 na znaczenie technologii wodorowych w dekarbonizacji przemysłu i energetyki.
Strategicznym długoterminowym celem ustalonym dla Unii Europejskiej (UE) jest osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 r. zgodnie z wizją Komisji Europejskiej zaprezentowaną w 2018 r. na
COP-24 w Katowicach3, potwierdzoną w Komunikacie Komisji Europejski Zielony Ład4. Komisja opublikowała 8 lipca 2020 r. komunikat zatytułowany Strategia w zakresie wodoru na rzecz Europy neutralnej dla klimatu5 („Strategia wodorowa UE”), która łącznie ze strategią UE na rzecz integracji systemów energetycznych6 wspiera dążenia UE do osiągnięcia gospodarki neutralnej dla klimatu, zgodnie z
celem określonym w Europejskim Zielonym Ładzie. Strategia wodorowa UE łączy w sobie różne obszary działań, obejmujące cały łańcuch wartości, a także aspekty przemysłowe, rynkowe i infrastrukturalne. Uwzględnia perspektywę rozwoju technologii i innowacyjności oraz wymiar międzynarodowy, planując stworzenie warunków umożliwiających zwiększenie podaży i popytu wodoru. Strategia
wodorowa UE określa również „czysty wodór” i jego łańcuch wartości jako jeden z kluczowych obszarów umożliwiających odblokowanie inwestycji w celu wspierania zrównoważonego wzrostu gospodarczego i zatrudnienia, co będzie miało kluczowe znaczenie w kontekście ożywienia po kryzysie
COVID-19. Wyznaczono w niej cele strategiczne
do 2024 r. – instalacja co najmniej 6 GW mocy elektrolizerów i roczna produkcja co najmniej
1 mln ton wodoru z OZE,
do 2030 r. instalacja co najmniej 40 GW mocy elektrolizerów i roczna produkcja co najmniej
10 mln ton wodoru z OZE,
Strategia wodorowa UE przewiduje zastosowanie wodoru w przemyśle i mobilności jako
dwa główne rynki wiodące.
PSW jest także spójna z unijną Strategią na rzecz zrównoważonej i inteligentnej mobilności, w której
paliwa alternatywne mają odegrać kluczową rolę.7 Polska jest aktywnie zaangażowana w dyskusję o
przyszłym kształcie rynku wodoru na forum UE, a prezentowana PSW ma na celu dodanie impetu tym
działaniom zarówno w skali krajowej, jak i międzynarodowej.
1.4. WODÓR A KRAJOWE POLITYKI I DZIAŁANIA
STRATEGIA NA RZECZ ODPOWIEDZIALNEGO ROZWOJU
Strategia na rzecz Odpowiedzialnego Rozwoju do roku 2020 (z perspektywą do 2030 r.) (SOR) przyjęta 14 lutego 2017 r. jest obowiązującym, kluczowym dokumentem państwa polskiego w obszarze
średnio- i długofalowej polityki gospodarczej. Głównym celem SOR jest tworzenie warunków do
wzrostu dochodów mieszkańców Polski przy jednoczesnym wzroście spójności w wymiarze społecznym, ekonomicznym, środowiskowym i terytorialnym. PSW ma na celu realizację tego celu przez
2
3
4
5
6
7
UNIDO, Towards Hydrogen Societies: Expert Group Meeting, Current advancements in hydrogen technology
and
pathways
to
deep
decarbonisation,
www.unido.org/sites/default/files/files/201904/REPORT_Towards_Hydrogen_Societies.pdf.
COM(2018) 773 final.
COM(2019) 640 final.
COM(2020) 301 final.
COM(2020) 299 final.
COM(2020) 789 final.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
wsparcie wykorzystania technologii wodorowych w obszarze energetycznym, transportowym i przemysłowym.
PSW jest spójna z SOR oraz wpisuje się w jej cele, przede wszystkim w zakresie celu szczegółowego I.
Trwały wzrost gospodarczy oparty coraz silniej o wiedzę, dane i doskonałość organizacyjną. Dodatkowo PSW wpisuje się w przewidziane w SOR projekty
▪ Projekt Flagowy Elektromobilność,
▪ Projekt Strategiczny Program Rozwoju Elektromobilności,
▪ Program polskiej energetyki jądrowej.
W związku z innowacyjnym przedmiotem analiz PSW obejmuje dłuższy okres niż SOR, co umożliwia
ustawa o zasadach prowadzenia polityki rozwoju. PSW odnosi się także do technologii zgazowania
węgla, którą SOR uznała za jedno z działań mogących poprawić bezpieczeństwo energetyczne kraju
oraz wykorzystać potencjał rodzimego surowca w obszarze petrochemii i w procesie produkcji materiałów takich jak amoniak i wodór.
PSW została pozytywnie zaopiniowana przez ministra właściwego do spraw rozwoju regionalnego w
zakresie zgodności ze średniookresową strategią rozwoju kraju oraz przepisami ustawy o zasadach
prowadzenia polityki rozwoju.
POLITYKA ENERGETYCZNA POLSKI ORAZ KRAJOWY PLAN NA RZECZ ENERGII I KLIMATU
PSW wpisuje się też w działania przedstawione w strategii pt. Polityka energetyczna Polski do 2040 r.
(PEP 2040).8 PEP 2040 stanowi odpowiedź na najważniejsze wyzwania stojące przed polską energetyką w najbliższych dziesięcioleciach oraz wyznacza kierunki rozwoju sektora energii z uwzględnieniem
zadań niezbędnych do realizacji w perspektywie krótkookresowej, wśród których wymienia się również wodór. PSW wpisuje się w szczególności w następujące działania określone w PEP 2040
▪ 1.5. Zapewnienie możliwości pokrycia zapotrzebowania na gaz ziemny przez: […] wykorzystanie krajowego potencjału w zakresie produkcji biogazu, biometanu, gazów syntezowych, gazu
syntetycznego, wodoru,
▪ 2A.8. Zapewnienie warunków wykorzystania gazu ziemnego i innych paliw gazowych, w
szczególności dla potrzeb regulacyjnych KSE,
▪ 4B.5. Prowadzenie działań badawczo-rozwojowych w zakresie transportu i magazynowania
gazów syntetycznych, biogazu, biometanu i wodoru za pomocą infrastruktury gazu ziemnego,
▪ 4C.7. Zapewnienie warunków funkcjonowania i instrumentarium wsparcia rynku paliw alternatywnych, w szczególności: elektromobilności, CNG i LNG, paliw syntetycznych w transporcie
oraz wodoru,
▪ 6.4. Zapewnienie warunków bilansowania OZE.
W 2019 r. Polska opracowała Krajowy plan na rzecz energii i klimatu (KPEiK)9 na lata 2021-2030.
Opracowanie KPEiK wynika z rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/1999 w
sprawie zarządzania unią energetyczną. Dokument ten wskazał m.in. wodór jako środek do rozwoju
efektywnego energetycznie i niskoemisyjnego transportu. Celem KPEiK jest wdrażanie unii energe8
9
Polityka Energetyczna Polski do 2040 r., https://www.gov.pl/attachment/3209a8bb-d621-4d41-914053c4692e9ed8.
Krajowy Plan na rzecz Energii i Klimatu na lata 2021–2030, przekazany do Komisji Europejskiej w dniu
30 grudnia 2019 r., https://www.gov.pl/web/aktywa-panstwowe/krajowy-plan-na-rzecz-energii-i-klimatu-nalata-2021-2030-przekazany-do-ke.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
tycznej, zaś celem PSW jest realizacja tego postulatu przez wdrożenie nowoczesnych technologii wodorowych. PSW rozwija działania polskiego rządu w zakresie wsparcia technologii wodorowych, zapoczątkowane w Krajowych Ramach Polityki Rozwoju Infrastruktury Paliw Alternatywnych.
2. WODÓR DZIŚ
Polska plasuje się obecnie na 3 pozycji wśród europejskich producentów wodoru, tuż za Niemcami i
Holandią,10 jednakże udział produkcji wodoru w procesie elektrolizy wody jest znikomy. Roczna produkcja wodoru w Polsce wynosi ok. 1,3 miliona ton. Produkcja wodoru odbywa się ̨ głównie w dużych
zakładach przemysłowych w procesie reformingu parowego węglowodorów, gdzie wodór jest wykorzystywany w procesach przemysłowych.11 Wodór jako surowiec jest od dawna wykorzystywany w
procesach przemysłowych – w przemyśle chemicznym w procesach redukcji i uwodornienia, w przemyśle rafineryjnym w trakcie hydrorafinacji, hydrokrakingu, reformingu, w przemyśle spożywczym w
procesach utwardzania, w przemyśle metalurgicznym do redukcji rudy żelaza.12
Dywersyfikacja źródeł energii jest procesem długotrwałym i aktualnie nadal większość energii elektrycznej wytwarzana jest przy wykorzystaniu paliw kopalnych. Połączenia międzysektorowe (przykładowo systemu elektroenergetycznego z sektorem gazowniczym lub systemu elektroenergetycznego z
sektorem transportu) są nieliczne. Wykorzystanie potencjału źródeł OZE jest ograniczone warunkami
technicznymi i atmosferycznymi. Produkcja wodoru ze źródeł jądrowych będzie możliwa po uruchomieniu pierwszego bloku, co planowane jest na rok 2033. Prace nad technologiami związanymi z gospodarką wodorową realizowane są w Polsce od lat. Obecnie istnieją już w kraju rozwiązania o wysokiej gotowości technologicznej. Aby przenieść je do fazy komercjalizacji konieczne jest wsparcie tej
gałęzi celem umożliwienia dynamicznego i stabilnego rozwoju w horyzoncie czasowym roku 2030.
10
11
12
Instytut Energetyki, Analiza potencjału technologii wodorowych w Polsce do roku 2030 z perspektywą do
2040 roku, s. 86.
Ibid.
Instytut Energetyki, op.cit., s. 22.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
2.1. ŁAŃCUCH WARTOŚCI GOSPODARKI WODOROWEJ
Rysunek 1. Projekt łańcucha wartości polskiej gospodarki wodorowej. Opracowanie własne.
W każdym z elementów łańcucha wartości gospodarki wodorowej Polska posiada osiągnięcia i może
odegrać istotną rolę, będąc zarówno dostawcą jak i odbiorcą technologii na dużą skalę. Jednak z
uwagi na fakt, że istniejące obecnie rozwiązania, które mogą stanowić element przyszłego łańcucha
wartości gospodarki wodorowej, znajdują się na różnym (często niedostatecznym) poziomie gotowości technologicznej, decydujący w najbliższych latach będzie dalszy postęp w zakresie podnoszenia
zdolności komercjalizacji istniejących krajowych technologii i powszechności ich stosowania
2.2. PRODUKCJA I RODZAJE WODORU
Wodór stanowi obecnie niewielką część światowego i unijnego koszyka energetycznego i jest nadal w
dużej mierze wytwarzany z paliw kopalnych, w szczególności z gazu ziemnego lub węgla.
Całość krajowej produkcji stanowi obecnie wodór wytwarzany z paliw kopalnych.
Liderem produkcji wodoru w Polsce jest Grupa Kapitałowa Grupa Azoty S.A., gdzie rocznie wytwarza
się ok. 420 tys. ton tego surowca. Udział tej spółki w rynku sięga 32,3%. Następne w kolejności są
spółki, które praktycznie całość produkcji przeznaczają na własne potrzeby
Koksownie Zdzieszowice oraz Przyjaźń, z udziałem ok. 11,5%, produkcja ok. 149 tys. ton/rok,
PKN Orlen, z udziałem ok. 10,7%, produkcja ok. 140 tys. ton/rok,
Grupa Lotos, z udziałem ok. 4,5%, produkcja ok. 59 tys. ton/rok.13
Instytut Energetyki, op.cit., s. 81.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
Powyższe zestawienie przedstawia największe zakłady produkujące wodór w Polsce. Obok nich funkcjonują także mniejsi wytwórcy oraz przemysł tłuszczowy, który wytwarza wodór na potrzeby własne,
np. do utwardzania oleju roślinnego.
Rysunek 2. Struktura udziału w rynku wodoru w Polsce w 2020 r. Opracowanie własne na podstawie Instytut Energetyki, Analiza potencjału technologii wodorowych w Polsce do roku 2030 z perspektywą do 2040 roku.
Metody produkcji wodoru wiążą się ze zróżnicowaną wielkością emisji gazów cieplarnianych, w zależności od wykorzystywanej technologii i źródła energii oraz mają różne implikacje kosztowe i różne
wymagania materiałowe. Pochodzenie wodoru warunkuje zatem jego konkurencyjność i emisyjność
w cyklu życia. Na potrzeby PSW przyjęto, że przesądza ono o stosowanej wobec niego terminologii,
zgodnie z którą wyróżnia się
WODÓR KONWENCJONALNY
Wodór konwencjonalny odnosi się do wodoru wytwarzanego w ramach różnych procesów, w których
wykorzystuje się paliwa kopalne. Procesy te to przede wszystkim reforming parowy gazu ziemnego,
zgazowanie węgla lub separacja z gazu koksowniczego.
Znacząca większość, aż 76%, produkowanego na świecie wodoru pochodzi z paliw kopalnych.14
Obecnie w Polsce wodór wytwarzany jest w oparciu o stabilny popyt ze strony przemysłu. Takie sposoby wytwarzania wodoru generują jednak emisję CO2 – powyżej 5,8 kg CO2 eq/kg H2 przy wykorzystaniu gazu ziemnego oraz powyżej 10 kg CO2 eq/kg H2, gdy źródłem energii pierwotnej jest węgiel.15
14
15
Międzynarodowa Agencja Energetyczna, The Future of Hydrogen - Seizing today’s opportunities, 2019.
https://iea.blob.core.windows.net/assets/9e3a3493-b9a6-4b7d-b4997ca48e357561/The_Future_of_Hydrogen.pdf.
Bhandari R., Trudewind C., Zap P., Forschungszentrum Jülich - Institut für Energie und Klimaforschung,
2012, Life Cycle Assessment of Hydrogen Production Methods – A Review, https://www.fz9
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
Wobec coraz bardziej dotkliwych skutków zmian klimatu oraz międzynarodowych zobowiązań ograniczania emisji gazów cieplarnianych konieczne staje się stopniowe ograniczanie produkcji wodoru
tego typu. Mechanizm unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji, powodujący stopniowy
wzrost kosztów uprawnień, stanowi rynkową zachętę dla stopniowego odejścia od wodoru konwencjonalnego na rzecz niskoemisyjnych metod produkcji.
Alternatywną, przejściową drogą rozwoju może być wykorzystanie aktualnego potencjału technologicznego i wdrożenie metod wychwytywania, składowania i zagospodarowania dwutlenku węgla
(metody CCS i CCU). W tym przypadku kluczowym zagadnieniem jest przygotowanie miejsc do jego
składowania.
WODÓR NISKOEMISYJNY
Za wodór niskoemisyjny uznaje się wodór wytwarzany z odnawialnych bądź z nieodnawialnych źródeł
energii ze śladem węglowym na poziomie poniżej 5,8 kg CO2 eq/kg H2.16 Aby dana działalność gospodarcza została uznana za niewyrządzającą poważnych szkód względem celów środowiskowych oraz
wnoszącą istotny wkład w łagodzenie zmian klimatu lub w adaptację do zmian klimatu, powinna
spełniać kryteria określone w rozporządzeniu delegowanym Komisji uzupełniającym rozporządzenie
Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2020/852.17
Precyzyjne liczbowe określenie poziomu emisji towarzyszącej produkcji wodoru powinno zastąpić
arbitralne przypisywanie mu „koloru” w zależności od technologii wytwarzania. Kryterium powinna
być ilość wyemitowanego CO2 w całym łańcuchu produkcji kilograma wodoru. Umożliwi to producentom optymalizowanie technologii pod kątem tego wskaźnika.
Do wytworzenia wodoru niskoemisyjnego można wykorzystać różne technologie
1) elektrolizę z wykorzystaniem energii elektrycznej z OZE lub elektrowni jądrowych,
2) elektrolizę z wykorzystaniem energii elektrycznej ze źródeł konwencjonalnych z wychwytem i
składowaniem CO2 (CCS) bądź wychwytem i wykorzystaniem CO2 (CCU),
3) reforming parowy biogazu i biometanu,
4) zgazowanie, fermentacja lub piroliza biomasy,
5) zgazowanie, pirolizę i termiczne przetwarzanie odpadów,
6) reforming parowy węglowodorów z CCS bądź CCU,
7) zgazowanie węgla z CCS bądź CCU, IGCC oraz IGFC,
8) procesy chemiczne, których produktem ubocznym jest wodór18, w tym separacja wodoru z gazu
koksowniczego.
16
17
18
juelich.de/SharedDocs/Downloads/IEK/IEKSTE/DE/Publikationen/research_reports/2012/report_06_2012.pdf?__blob=publicationFile.
Technical expert group on sustainable finance (TEG), Taxonomy Report: Technical Annex, 2020, s. 180.
https://ec.europa.eu/info/sites/default/files/business_economy_euro/banking_and_finance/documents/200309
-sustainable-finance-teg-final-report-taxonomy-annexes_en.pdf.
C(2021) 2800 final. Więcej informacji o taksonomii UE na stronie: https://ec.europa.eu/info/businesseconomy-euro/banking-and-finance/sustainable-finance/eu-taxonomy-sustainable-activities_pl.
Wodór odpadowy został zakwalifikowany jako niskoemisyjny na mocy dyrektywy 2018/2001, która wprowadza pojęcie „pochodzące z recyklingu paliwa węglowe”, Dz. Urz. UE L 328 z 21.12.2018 r., str. 82, z
późn. zm.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
WODÓR ODNAWIALNY
Wodór odnawialny powstaje w drodze elektrolizy wody w elektrolizerze zasilanym energią elektryczną pochodzą z odnawialnych źródeł lub w procesie reformingu biogazu lub biometanu albo biochemicznego przekształcania biomasy pod warunkiem spełniania wymogów zrównoważonego rozwoju.19
Przy jego produkcji emisja CO2 utrzymuje się na niskim poziomie poniżej 1 kg CO2 eq/kg H2. Dodatkową zaletą tej technologii jest możliwość uzyskiwania bardzo wysokiej czystości otrzymanego gazu (na
poziomie 99,999 %).
W 2020 r. w UE działało 300 elektrolizerów odpowiadających za mniej niż 4% całkowitej produkcji
wodoru.20 W Polsce na chwilę obecną istnieją jedynie instalacje prototypowe powstałe w ramach
prowadzonych projektów badawczo-rozwojowych, lecz wielu inwestorów planuje badania pilotażowe i demonstracje tej technologii w krótkiej perspektywie.21 Kluczowym wyzwaniem jest dostęp do
taniej energii elektrycznej, która powinna kosztować 10–20 EUR/MWh, żeby produkcja wodoru z
elektrolizy stała się konkurencyjna.22
19
20
21
22
COM(2020) 301 final, s. 4.
Ibid., s. 1.
Przykładowo: http://pgnig.pl/aktualnosci/-/news-list/id/startuje-nowy-program-wodorowypgnig/newsGroupId/10184,https://www.lotos.pl/322/n,5080/lotos_inicjuje_kolejny_projekt_w_zakresie_wod
oru, https://www.orlen.pl/PL/BiuroPrasowe/Strony/PKN-ORLEN-wybuduje-hub-wodorowy-weW%C5%82oc%C5%82awku.aspx.
Ch. Schnell (red.), Łączenie sektorów zielonej energii. Co to oznacza dla Polski? Elektryfikacja, Decentralizacja, Digitalizacja, Instytut Jagielloński, 2020, s. 26,
http://jagiellonski.pl/news/722/laczenie_sektorow_zielonej_energii_co_to_oznacza_dla_polski_raport.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
Rysunek 3. Produkcja wodoru wg źródeł energii pierwotnej. Opracowanie własne.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
3. CELE STRATEGII
Sformułowane poniżej cele odnoszą się do trzech priorytetowych obszarów wykorzystania wodoru
energetyki, transportu i przemysłu, a także jego produkcji i dystrybucji oraz potrzeby stworzenia stabilnego otoczenia regulacyjnego.
Przyjęte obszary priorytetowe nawiązują do koncepcji łączenia sektorów, która zakłada
▪
▪
wzrost wykorzystania energii elektrycznej pochodzącej z OZE oraz
wykorzystanie jej przez określone sektory gospodarki (takie jak sektor transportowy, różne
gałęzie przemysłu oraz ciepłownictwo – ogrzewanie budynków)
– w celu minimalizacji zależności od paliw kopalnych, przyczyniających się do emisji gazów cieplarnianych do środowiska.23
Według szacunków z lutego 2020 r., w przypadku elektryfikacji sektorów transportu, przemysłu i
budownictwa, potencjał redukcji emisji gazów cieplarnianych w horyzoncie 2050 r. wynosi ok. 60% w
porównaniu z rokiem 2020 (co przekłada się na ok. 71% w porównaniu z rokiem 1990). W przypadku
wdrożenia wykorzystania odnawialnego wodoru oraz koncepcji łączenia sektorów tj. energetyki,
transportu, przemysłu i ciepłownictwa, potencjał redukcji emisji w roku 2050 względem roku 2020
wynosi ok. 68% (co odpowiada ok. 83% względem roku 1990).24
Rysunek 4. Schemat łączenia sektorów wg Ch. Schnell (red.). Opracowanie własne.
CEL 1: WDROŻENIE TECHNOLOGII WODOROWYCH W ENERGETYCE I CIEPŁOWNICTWIE
Obecnie zapotrzebowanie na energię elektryczną wynosi około 176 TWh, a moc maksymalna jest na
poziomie 25,5 GW. W 2030 r. zapotrzebowanie na energię elektryczną będzie wynosiło 201,2 TWh, a
zapotrzebowanie na moc wzrośnie do 30,2 GW. Więcej niż 55% energii elektrycznej w 2030 r. będzie
pochodziło z elektrowni i elektrociepłowni na węgiel, około 10% z jednostek gazowych i około 32% z
23
24
Definicja za: Ch. Schnell (red.), op.cit., s. 13.
Bloomberg New Energy Finance, Sector coupling in Europe: powering decarbonisation. Potential and policy
implications of electrifying the economy, 2020, https://assets.bbhub.io/professional/sites/24/BNEF-SectorCoupling-Report-Feb-2020.pdf.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
OZE.25 Produkcja energii cieplnej w ciepłowniach i elektrociepłowniach (CHP) wynosi obecnie 290 PJ,
z czego 70% jest wytwarzana w CHP. W 2030 r. produkcja będzie wynosiła 259,6 PJ z 79% udziału
CHP.26
Biorąc pod uwagę profil pracy mocy wytwórczych OZE, który jest zależny od warunków atmosferycznych (wiatr, słońce, częściowo woda), co wiąże się z koniecznością zapewnienia bilansowania w okresach, gdy OZE nie dostarcza energii elektrycznej do sieci, stosowanie elektrolizy może przyczynić się
do zwiększenia niezależności energetycznej i stanowić rozwiązanie kwestii zmienności i braku ciągłości pracy systemów energii odnawialnej. W polskich warunkach geograficznych i pogodowych szacuje
się, że produkcja odnawialnego wodoru najszybciej osiągnie rentowność przy wykorzystaniu energii
elektrycznej z morskich farm wiatrowych, jednocześnie potencjalnie zwiększając konkurencyjność
morskiej energetyki wiatrowej. Pozyskiwanie odnawialnego wodoru w efektywny sposób zbilansuje
produkcję energii elektrycznej pozyskiwanej z farm fotowoltaicznych (zwłaszcza wielkoskalowych),
multiplikując potencjał szybko rosnącego sektora inwestycji PV.
Energia elektryczna może podlegać konwersji i być magazynowana dzięki rozwiązaniom
technologicznym Power-to-X (P2X), które wykorzystują nadwyżkę energii do wytwarzania innych
nośników. Technologie konwersji Power-to-X pozwalają na oddzielenie części generowanej mocy od
sektora elektroenergetycznego w celu wykorzystania jej w innych obszarach przemysłowych. Człon
„X” w terminologii może odnosić się do jednej z wielu różnych koncepcji, tj. wytwarzanie amoniaku
(ang. power-to-ammonia, P2A), wytwarzanie paliw gazowych (ang. power-to-gas, P2G), wytwarzanie
czystego wodoru (ang. power-to-hydrogen, P2H) oraz wytwarzanie paliw ciekłych (ang. power-toliquid, P2L). Z punktu widzenia systemu elektroenergetycznego rozwiązania na bazie P2X pozwalają
na jego uelastycznienie. Układy te znajdują szczególne zastosowanie w instalacjach energetycznych
opartych na technologii odnawialnych źródeł energii oraz do realizacji celów związanych z
dekarbonizacją gałęzi związanych z wytwarzaniem energii elektrycznej i ciepła. Wykorzystywanie
nadmiaru energii do produkcji szeregu różnych paliw jest bardzo efektywnym sposobem
magazynowania energii przez możliwość przechowywania danej substancji w dedykowanych
zbiornikach oraz ich transport do innych regionów.27 Tym samym wodór, jako nośnik energii, może
być wykorzystywany do procesów magazynowania energii. Jednocześnie rozwiązania P2X, przez
integrację systemu gazowego z siecią elektroenergetyczną w myśl koncepcji łączenia sektorów, doprowadzają do zmniejszenia zależności polskiej gospodarki od paliw kopalnych. Tym samym wdrożenie stosowania zdekarbonizowanych technologii wodorowych w energetyce korzystnie wpłynie na
bezpieczeństwo energetyczne Polski.
Optymalnym rozwiązaniem wykorzystującym wodór do produkcji energii elektrycznej i ciepła są kogeneracyjne układy energetyczne oparte na technologii ogniw paliwowych. Ogniwo paliwowe jest to
urządzenie, które konwertuje energię chemiczną paliwa na energię elektryczną oraz ciepło. W odróżnieniu od baterii pracują one tak długo, jak dostarczane jest do nich paliwo oraz utleniacz.28 Innym
sposobem generowania energii elektrycznej i ciepła na bazie wodoru są turbiny gazowe.29
25
26
27
28
29
PEP2040, Załącznik 2 – Wnioski z analiz prognostycznych
https://www.gov.pl/attachment/15a6e747-6231-4dc8-8aba-909a3aa0efb6.
Instytut Energetyki, op.cit., ss. 152 i 153.
Instytut Energetyki, op.cit., ss. 292 i 293.
Ibid., ss. 115 i 116.
Ibid., s. 119.
14
dla
sektora
energetycznego,
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
Wykorzystanie niskoemisyjnego wodoru w sektorze budownictwa na potrzeby ogrzewania budynków
oraz wody może wspierać proces dekarbonizacji ciepłownictwa w regionach, w których duża część
budynków jest podłączona do miejskiej sieci ciepłowniczej lub do sieci dystrybucji gazu ziemnego.
Kotły wodorowe lub instalacje mikro-CHP oparte na wodorze mogłyby zastąpić istniejące urządzenia
grzewcze. W przyszłości również niektóre gazowe systemy chłodzenia mogłyby zacząć wykorzystywać
wodór.30 Planowane jest również uruchomienie instalacji mikrogeneracyjnych 1–10 kW do wytwarzania wodoru dla instalacji grzewczej lub energii elektrycznej oraz do zastosowań do zasilania w
trudno dostępnych miejscach.
W horyzoncie najbliższych 5 lat podstawowym celem na rzecz wdrożenia wodoru w polskiej energetyce i ciepłownictwie jest wsparcie badań i rozwoju. Dalsze działania zaplanowane są w horyzoncie
10 lat, do 2030 r. W tej perspektywie prowadzone wcześniej prace badawcze i pierwsze wdrożenia
technologii powinny umożliwić rozwój większych inwestycji. Ocenia się, że tak przeprowadzone
wdrożenie technologii wodorowych w Polsce wesprze efektywną współpracę funkcjonowania systemu gazowego i systemu elektroenergetycznego w myśl koncepcji łączenia sektorów.
WSPIERANE DZIAŁANIA
2025
2030
1. Uruchomienie instalacji P2G klasy co najmniej 1 MW celem wsparcia stabilizacji pracy sieci dystrybucyjnych;
6. Uruchomienie instalacji ko- i poligeneracyjnych, np. elektrociepłowni o mocy do
50 MWt, gdzie głównym paliwem będzie
wodór;
2. Współspalanie wodoru w turbinach gazowych (w zależności od możliwości technicznych) i konwersja istniejących instalacji;
3. Wsparcie B+R w zakresie tworzenia układów
ko- i poligeneracyjnych dla bloków mieszkalnych, biurowców, małych osiedli oraz
obiektów użyteczności publicznej od 10 kW
do 250 kW z wykorzystaniem ogniw paliwowych;
4. Rozwój magazynów energii opartych o wodór i jego pochodne;
5. B+R w zakresie kompaktowych układów P2G
i G2P;
7. Rozpoczęcie wykorzystania wodoru jako
nośnika energii wykorzystywanego do procesów magazynowania energii;
8. Instalacja układów ko- i poligeneracyjnych
dla bloków mieszkalnych, biurowców, małych osiedli oraz obiektów użyteczności publicznej od 10 kW do 250 kW z wykorzystaniem ogniw paliwowych;
9. Uruchomienie instalacji mikrogeneracyjnych
1–10 kW do wytwarzania wodoru dla instalacji grzewczej lub energii elektrycznej oraz
do zastosowań do zasilania w trudno dostępnych miejscach;
10.Rozbudowa instalacji fotowoltaicznych o
elektrolizery oraz stacje podczyszczania wody opadowej do produkcji odnawialnego
30
The Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU), Opportunities for Hydrogen Energy Technologies
Considering the National Energy & Climate Plans, 2020,
https://www.fch.europa.eu/publications/opportunities-hydrogen-energy-technologies-considering-nationalenergy-climate-plans.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
wodoru.
Tabela 1. Wspierane działania w zakresie wdrożenia technologii wodorowych w energetyce i ciepłownictwie na lata 2020–2030.
CEL 2: WYKORZYSTANIE WODORU JAKO PALIWA ALTERNATYWNEGO W TRANSPORCIE
Wodór jest postrzegany jako jedna z dróg do redukcji emisji w transporcie. Ma on potencjał do zastępowania paliw konwencjonalnych szczególnie w transporcie miejskim (autobusy), drogowym (transport ciężki i długodystansowy), pojazdach lekkich flotowych (wózki widłowe, samochody dostawcze,
taksówki), kolejowym niezelektryfikowanym (pojazdy kolejowe wyposażone w ogniwa paliwowe),
morskim i rzecznym oraz intermodalnym, a w dalszej perspektywie również w lotnictwie, obejmującym także pojazdy bezzałogowe31 (drony).
Pojazdy elektryczne (ang. BEV – Battery Electric Vehicle), hybrydowe pojazdy elektryczne (ang. HEV –
Hybrid Electric Vehicle) i hybrydowe pojazdy elektryczne typu plug-in (ang. PHEV – Plug-in Hybrid
Electric Vehicle) już teraz zmniejszają emisje pochodzące z transportu. Jednakże w celu całkowitej
dekarbonizacji tej gałęzi potrzebne będzie wdrożenie pojazdów na ogniwa paliwowe (ang. FCEV –
Fuel Cell Electric Vehicle). FCEV będą szczególnie istotne w zakresie transportu publicznego oraz
drogowego transportu ciężkiego i długodystansowego. Jest to segment, w którym istnieją ograniczone możliwości wykorzystania BEV. Wodór stanie się alternatywą dla gałęzi transportu, których
elektryfikacja jest nieopłacalna lub niemożliwa. W przypadku drogowego transportu ciężkiego i długodystansowego należy również dążyć do zastępowania silników spalinowych, zasilających naczepy
chłodnicze, silnikami elektrycznymi.
Wykorzystanie autobusów wodorowych w transporcie publicznym, obok autobusów elektrycznych,
przyczyni się do osiągnięcia celów w zakresie niskoemisyjnego transportu określonych w Strategii na
rzecz zrównoważonej i inteligentnej mobilności32 Komisji Europejskiej oraz PEP 2040. Od 2025 r. miasta o ludności powyżej 100 tys. mieszkańców będą zobowiązane do zakupu wyłącznie bezemisyjnych
pojazdów, aby do 2030 r. osiągnąć pełną zeroemisyjność floty komunikacji miejskiej.
Potencjalnych możliwości wykorzystania wodoru należy szukać nie tylko w transporcie drogowym,
ale też w zastosowaniach lotniczych, kolejowych i morskich. Kolej napędzana paliwem wodorowym
może stać się atrakcyjna w zakresie przewozów towarowych, a przede wszystkim przewozów pasażerskich na poziomie regionalnym i ponadregionalnym. Jej konkurencyjność wzrasta w przypadku
transportu na duże odległości. Pociągi zasilane wodorem zastąpią pojazdy spalinowe (zespoły trakcyjne/lokomotywy) użytkowane na niezelektryfikowanych liniach kolejowych. Działania na rzecz
promocji tych rozwiązań są prowadzone w wielu krajach, również w Polsce, a wielu przewoźników
kolejowych i organizatorów przewozów kolejowych w Polsce wyraża zainteresowanie zakupem pojazdów wyposażonych w ogniwa wodorowe.
Jednostki transportu morskiego charakteryzują wysokie wymagania w zakresie zużycia paliwa i ograniczone możliwości redukcji emisji CO2. Zastosowanie technologii opartych na wodorze i amoniaku
31
32
Wykorzystanie wodoru jako paliwa służącego do napędu bezzałogowych statków powietrznych zostało
uwzględnione również w Białej Księdze Rynku Bezzałogowych Statków Powietrznych, opracowanej przez
Polski Instytut Ekonomiczny oraz Ministerstwo Infrastruktury: https://www.gov.pl/web/infrastruktura/bialaksiega-rynku-bezzalogowych-statkow-powietrznych.
COM(2020) 789 final.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
może przyczynić się do osiągnięcia celów środowiskowych. Jednostki pływające napędzane wodorem
mogą stanowić zaplecze do obsługi planowanych polskich farm wiatrowych na Morzu Bałtyckim oraz
morskiego transportu przybrzeżnego. Obecnie wykorzystanie wodoru w obszarze żeglugi jest ograniczone do małych projektów demonstracyjnych, lecz podążając w kierunku idei green port, zarządy
niektórych portów aktywnie angażują się w tworzenie infrastruktury umożliwiającej świadczenie
usług w zakresie paliw alternatywnych, w tym wodoru.33 Zasilanie transportu rzecznego w sposób
zrównoważony przyczyni się do redukcji emisji na śródlądowych drogach wodnych.
Szersze zastosowanie wodoru może być przewidziane również w odniesieniu do lotniczego transportu bezzałogowego. Tego typu pojazdy stanowią nową ścieżkę wyspecjalizowanych usług o charakterze przewozowym (małogabarytowym), które mogą być wykorzystywane jako wsparcie logistyczne w
innych sektorach gospodarki.
Potencjał wodoru jest dostrzegany także dla zastosowań w transporcie intermodalnym, który umożliwia uzyskanie synergii między transportem morskim, rzecznym oraz lądowym przy wzmocnionym
wykorzystaniu całej dostępnej infrastruktury. Wspieranie transportu intermodalnego przyczyni się do
zrównoważonego rozwoju pozostałych rozwiązań transportowych opartych na wodorze.
Amoniak i paliwa syntetyczne powstałe przy wykorzystaniu wodoru (np. w procesie jego metanizacji) mogą być wykorzystywane w transporcie ciężkim kołowym, morskim i lotniczym, umożliwiając w
dłuższej perspektywie ich dekarbonizację.
Ocenia się, że w horyzoncie czasowym do 5 lat zapotrzebowanie na wodór w sektorze transportu w
Polsce wyniesie ok. 2933,5 ton, z czego aż 1764 tony na potrzeby tankowania autobusów zeroemisyjnych. 34 Obsługa takiego popytu zakłada budowę 32 stacji tankowania wodoru pod ciśnieniem
350 i 700 bar. W perspektywie 10 lat zapotrzebowanie na wodór w sektorze transportu wzrośnie do
22 510,7 ton rocznie.35 W pierwszej kolejności stacje powinny powstawać w aglomeracjach i obszarach gęsto zaludnionych na potrzeby tankowania przede wszystkim autobusów i kolei, uwzględniając
przebieg korytarzy transeuropejskiej sieci transportowej (TEN-T).
WSPIERANE DZIAŁANIA
2025
2030
11. Rozpoczęcie eksploatacji autobusów zeroemisyjnych napędzanych wodorem – od 100
do 250 nowych autobusów wodorowych;
18. Rozpoczęcie eksploatacji – od 800 do 1000
nowych autobusów wodorowych, w tym
wyprodukowanych w Polsce;
12. Rozwój sieci stacji tankowania i bunkrowania wodoru – min. 32 nowe stacje;
19. Dalszy rozwój infrastruktury tankowania i
bunkrowania wodoru;
13. Powstanie instalacji do oczyszczania wodoru do standardu czystości zgodnie z normą
obowiązującą w UE;
20. Stopniowe zastępowanie pociągów i lokomotyw spalinowych ich wodorowymi odpowiednikami;
33
34
35
Rozwój paliw alternatywnych do wykorzystania w transporcie morskim przewiduje m.in. Strategia Portu
Gdańsk 2030: https://www.portgdansk.pl/documents/2021/01/strategia-2030.pdf.
Instytut Energetyki, op.cit., s. 177.
Instytut Energetyki, op.cit., s. 178.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
14. Powstanie pociągów/lokomotyw wodorowych, które zastąpią ich spalinowe odpowiedniki na trasach nieprzewidzianych do
elektryfikacji;
15. Prace projektowe nad pierwszymi jednostkami pływającymi z systemem napędowym
bazującym na wodorze (np. amoniak, metanol);
21. Rozwój wykorzystania wodoru w transporcie ciężkim kołowym, kolejowym, morskim,
rzecznym i lotniczym oraz intermodalnym;
22. Oddanie do użytku jednostek pływających z
systemem napędowym bazującym na wodorze;
23. Produkcja paliw syntetycznych opartych na
wodorze.
16. Zbadanie możliwości i opłacalności zastosowania w transporcie paliw syntetycznych
powstałych w procesie metanizacji;
17. Uruchomienie programów pilotażowych
wykorzystania wodoru i jego pochodnych w
komunikacji miejskiej, transporcie ciężkim
kołowym, kolejowym, morskim, rzecznym i
lotniczym oraz intermodalnym;
Tabela 2. Wspierane działania w zakresie wdrożenia wodoru jako paliwa alternatywnego w transporcie na lata 2020–2030.
CEL 3: WSPARCIE DEKARBONIZACJI PRZEMYSŁU
Przemysł ciężki należy do gałęzi gospodarki, w której najtrudniej osiągnąć neutralność klimatyczną.
Sektor przemysłu odpowiada za 22% (91 Mt CO2e) całkowitych emisji – najwięcej generuje produkcja
paliw (36%), minerałów niemetalicznych (22%), środków chemicznych (13%) oraz stali (9%). 36 Wykorzystanie wodoru niskoemisyjnego pozwoli na znaczącą redukcję emisji gazów cieplarnianych tych
gałęzi gospodarki.
Obecnie wodór jest wykorzystywany w Polsce przede wszystkim jako surowiec w przemyśle chemicznym, petrochemicznym i rafineryjnym. Głównym wytwórcą wodoru w Polsce jest przemysł nawozów azotowych, gdzie podstawowym półproduktem jest amoniak, wytwarzany w ilości przekraczającej 2 mln ton rocznie. Drugim pod względem wolumenu produkcji wodoru jest przemysł rafineryjny
i petrochemiczny. W sektorze petrochemicznym wodór wykorzystywany jest do produkcji paliw ciekłych i surowców rafineryjnych. Na potrzeby procesu wytwarzany jest głównie z gazu ziemnego z
zastosowaniem procesu reformingu parowego metanu. 37 W 2018 r. wyprodukowano w Polsce
1,3 mln ton wodoru, a za jego zapotrzebowanie w 90% odpowiadała produkcja amoniaku, metanolu
oraz procesy rafinacji.38 Kolejnym pod względem emisyjności jest przemysł stalowy, w którym przyjmuje się, że każda tona wyprodukowanej stali generuje 1,83 tony CO2.39
36
37
38
39
McKinsey&Company, Carbon-neutral Poland 2050, 2020, op.cit., s. 17.
Instytut Energetyki, op.cit., s. 156-9.
Clean Hydrogen Monitor 2020, Hydrogen Europe, 2020.
Instytut Energetyki, op.cit., s. 161.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
Projektowany wskaźnik unikniętych emisji CO2 z zastosowaniem technologii wodorowych wynosi
kolejno 1 850 340 t i 3 775 525 t według scenariuszy PSW i UE dla całej gospodarki.40 PSW zakłada, że
sama redukcja emisji dla procesu reformingu parowego wyniesie 1 382 000 t.41 Sektor przemysłowy
posiada wysokie szanse do bycia największym odbiorcą niskoemisyjnego wodoru ze względu na brak
alternatywnych opcji dekarbonizacji. Podsektory wymagające bardzo wysokich temperatur (>200 °C),
takie jak stalowy lub chemiczny, ze względu na specyfikę procesów technologicznych stanowią istotne wyzwanie w procesie dekarbonizacji przemysłu ze względu na brak możliwości elektryfikacji swoich procesów energią z OZE na szeroką skalę. Wodór stanowi szansę na ograniczenie emisji pochodzących z surowców chemicznych i reagentów, tj. amoniak, metanol, redukcja żelaza i produkty petrochemiczne przez: produkcję i zastosowanie niskoemisyjnego wodoru w procesach technologicznych, zastosowanie wodoru jako reduktora w procesie wytwarzania stali oraz blendingu wodoru z
gazem naturalnym w procesach przemysłowych42. W sektorze stalowym, który odpowiada za 22%
emisji CO2 w sektorze przemysłu, wskazane jest zastosowanie wodoru w procesie bezpośredniej redukcji rudy żelaza w wielkich piecach i piecach łukowych z wykorzystaniem technologii DRI (Direct
Reduced Iron). Zastosowanie wodoru jako paliwa i reduktora w procesach wyrobu stali umożliwi
odejście od węgla i koksu, których spalanie przyczynia się do znaczącej emisji CO243.
W celu rozwoju przemysłowych zastosowań wodoru przewiduje się wparcie dla powstawania dolin
wodorowych czyli ekosystemów, które pozwolą zbudować łańcuch wartości związanych z gospodarką wodorową, takich jak: produkcja, transport, magazynowanie i końcowe zastosowanie wodoru w
przemyśle. W dolinach wodorowych będą prowadzone projekty B+R+I oraz projekty inwestycyjne,
które przyczynią się do współpracy między lokalnymi, krajowymi i zagranicznymi interesariuszami.
Wspólne cele umożliwią wymianę informacji i doświadczeń między uczestnikami wchodzącymi w
skład dolin wodorowych. Model doliny wodorowej opiera się na skróceniu odległości między centrami podaży a popytu. Przykładem doliny wodorowej może być region, w którym następują liczne aktywa łańcucha wartości. W dolinie/klastrze wodorowym istnieje produkcja energii elektrycznej z OZE,
która przy pomocy elektrolizerów zamieniana jest w wodór, a ten następnie wykorzystywany jest
przez partnera przemysłowego. Rozwój dolin wodorowych otrzyma wsparcie w ramach modelu zarządzania pn. Ekosystem Innowacji Dolin Wodorowych (por. rozdział 4 PSW). Celem doliny wodorowej jest integracja sektorów, znalezienie partnerów biznesowych i optymalizacja procesów i kosztów.44
WSPIERANE DZIAŁANIA
2025
2030
24. Działania na rzecz pozyskania i zastosowania niskoemisyjnego wodoru do procesów
produkcji petrochemicznej, chemicznej oraz
nawozowej w oparciu o zieloną energetykę
28. Powstanie co najmniej 5 dolin wodorowych
będących centrami doskonałości w procesie
wdrażania gospodarki wodorowej, integracji
sektorów, transformacji klimatycznej prze-
40
41
42
43
44
Ibid., s. 343.
Ibid., s. 341.
No regret hydrogen, op.cit., s. 9.
Roland Berger, The future of steelmaking, op.cit., s. 7.
The Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU), op.cit., s. 23.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
mysłu oraz budowie infrastruktury;
przemysłową;
25. Budowa strategii wdrażania wodorowych
technologii niskoemisyjnych w najbardziej
energochłonnych gałęziach przemysłu;
26. Pilotażowe projekty technologiczne dla sektorów, w których trudno jest osiągnąć neutralność klimatyczną – w szczególności w
stalowym, rafineryjnym i chemicznym;
29. Włączenie powstałych inwestycji we wspólną infrastrukturę europejską. Transfer wiedzy i wymiana doświadczeń na szczeblu krajowym i międzynarodowym na temat najlepszych rozwiązań wodorowych w przemyśle.
27. Studia wykonalności przemysłowych dolin
wodorowych w ramach budowy wspólnych
łańcuchów wartości gospodarki wodorowej
o obiegu zamkniętym;
Tabela 3. Wspierane działania w zakresie dekarbonizacji przemysłu na lata 2020–2030.
CEL 4: PRODUKCJA WODORU W NOWYCH INSTALACJACH
Zważywszy na kierunek wyznaczony przez Europejski Zielony Ład i Strategię wodorową UE, celem
strategicznym Polski do 2030 r. w zakresie produkcji wodoru jest zapewnienie warunków dla uruchomienia instalacji do produkcji wodoru ze źródeł nisko- i zeroemisyjnych. Rząd RP zamierza objąć
wsparciem wyłącznie wodór niskoemisyjny, tj. ze źródeł odnawialnych oraz powstały przy wykorzystaniu technologii bezemisyjnych. Uzyskanie wsparcia dla produkcji wodoru z paliw kopalnych możliwe będzie wyłącznie pod warunkiem zastosowania technologii wychwytywania CO2 (np. CCS/CCU).
Najbardziej optymalnymi formami produkcji wodoru są te realizowane w ramach klastrów energii
oraz możliwie jak najbliżej źródeł oraz centrów popytu, umożliwiając zaspokajanie miejscowego zapotrzebowania na energię w sektorze transportu i/lub produkcji przemysłowej oraz równoważenie
produkcji energii elektrycznej i produkcji ciepła.45 Tym samym niezwykle ważne jest zapewnienie
warunków do budowy instalacji do produkcji wodoru przy elektrowniach OZE, w sąsiedztwie istniejących centrów popytu, takich jak: rafinerie, huty stali i kompleksy chemiczne, z uwzględnieniem możliwości zasilania ich bezpośrednio z lokalnych odnawialnych źródeł energii elektrycznej oraz – w dalszej perspektywie – przy nowo budowanych elektrowniach jądrowych. Rozwój produkcji wodoru
odnawialnego jest ściśle związany z rozwojem OZE.
Jak wspomniano w celu 1, w polskich warunkach geograficznych i pogodowych produkcja odnawialnego wodoru najszybciej osiągnie rentowność przy wykorzystaniu energii elektrycznej z morskich
farm wiatrowych. Morskie farmy wiatrowe charakteryzują się stosunkowo wysokim współczynnikiem
efektywności działania w ciągu roku (tzw. Capacity Factor), która w polskiej strefie Morza Bałtyckiego
oscyluje w granicach 45–50%. Dodatkowo wykorzystanie energii elektrycznej z morskich farm wiatrowych do produkcji wodoru może wpłynąć również na rozwój wodorowego ekosystemu: jednostek
pływających z systemem napędowym bazującym na wodorze oraz jednostek przeznaczonych do
transportu wodoru, instalacji do wytwarzania wodoru w procesie elektrolizy, stacji do bunkrowania
Instytut Energetyki, op.cit., s. 464.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
skroplonego wodoru oraz jednostek zasilanych wodorem przeznaczonych do obsługi polskich farm
wiatrowych.
W miejscach gromadzenia się dużej ilości wody opadowej, w połączeniu z instalacjami fotowoltaicznymi dla produkcji zielonej energii, umożliwienie lokalizacji stacji podczyszczania wody rozwinie potencjał do produkcji wodoru odnawialnego.
Szybkie nasycanie Polski fotowoltaiką stwarza rynek dla przydomowych urządzeń produkujących i
magazynujących wodór.
P2G umożliwia produkcję wodoru oraz, przy dodatkowym procesie metanizacji, metanu syntetycznego (czyli wytworzonego, a nie wydobytego). Technologia ta umożliwia przekształcenie energii elektrycznej wytwarzanej z mniej stabilnych odnawialnych źródeł energii, w okresach ich dostępności, w
inne formy energii.46 Produkcja syntetycznego metanu w procesie P2G pozwoli zagospodarować odpadowy CO2 wychwycony ze spalin bloków konwencjonalnych i procesów przemysłowych oraz przetworzyć nadwyżki energii elektrycznej z nieprzewidywalnych/niestabilnych produkcyjnie odnawialnych źródeł energii.47
Paliwa syntetyczne będą odgrywać ważną rolę w dekarbonizacji sektora chemicznego, przemysłowego i części sektora transportu.48 Niskoemisyjny wodór może posłużyć do produkcji amoniaku, wykorzystywanego np. do produkcji nawozów, jako paliwa do statków, spalany wraz z węglem w istniejących elektrowniach węglowych, a także bezpośrednio wykorzystany w ogniwach paliwowych do wytwarzania energii elektrycznej.
W horyzoncie najbliższych 5 lat planowane jest wsparcie badań i rozwoju niskoemisyjnych procesów i
technologii pozyskiwania wodoru. Na 2030 r. przewidziano dążenie do osiągnięcia mocy zainstalowanej z niskoemisyjnych źródeł i procesów na poziomie 2 GW, która umożliwi produkcję 193 634,06 ton
wodoru rocznie, co pokryje 99,4% zapotrzebowania na wodór w gospodarce narodowej.49
WSPIERANE DZIAŁANIA
2025
2030
30. B+R dla niskoemisyjnych technologii pozyskiwania wodoru;
33. Dążenie do osiągnięcia mocy instalacji do
produkcji wodoru i jego pochodnych z niskoemisyjnych źródeł, procesów i technologii na poziomie 2 GW, w tym w szczególności instalacji elektrolizerów.
31. Uruchomienie instalacji do produkcji wodoru z niskoemisyjnych źródeł, procesów i
technologii o łącznej mocy min. 50 MW
− wody w procesie elektrolizy,
− biomasy w technologii zgazowania,
fermentacji lub pirolizy,
46
47
48
49
Urząd Regulacji Energetyki, Czy wodór i technologia P2G zoptymalizują system energetyczny? Kolejne
rekomendacje ACER i CEER, https://www.ure.gov.pl/pl/urzad/informacje-ogolne/aktualnosci/9307,Czywodor-i-technologia-P2G-zoptymalizuja-system-energetyczny-Kolejne-rekomendac.html.
S. Dobras, L. Więcław-Solny, A. Wilk, A. Tatrczuk, Metan z procesów Power to Gas – ekologiczne paliwo
do zasilania silników spalinowych, „Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi
i Energią Polskiej Akademii Nauk” 2018, nr 104, s. 104.
Instytut Energetyki, op.cit., s. 242.
Instytut Energetyki, op.cit., s. 166, 321.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
−
−
−
−
−
−
biogazu w procesie reformingu parowego,
biometanu w procesie reformingu parowego,
odpadów w technologii zgazowania,
termicznego przetwarzania lub procesie
pirolizy,
gazów odpadowych,
węglowodorów w procesie reformingu
parowego z wykorzystaniem CCS/CCU,
węgla w procesie zgazowania z wykorzystaniem CCS/CCU, technologii IGCC
oraz IGFC
oraz innych niskoemisyjnych procesów i
technologii pozyskiwania wodoru;
32. Uruchomienie wytwarzania gazów syntetycznych w procesie metanizacji wodoru
oraz wykorzystanie niskoemisyjnego wodoru
w produkcji amoniaku;
Tabela 4. Wspierane działania w zakresie produkcji wodoru w nowych instalacjach na lata
2020–2030.
CEL 5: SPRAWNY I BEZPIECZNY PRZESYŁ, DYSTRYBUCJA
I MAGAZYNOWANIE WODORU
Dla harmonijnego rozwoju gospodarki opartej na wodorze konieczne jest sprawne dostarczanie go z
miejsca produkcji do odbiorcy końcowego oraz jego bezpieczne magazynowanie. Obecne rozwiązania
są podzielone między rurociągi, transport drogowy i kolejowy. Transport oceaniczny wodoru, badany
od lat 80. XX wieku, wydaje się również obiecującą alternatywą, która stanie się dostępna
w najbliższej przyszłości.
Każdy etap projektowania i budowy systemu przechowywania, transportu i dystrybucji wodoru powinien być poprzedzony analizą zagrożeń, a wynikające z niej wnioski wykorzystane do zapewnienia
bezpieczeństwa powszechnego i bezpieczeństwa dostaw. Konieczne jest zbadanie istniejącej infrastruktury gazowej pod kątem możliwości zatłaczania wodoru i przesyłu mieszanin wodoru z gazem
oraz przeprowadzenie analizy wpływu mieszanin gazu z wodorem na procesy, urządzenia oraz AKPiA
po stronie odbiorców przemysłowych.
W zakresie przesyłu i dystrybucji możliwe będzie transportowanie wodoru w istniejących sieciach
gazu ziemnego, o ile są lub zostaną one przystosowane do transportu domieszki wodoru. MAE wskazuje wśród trampolin wzrostu wykorzystania wodoru m.in. wprowadzenie domieszki 5% wodoru do
sieci przesyłowej gazu ziemnego, co znacznie zwiększyłoby zapotrzebowanie na wodór i obniżyło
koszty rozwoju tej technologii.50 Sieć gazowa, zgodnie z regulacjami europejskimi, powinna być go50
Międzynarodowa Agencja Energetyczna, op.cit.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
towa na zatłaczanie gazów odnawialnych, takich jak: biometan, biogaz, metan syntetyczny, gaz z pokładów węglowych oraz wodór, po uwzględnieniu charakterystyki chemicznej tych gazów, odpowiednich przepisów technicznych i norm bezpieczeństwa.51
Jako cel stymulujący rozwój w tym obszarze PEP 2040 wskazuje osiągniecie do 2030 r. zdolności
transportu sieciami gazowymi mieszaniny zawierającej ok. 10% gazów innych niż ziemny (gazy zdekarbonizowane: biometan, wodór)52. Aby zapewnić bezpieczeństwo sieci związane z transportem
mieszaniny gazów, konieczne będzie wtłaczanie wodoru z poszanowaniem wymagań technicznych i
międzynarodowych norm dotyczących jakości gazów. Należy przy tym zwrócić szczególną uwagę na
konieczność dostosowania urządzeń u odbiorców końcowych do zmienionego składu gazu. Ze względu na rosnące współzależności między sektorami energetyki, transportu i przemysłu niezbędne jest
podjęcie wspólnych działań przez operatorów OSPg i OSPe skutkujących optymalizacją pracy systemu
elektroenergetycznego oraz gazowego i w pełni efektywną współpracą między tymi sektorami.
Role OSP i OSD, jak również operatora systemu magazynowania wodoru, zostaną prawnie określone
po przyjęciu europejskich regulacji w zakresie funkcjonowania rynku wodoru.53
W pierwszych latach rozwoju rynku transport wodoru odbywać się będzie przede wszystkim przy
wykorzystaniu transportu kołowego i kolejowego (cysterny, butlowozy). Z czasem, gdy zapotrzebowanie odbiorców na wodór wzrośnie, do transportu wykorzystywana będzie istniejąca infrastruktura
gazowa lub dedykowane rurociągi wodorowe. Infrastruktura rozwijać się będzie w modelu klastrowym, w którym połączy ona produkcję z centrami popytu. Dzięki temu ograniczy się zapotrzebowanie
na kosztowną infrastrukturę liniową (czy to do przesyłu energii elektrycznej, czy gazu). Rozwojowi
infrastruktury sprzyjać będzie uczestnictwo Polski w inicjatywie European Hydrogen Backbone, w
której europejskie firmy współpracują w celu zaplanowania paneuropejskiej, dedykowanej infrastruktury transportu wodoru.
Magazynowanie wodoru może odbywać się zarówno w zbiornikach podziemnych, jak i naziemnych.
Spośród potencjalnych podziemnych magazynów, takich jak: wyeksploatowane pola naftowe i gazowe, warstwy wodonośne, kawerny skalne czy opuszczone kopalnie, za najbardziej optymalne rozwiązanie ze strony ekonomicznej, jak również pod względem specyfiki wodoru, uznano komory solne.
Działania B+R dotyczące ich rozwoju będą mogły również liczyć na wsparcie. Z kolei przechowywanie
wodoru w dużych naziemnych zbiornikach może okazać się konieczne, gdy technologie wodorowe
zaczną być wdrażane na masową skalę, a wzrost liczby zapotrzebowania i liczby odbiorców spowoduje konieczność budowy dużych zbiorników buforowych.
WSPIERANE DZIAŁANIA
2025
2030
34. Rozwój sieci przesyłu i dystrybucji wodoru –
38. Dostosowanie wybranych odcinków sieci
51
52
53
Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/73/WE z dnia 13 lipca 2009 r. dotycząca wspólnych zasad rynku wewnętrznego gazu ziemnego i uchylająca dyrektywę 2003/55/WE (Dz. Urz. UE L 211
z 14.08.2009, str. 94, z późn. zm.).
PEP 2040, s. 38.
Ogłoszenie projektu tzw. pakietu wodorowego i dekarbonizacyjnego planowane jest przez Komisję Europejską na IV kw. 2021 r. https://ec.europa.eu/info/news/public-consultation-launched-decarbonising-eu-gasmarket-2021-mar-26_en.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
opracowanie analizy w zakresie najbardziej
optymalnej formy przesyłu energii na rzecz
rozwoju gospodarki wodorowej: przesył
energii elektrycznej / przesył wodoru / SNG
istniejącą infrastrukturą / przesył wodoru
dedykowanymi rurociągami;
35. „Autostrada wodorowa” – opracowanie
studium wykonalności dedykowanego wodorowi rurociągu północ – południe;
36. Zbadanie istniejącej infrastruktury gazowej
pod kątem możliwości zatłaczania wodoru i
przesyłu mieszanin wodoru z gazem;
37. Transport kolejowy, drogowy i intermodalny wodoru;
gazowej do przesyłu i dystrybucji wodoru
domieszkowanego do gazu;
39. Budowa dedykowanych rurociągów do
przesyłu i dystrybucji wodoru lub rozbudowa
sieci elektroenergetycznej w celu przesyłu
energii elektrycznej;
40. B+R w zakresie lekkich zbiorników do dystrybucji wodoru;
41. B+R w zakresie zagospodarowania wielkoskalowych kawern solnych na magazynowanie wodoru;
42. Wprowadzanie do sieci gazowych SNG wyprodukowanego w systemach P2G.
Tabela 5. Wspierane działania w zakresie transportu i magazynowania wodoru na lata 2020–2030.
CEL 6: STWORZENIE STABILNEGO OTOCZENIA REGULACYJNEGO
Warunkiem koniecznym rozwoju gospodarki wodorowej jest stworzenie odpowiednich ram prawnych i normalizacyjnych. Planowane działania regulacyjne określono szczegółowo w rozdziale 4.2. Do
najważniejszych działań w tym zakresie należy
III kw. 2021 r. – stworzenie ram regulacyjnych funkcjonowania wodoru jako paliwa alternatywnego w transporcie;
IV kw. 2021 r. – opracowanie legislacyjnego pakietu wodorowego, tworzącego podstawy
funkcjonowania rynku;
lata 2022 i 2023 – opracowanie legislacyjnego pakietu wodorowego – przepisów określających szczegóły funkcjonowania rynku, implementujących prawo UE w tym zakresie oraz
wdrażających system zachęt do produkcji niskoemisyjnego wodoru.
DZIAŁANIA HORYZONTALNE
Poza podstawowymi 42 działaniami określonymi w ramach celów PSW planowane jest wsparcie działań o charakterze horyzontalnym
43. Wykorzystanie polskiego potencjału badawczo-rozwojowego w zakresie technologii wodorowych (szczegółowe plany odnośnie do wsparcia badań i rozwoju zostały określone w części 4.3.
PSW);
44. Rozwój zakładów produkcji pojazdów napędzanych wodorem, elektrolizerów, instalacji pirolizy,
ogniw paliwowych, autobusów i lokomotyw wodorowych, zbiorników na wodór, reaktorów i katalizatorów do metanizacji (P2G) czy też do technologii P2L oraz innych komponentów (m.in. rurociągi, zawory, uszczelki, sprężarki, pompy, automatyka zabezpieczeniowa).
PERSPEKTYWA DO 2040 ROKU
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
Prognozy po roku 2030 wskazują na stale rosnące zainteresowanie niskoemisyjnym wodorem oraz
wykorzystywanie go na szeroką skalę. Taki trend wpłynie na wzrost popytu, a także wymusi rozwój
nowych technologii i zintensyfikuje stosowanie obecnie niszowych rozwiązań.
Dalszy rozwój technologiczny oraz coraz większe upowszechnienie wodoru będzie mieć wpływ na
obniżenie jego rynkowej ceny. Przyjmuje się, że koszt wytworzenia wodoru z elektrolizy przy użyciu
energii z OZE zrówna się w Polsce z kosztem wodoru z reformingu parowego metanu po 2030 r.
Ogólnoświatowe prognozy są w tym aspekcie bardzo optymistyczne, sugerując cenę ok. 1,5 $ za 1 kg
wodoru pochodzącego z elektrolizy w 2040 r. oraz zakładając nawet cenę 1 $ za 1kg w 2050 r.54 55
Przyszłość gospodarki wodorowej i wzrost produkcji wodoru w Polsce po 2030 r. będzie zależeć w
dużym stopniu od rozwoju OZE. Według planów zawartych w PEP 2040 przyjęty cel 23% udziału OZE
w końcowym zużyciu energii brutto przełoży się w 2030 r. na min. 32% udziału OZE w produkcji energii elektrycznej netto, a w 2040 r. może wynieść co najmniej 40%. Przewiduje się też, że w 2040 r.
moce zainstalowane wykorzystujące OZE mogą stanowić ok. połowy wszystkich zainstalowanych
źródeł wytwórczych.
W dalszej perspektywie (po roku 2030) możliwy będzie rozwój produkcji wodoru w oparciu
o elektrownie jądrowe i podłączone do nich elektrolizery. Aby tak się stało, należy przygotować wcześniej odpowiednie warunki do budowy instalacji do produkcji wodoru przy elektrowniach jądrowych.
Przewaga konkurencyjna wodoru wytwarzanego w źródłach jądrowych opiera się nie tylko na zerowej emisyjności, ale również możliwej dużej skali produkcji. Produkcja wodoru w elektrowniach jądrowych jest szczególnie uzasadniona w okresach tzw. dolin nocnych, kiedy bloki jądrowe mogą
otrzymywać dyspozycje zmniejszenia mocy, a zagospodarowane wówczas nadwyżki, przez zasilanie
elektrolizerów, umożliwiają właściwie bezkosztową produkcję wodoru.
W przyszłości możliwa będzie również produkcja wodoru dzięki wykorzystaniu ciepła z reaktorów
wysokotemperaturowych (HTR). Produkcja wodoru w oparciu o pozyskiwanie ciepła z reaktorów
wysokotemperaturowych wykazuje wysoką efektywność ze względu na niskie straty w konwersji
energii. HTR pozwalają na pozyskanie ciepła, które umożliwia zastosowanie procesu pirolizy w produkcji wodoru z wody lub z metanu. W 2020 r. Polska rozpoczęła współpracę dwustronną z Japonią
zakresie wykorzystania tej technologii.
Polski Rząd będzie kontynuował realizację celów na 2030 r. w kolejnej dekadzie, aktualizując niniejszą
Strategię adekwatnie do rozwoju rynku wodoru i stanu rozwoju technologii.
54
55
IRENA, Green Hydrogen Cost Reduction: Scaling up Electrolysers to Meet the 1.5oC Climate Goal,
https://www.irena.org/publications/2020/Dec/Green-hydrogen-cost-reduction.
Bloomberg New Energy Finance, op.cit.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
4. WDRAŻANIE, FINANSOWANIE I MONITOROWANIE STRATEGII
Dziesięcioletnia perspektywa PSW rodzi potrzebę opracowania planu wdrażania PSW, systemu jej
monitorowania i ewaluacji oraz określenia zasad jej ewentualnej aktualizacji.
Pośród planowanych działań mających na celu wdrożenie PSW wyróżnić można te o charakterze legislacyjnym i pozalegislacyjnym. Ich proponowana realizacja w czasie wygląda następująco
Rysunek 5. Działania w zakresie wodoru w latach 2021–2030. Opracowanie własne.
4.1. SYSTEM WDRAŻANIA STRATEGII
Za wdrażanie PSW odpowiadają organy administracji centralnej i samorządowej, agencje rządowe
oraz instytuty naukowo-badawcze.
Minister właściwy do spraw energii pełni wiodącą rolę w realizacji PSW. Odpowiada za tworzenie i
realizację polityki energetycznej oraz surowcowej państwa.
Pełnomocnik Rządu do spraw gospodarki wodorowej uczestniczy w procesie legislacyjnym kształtującym politykę państwa w zakresie technologii wodorowych oraz wspiera działania na rzecz edukacji
społeczeństwa i znoszenia barier ograniczających rozwój gospodarki wodorowej.
Pełnomocnik Rządu do spraw Odnawialnych Źródeł Energii koordynuje działania nakierowane na
rozwój wykorzystania OZE, rozwój elektro- i wodoromobilności, poprawę efektywności energetycznej
oraz rozwój technologii magazynowania energii.
W zakresie swoich kompetencji we wdrażaniu PSW uczestniczą: minister właściwy do spraw aktywów
państwowych, minister właściwy do spraw gospodarki, minister właściwy do spraw budownictwa,
planowania i zagospodarowania przestrzennego oraz mieszkalnictwa, minister właściwy do spraw
rozwoju regionalnego, minister właściwy do spraw rolnictwa i rozwoju wsi, minister właściwy do
spraw transportu, minister właściwy do spraw gospodarki morskiej i żeglugi śródlądowej, minister
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
właściwy do spraw finansów, minister właściwy do spraw zagranicznych, minister właściwy do spraw
nauki i szkolnictwa wyższego oraz minister właściwy do spraw oświaty i wychowania.
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej wraz 16 wojewódzkimi Funduszami
Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej to osoby prawne, których działalność skupia się na finansowaniu inwestycji przyjaznych środowisku. Narodowe Centrum Badań i Rozwoju jest rządową agencją wykonawczą wspierającą tworzenie innowacyjnych rozwiązań technologicznych i społecznych.
Wszystkie te podmioty zapewniają finansowanie projektów wdrażających technologie wodorowe w
Polsce.
4.2. DZIAŁANIA LEGISLACYJNE
Do najistotniejszych działań planowanych przez Rząd RP w celu realizacji PSW należy stworzenie regulacji, które usuną bariery rozwoju rynku wodoru oraz zachęcą do stopniowego zwiększania wykorzystania OZE na potrzeby elektrolizy.
W celu stworzenia ram regulacyjnych funkcjonowania wodoru jako paliwa alternatywnego
w transporcie oraz przepisów określających szczegóły funkcjonowania rynku planuje się opracowanie
legislacyjnego pakietu wodorowego, w ramach którego dokona się zmian następujących aktów
prawnych
1.
2.
3.
Regulacja
Opis problemu
Lp.
Ustawa – Prawo energetyczne
Ustawa nie definiuje pojęcia wodoru i nie jest jasne, czy może on
być uznany za paliwo gazowe. Na
podstawie obecnego brzmienia
przepisów można domniemywać,
że prowadzenie działalności gospodarczej w zakresie przesyłu
wodoru siecią gazową wymaga
koncesji. Ustawa wymaga również
zmiany definicji magazynu energii.
1. Wprowadzenie pojęcia wodoru
do ustawy.
Ustawa – Prawo energetyczne
Ustawa o elektromobilności i
paliwach alternatywnych
2. Do czasu odpowiedniego rozwoju rynku rekomenduje się brak
obowiązku koncesyjnego.
– nowelizacja art. 32. [Rodzaje działalności wymagające uzyskania koncesji].
3. Uregulowanie roli wodoru jako
magazynu energii.
Brak jednoznacznego określenia,
czy wodór podlega zasadom wynikającym z ustawy, w tym przede
wszystkim zasadzie rozdziału działalności dystrybucyjnej od wytwórczej i sprzedaży energii do
odbiorców końcowych.
Określenie zasad funkcjonowania
rynku wodoru i korzystania z infrastruktury gazowej.
Brak określenia warunków technicznych (użytkowania) dla stacji
tankowania wodorem.
Wprowadzenie odpowiednich przepisów do ustawy, które umożliwią
wydanie aktów wykonawczych określających warunki techniczne.
Do czasu odpowiedniego rozwoju
rynku rekomenduje się niewprowadzanie zasady rozdziału własnościowego.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
4.
Ustawa o systemie monitorowania i kontrolowania jakości
paliw
Brak regulacji określających normy dla wodoru wykorzystywanego w transporcie.
Wprowadzenie jednoznacznych regulacji określających obowiązek badań wodoru oraz określenie norm
dla tego paliwa zgodnie z dyrektywą
2014/94/UE.
5.
Ustawa – Prawo budowalne
Brak przepisów techniczno-budowlanych określających warunki budowy stacji tankowania
wodoru, magazynowania wodoru
na stacjach etc.
Działanie nie wymaga zmian w ustawie, lecz wydania przepisów techniczno-budowlanych określających
warunki budowy stacji tankowania
wodoru.
6.
Ustawa o odnawialnych źródłach energii
Ustawa nie definiuje ani nie
obejmuje regulacji dotyczących
wodoru. Brak regulacji dotyczących instalacji do wytwarzania
wodoru z OZE.
Wprowadzenie ułatwień regulacyjnych, implementacja dyrektywy RED
II w zakresie gwarancji pochodzenia,
określenie mechanizmów wsparcia
produkcji wodoru z OZE.
7.
Ustawa o przygotowaniu i realizacji inwestycji w zakresie
obiektów energetyki jądrowej
oraz inwestycji towarzyszących
Brak ułatwień regulacyjnych dla
inwestycji w zakresie produkcji
wodoru ze źródeł jądrowych.
Zmiana definicji inwestycji towarzyszących. Do rozważenia równoległa
zmiana ustawy – Prawo atomowe.
8.
Ustawa o biokomponentach i
biopaliwach ciekłych
Planowana nowelizacja dyrektywy
RED.
Dostosowanie przepisów do kolejnej
nowelizacji dyrektywy RED w zakresie wodoru.
9.
Ustawa – Prawo ochrony środowiska
Ustawa reguluje system wsparcia
z Narodowego Funduszu Ochrony
Środowiska i Gospodarki Wodnej.
Dalszy rozwój systemu wsparcia.
10.
Ustawa o promowaniu energii
elektrycznej z wysokosprawnej
kogeneracji
Ustawa przewiduje produkcję w
drodze ogniw paliwowych oraz
paliwa gazowe. Wodór nieuwzględniony w regulacji jako
paliwo.
Wprowadzenie definicji wodoru – na
zasadzie odniesienia do ustawy –
Prawo energetyczne.
Wprowadzenie m.in. ułatwień regulacyjnych dla nowych małych jednostek kogeneracji wykorzystujących
wodór.
11.
Ustawa – Prawo wodne
Kwestie wytwarzania wodoru
nieuwzględnione w ustawie.
Rozszerzenie katalogu o wykorzystaniu wody do wytwarzania energii
oraz katalogu o wpływie różnych
oddziaływań na środowisko wodne o
wytwarzanie wodoru.
12.
Ustawa o podatku dochodowym od osób fizycznych
Obecna treść ustawy przewiduje
korzystniejsze zasady w zakresie
odpisów amortyzacyjnych dla
Ewentualne poszerzenie postanowienia o pojazdy napędzane wodorem.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
samochodów elektrycznych.
13.
Ustawa o podatku dochodowym od osób prawnych
Obecna treść ustawy przewiduje
korzystniejsze zasady w zakresie
odpisów amortyzacyjnych dla
samochodów elektrycznych.
Ewentualne poszerzenie postanowienia o pojazdy napędzane wodorem.
14.
Nowy akt prawny
Potrzeba wsparcia transformacji
klimatycznej przemysłu.
Wprowadzenie węglowego kontraktu różnicowego.
15.
Ustawa - Prawo geologiczne i
górnicze
Ustawa nie definiuje obecnie
przepisów regulujących prowadzenia działalności w zakresie
podziemnego magazynowania
wodoru.
Wprowadzenie przepisów dotyczących podziemnego bezzbiornikowego magazynowania wodoru, doprecyzowanie istniejących przepisów w
zakresie magazynowania substancji
oraz uznanie podziemnego bezzbiornikowego magazynowania wodoru
za inwestycję celu publicznego.
16.
Ustawa – Prawo o miarach
Ustawa nie definiuje rodzajów
przyrządów pomiarowych wodoru
podlegających prawnej kontroli
metrologicznej, zakresu tej kontroli oraz przepisów dotyczących
wymagań metrologicznych dla
urządzeń służących do wydawania
wodoru na stacjach.
Wprowadzenie odpowiednich przepisów do ustawy, które umożliwią
kontrolę metrologiczną wodoru.
17.
Ustawa – Prawo lotnicze
Ustawa wymaga dostosowania do
potrzeb technologii wodorowych.
Technologie dronowe z wykorzystaniem paliwa wodorowego będą wymagały wprowadzenia przepisów
prawnych i uzyskania stosownych
pozwoleń. Bez zmiany Prawa lotniczego nie zostaną one dopuszczone
do ruchu powietrznego.
Rozważa się przyjęcie powyższych regulacji nie w formie nowelizacji, a przez wprowadzenie ustawy
– Prawo wodorowe, która kompleksowo i w jednym miejscu ureguluje działanie rynku wodoru.
Tabela 6. Działania w zakresie legislacji dotyczącej wodoru.
4.3. DZIAŁANIA POZALEGISLACYJNE
W dążeniu do osiągnięcia celów określonych w PSW Rząd RP planuje podjąć szereg działań wspierających jej realizację, m.in
A. ZAWARCIE POROZUMIENIA NA RZECZ BUDOWY GOSPODARKI WODOROWEJ
Podstawowym działaniem zmierzającym do realizacji PSW będzie zawarcie kontraktu branżowego
(ang. sector deal) – Polskiego porozumienia wodorowego. Celem proponowanego Porozumienia jest
określenie listy długofalowych działań na rzecz rozwoju nowej branży, do realizacji których zobowiążą
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
się podmioty publiczne i prywatne. Przedstawi ono katalog i ofertę instrumentów legislacyjnych, organizacyjnych, instytucjonalnych i finansowych. Tym samym stworzy swoisty plan działania mający na
celu budowę gospodarki wodorowej i będzie stanowić kluczowy instrument wykonawczy PSW.
Zgodnie z SOR, kontrakt branżowy zawierany jest między podmiotami publicznymi a reprezentantami
danego sektora. Podmiotem publicznym odpowiedzialnym za koordynację wsparcia w zakresie technologii wodorowych będzie minister właściwy do spraw energii. Reprezentantami tej branży są
wstępnie wszystkie jednostki, które zadeklarowały chęć wsparcia działań ministerstwa, podpisując
List intencyjny o ustanowieniu partnerstwa na rzecz budowy gospodarki wodorowej i zawarcia sektorowego porozumienia wodorowego z dnia 7 lipca 2020 r. W celu zapewnienia właściwej reprezentacji
sektora możliwość dołączenia do realizacji postanowień listu pozostała otwarta. Docelowo najbardziej pożądanym rozwiązaniem byłoby podpisanie kontraktu między stroną rządową a zawiązaną
przez branżę gospodarczą izbą wodorową lub otwartym na wszystkich przedstawicieli branży stowarzyszeniem. Ministerstwo Klimatu i Środowiska będzie zachęcać przedstawicieli branży do podjęcia w
tym celu zinstytucjonalizowanej współpracy.
Polskie porozumienie wodorowe przedstawi dostosowany do potrzeb powstającego sektora wodorowego pakiet działań, których celem będzie wydłużenie perspektywy strategicznej i – przez zapewnienie stabilności otoczenia – pobudzenie inwestycji.
B. STWORZENIE EKOSYSTEMU INNOWACJI DOLIN WODOROWYCH
Budowa gospodarki wodorowej opierać się będzie o powstanie dolin wodorowych, które zgodnie ze
Strategią wodorową UE mają stać się spójnym elementem Europejskiego Ekosystemu Wodorowego.
Planowane jest tworzenie warunków dla rozwoju przemysłu wodorowego w mechanizmie ekosystemowym, który będzie również zintegrowany na poziomie regionalnym, krajowym i międzynarodowym.
Polski Ekosystem Innowacji Dolin Wodorowych będzie obejmować innowacyjne przedsięwzięcia
przemysłowe, projekty inwestycyjne o dużej, wieloletniej skali realizowane w ramach określonego
obszaru geograficznego, opierając się na selektywnie i celowo dobranych oraz koordynowanych w
ramach dolin wodorowych w wymiarze innowacyjnym, technologicznym, infrastrukturalnym, przemysłowym i naturalnym. Budowa i funkcjonowanie ekosystemu musi być koordynowane na poziomie
krajowym i zintegrowane z międzynarodowym systemem gospodarczym. Będzie on zarządzany przez
„Instytucję Koordynującą”, dla zapewnienia powstawania polskiego przemysłu wodorowego
o potencjale konkurencyjnym w skali globalnej.
Doliny wodorowe powinny łączyć możliwie największą liczbę ogniw łańcucha wartości, kładąc szczególny nacisk na rozwój segmentu B+R+I, w kierunku zaspokojenia maksymalnej ilości potrzeb odbiorców równolegle w wielu obszarach. W ten sposób powinien powstać skoordynowany i zintegrowany
ekosystem powiązań umożliwiający osiągnięcie masy krytycznej technologii, wiedzy, badań i biznesu
dla stworzenia samowystarczalnego i samodzielnego ekosystemu gospodarki wodorowej.
C. UTWORZENIE CENTRUM TECHNOLOGII WODOROWYCH
W celu wykorzystania potencjału naukowego oraz technologicznego Polski w dziedzinie technologii
wodorowych konieczne będzie powołanie jednostki, do której zadań należeć będzie
− koordynacja prowadzonych projektów badawczych i wsparcie społeczności naukowej w tworzeniu wyspecjalizowanych grup badawczych, w tym wirtualnych, i komercjalizacji wyników
badań,
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
−
−
−
−
−
dostarczanie na rynek gotowych produktów dla gospodarki wodorowej do wykorzystania
przez krajowe i zagraniczne podmioty,
prowadzenie szeroko rozumianego doradztwa, usług oraz prac rozwojowych w obszarze wykorzystania technologii wodorowych,
inicjowanie prac w zakresie nowych rozwiązań w obszarze wodoru,
pozyskiwanie środków do realizacji nowych projektów i prac badawczych,
edukacja i upowszechnianie wiedzy w zakresie wodoru.
Jednostka ta będzie włączać do realizacji swoich zadań szerokie spektrum specjalistów
i interesariuszy. Dzięki temu stanie się platformą szerokiej debaty nad wykorzystaniem i wdrażaniem
przełomowych technologii, koordynującą badania i potencjał naukowy Polski.
D. BUDOWA KOMPETENCJI NA RZECZ GOSPODARKI WODOROWEJ
Głównym zadaniem w zakresie rozwoju kompetencji i zasobów ludzkich jest przygotowanie wykwalifikowanych kadr do tworzenia, budowy i eksploatacji instalacji wodorowych.
Zapewnienie wysoko wykształconej i dobrze wyszkolonej kadry, zdolnej aktywnie współtworzyć unikalną kulturę bezpieczeństwa, jest jednym z najważniejszych zadań podczas przygotowań do wdrożenia i eksploatacji technologii wodorowych na szerszą skalę. Konieczność nabycia, rozwoju i utrzymania wysokich kompetencji pracowników jest szczególnie istotna w sektorach energetyki i transportu.
Planowany dynamiczny rozwój mobilności wodorowej musi iść w parze z kształceniem kadr zdolnych
do serwisowania pojazdów oraz stacji tankowania. Kluczowe jest odpowiednie planowanie, szkolenie
i zarządzanie personelem. Konieczne jest wprowadzenie do programu nauczania, na różnych szczeblach edukacji, zagadnień związanych z wytwarzaniem, transportem i wykorzystaniem wodoru, w
tym podjęcie współpracy z uczelniami na rzecz utworzenia studiów kierunkowych szkolących kadry w
zakresie objętym PSW oraz uwzględnienie w programach nauczania szkół branżowych kwestii związanych z serwisowaniem pojazdów z ogniwami wodorowymi.
Rozwój gospodarki wodorowej stwarza możliwość efektywnego przekwalifikowania pracowników z
obszarów uzależnionych od węgla. W tym celu w pierwszym kroku należy przygotować odpowiednie
ramy prowadzonych polityk i zapewnić stabilne finansowanie. Następnie konieczne jest zainicjowanie
działań edukacyjnych, które umożliwią podniesienie świadomości społecznej, że zmiany strukturalne
dotyczące rynku pracy nie wiążą się tylko z likwidacją miejsc pracy, ale również ze stworzeniem nowych. W tym samym czasie należy rozpocząć wdrażanie odpowiednio ukierunkowanych programów
wsparcia, które przyczynią się do przekwalifikowania pracowników i uzyskania nowych umiejętności.
E. DZIAŁANIA EDUKACYJNE I KAMPANIE SPOŁECZNE
Rząd RP przeprowadzi akcje edukacyjne i kampanie społeczne przybliżające wiedzę na temat aktualnego wykorzystania wodoru oraz zasad bezpieczeństwa, które powinny mu towarzyszyć.
F. WSPÓŁPRACA EUROPEJSKA I MIĘDZYNARODOWA
W rozwoju gospodarki wodorowej istotne znaczenie odegra zaangażowanie podmiotów wdrażających PSW we współpracę międzynarodową oraz na forum UE.
Zaangażowanie polskich naukowców i inwestorów w międzynarodowych projektach badawczych czy
inwestycyjnych wesprze wymianę doświadczeń i utrzymanie polskich komponentów łańcucha wartości gospodarki wodorowej na najwyższym poziomie oraz docelowo umożliwi ich eksport.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
Rząd RP zadba o zaangażowanie polskiej administracji w procesy podejmowania decyzji oraz tworzenia prawa i polityk publicznych na forum UE. Planowany jest w szczególności aktywny udział w prowadzonych w Radzie negocjacjach nad propozycjami legislacyjnymi Komisji i dostosowywanie prezentowanego stanowiska do pojawiających się propozycji kompromisowych, dążąc do odzwierciedlenia w nich postulatów Rządu RP i polskich interesariuszy. Ministerstwo Klimatu i Środowiska jest od
grudnia 2020 r. członkiem europejskiego sojuszu na rzecz czystego wodoru.56
4.4. FINANSOWANIE REALIZACJI STRATEGII
PRZEWIDYWANE NAKŁADY INWESTYCYJNE
Ze względu na wczesny etap rozwoju technologii wodorowych i konieczność przeprowadzenia dogłębnych analiz dostępna wiedza pozwala jedynie w ograniczonym zakresie oszacować koszty inwestycyjne niezbędne do wdrożenia celów PSW.
Do 2025 r. realizacja celów związanych z wdrożeniem technologii wodorowych w transporcie publicznym wraz z infrastrukturą tankowania wodoru oraz zapewnienie planowanej produkcji (uruchomienie instalacji do produkcji wodoru z niskoemisyjnych źródeł) wymagać będzie inwestycji rzędu ok.
930 mln zł57.
W perspektywie 2030 r. dostępna wiedza pozwala szacować tylko koszty związane z inwestycjami w
elektrolizery, które przekroczą 9 mld zł, zależnie od wybranej technologii (alkaiczne/PEM/SOE) oraz
zakupem kolejnych autobusów, które wyniosą ok. 1,8 mld zł.
Łącznie w okresie 2021–2030 niezbędne nakłady inwestycyjne związane z wdrażaniem technologii
wodorowych w transporcie publicznym wraz z niezbędną infrastrukturą oraz osiągnięcie zakładanej
mocy instalacji ze źródeł niskoemisyjnych na poziomie 2GW wyniosą ok. 11 mld zł.
Tabela 7. Podsumowanie koniecznych nakładów inwestycyjnych. Źródło: Opracowanie własne.
Oszacowanie kosztów produkcji 1 kg wodoru z OZE uwzględnia koszt energii elektrycznej, Capacity
Factor oraz koszt elektrolizera (powyżej 1 MW). Uwzględniając plany rozwoju energetyki ujęte
w PEP 2040 oraz uwarunkowania geograficzne Polski, elektrolizery do produkcji wodoru będą w dłuższej perspektywie zasilane w dużej mierze energią elektryczną pochodzącą z morskich farm wiatrowych. Dostępne dane wskazują, że teoretyczny koszt produkcji wodoru z offshore w Polsce wynosi
56
57
https://ec.europa.eu/growth/industry/policy/european-clean-hydrogen-alliance_en
Przedstawione w tej części kwoty zostały ustalone według kursu 1 euro = 4,5027 PLN.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
obecnie ok. 27 zł (6 euro)/kgH2.58 Mając na uwadze, że koszty energii elektrycznej stanowią blisko
70% kosztów produkcji bezemisyjnego wodoru, warunkiem niezbędnym jest osiągnięcie ceny energii
elektrycznej poniżej 200 zł/MWh. Spełnienie tego warunku umożliwi produkcję wodoru z offshore w
cenie na poziomie ok. 13,5 zł (3 euro)/kgH2.59
Średni koszt utrzymania autobusu typu FCEV wynosi ok. 443 zł/100 km. Na tę kwotę w największym
stopniu składa się cena paliwa wodorowego (55%), następnie koszty konserwacji pojazdu (17%),
ubezpieczenie (15%), wymiana części (9%) oraz utrzymanie stacji ładowania (6%). W okolicach roku
2025 spodziewane jest zrównanie kosztów utrzymania FCEV z BEV, aby do 2030 r. autobusy na ogniwa paliwowe osiągnęły przewagę konkurencyjną nad autobusami elektrycznymi, do czego przyczynią
się m.in. spadki cen paliwa wodorowego o około 44%.60
Rozwój sieci przesyłu i dystrybucji wodoru będzie wymagać dostosowania istniejących rurociągów
gazu ziemnego do przesyłu wodoru, jak i budowy infrastruktury dedykowanej wyłącznie do transportu wodoru. Koszt dostosowania funkcjonujących gazociągów wynosi średnio 1,8 mln zł (0,4 mln euro)/km, do których należy doliczyć koszty systemów sprężania, które kształtują się na poziomie 1,57
mln zł (0,35 mln euro)/km. Budowa nowych rurociągów wiąże się z wyższymi wydatkami w wysokości
średnio 9,4 mln zł (2,1 mln euro)/km, przy czym koszy sprężania pozostają na tym samym poziomie,
co w przypadku dostosowanych gazociągów. Stan techniczny polskich gazociągów nie zezwala na
rentowne dostosowanie ich do przesyłu wodoru w perspektywie długoterminowej.61
Przedstawione nakłady finansowe, jak i poziom finansowania ze środków publicznych mogą ulegać
zmianie pod wpływem następujących czynników
przyjęte rozwiązania prawne na poziomie UE,
efektywność realizacji gospodarki wodorowej (w szczególności unikanie kosztów utopionych,
które wpłyną na poziom nakładów po 2030 r.),
stopień rozwoju rynku i dostępność wykwalifikowanych pracowników,
postęp technologiczny i dostępność innowacyjnych rozwiązań,
efektywność publicznych mechanizmów wsparcia oraz ich łączenie z rozwiązaniami ułatwiającymi podejmowanie i przeprowadzanie inwestycji,
sposób kształtowania się cen produkcji wodoru, energii elektrycznej oraz komponentów do
instalacji wodorowych,
stopień realizacji założonych celów.
ŹRÓDŁA FINANSOWANIA
Zestawienie możliwych źródeł finansowania PSW w zakresie środków krajowych i pozakrajowych
jest zbieżne ze źródłami przedstawionymi w PEP 2040.
58
59
60
61
Instytut Energetyki, op.cit., s. 237.
Instytut Energetyki, op.cit., s. 236.
Deloitte, Ballard, Fueling the Future of Mobility. Hydrogen and fuel cell solutions for transportation. Volume I, s. 44 i 45, https://www2.deloitte.com/content/dam/Deloitte/cn/Documents/finance/deloitte-cn-fuelingthe-future-of-mobility-en-200101.pdf.
Instytut Energetyki, op.cit., s. 281.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
Realizacja przedsięwzięć określonych w PSW będzie odbywać się przy zachowaniu stabilności makroekonomicznej Polski, w tym w szczególności sektora finansów publicznych i będzie uwzględniać ograniczenia związane z obowiązującymi regułami fiskalnymi, w tym Stabilizującą Regułą Wydatkową.
Obecnie projekty z zakresu wodoru konkurują o dofinansowanie z przedsięwzięciami z zakresu informatyki czy chemii. Jest to problematyczne, ponieważ instalacje z branży energetycznej często nie są
w stanie osiągnąć tak szybkiego okresu zwrotu z inwestycji. Wobec powyższego rekomenduje się
stworzenie programów przeznaczonych wyłącznie do wsparcia technologii wodorowych. Do składania aplikacji dopuszczone byłyby wyłącznie projekty, które wpisują się w działania przedstawione w
PSW. Będą to programy skierowane do przedsiębiorców, instytucji otoczenia biznesu, jednostek badawczych i naukowych oraz instytucji administracji publicznej na realizację innowacyjnych projektów
związanych z technologiami wodorowymi, a także na wdrożenie projektów wodorowych przez instalację odpowiednich urządzeń i systemów do produkcji wodoru.
Na rzecz zapewnienia finansowania realizacji celów PSW planuje się następujące działania
1. Uruchomienie programów wspierających badania i rozwój w dziedzinie technologii wodorowych
1.1. Uruchomienie od 2021 r. Programu Wsparcia Technologii Wodorowych NCBR obejmującego m.in.
1.1.1. wsparcie finansowe i organizacyjne studiów wykonalności przemysłowych dolin wodorowych w ramach budowy procesów o obiegu zamkniętym;
1.1.2. opracowywanie i sukcesywne ogłaszanie programów finansowania badań w całym
zakresie gospodarki wodorem, w oparciu o wyodrębniony fundusz programu POIR+
oraz środki krajowe. Przewidywana wartość funduszu to 1 mld PLN.
2. Uruchomienie programów wspierających rozwój technologii wodorowych
2.1. Uruchomienie w 2021 r. Programu „Nowa Energia” NFOŚiGW – szacunkowy budżet komponentu wodorowego – do 600 mln zł.
Wsparcie Programu skierowano do przedsiębiorstw na wdrożenie technologii produkcji,
transportu, magazynowania i wykorzystywania bezemisyjnego wodoru.
2.2. Uruchomienie w 2021 r. Programu „Zielony transport publiczny” (Faza I) – szacunkowy budżet komponentu wodorowego – ok. 320 mln zł.
Celem Programu „Zielony transport publiczny” (Faza I) jest obniżenie wykorzystania paliw
emisyjnych w publicznym transporcie zbiorowym przez wzrost udziału w taborze autobusów wykorzystujących do napędu energię elektryczną wytworzoną z wodoru w zainstalowanych w nim ogniwach paliwowych wraz z infrastrukturą tankowania wodoru. Wsparcie
Programu skierowano do operatorów oraz organizatorów publicznego transportu zbiorowego.
2.3. Uruchomienie w 2021 r. Programu „Wodoryzacja Gospodarki” NFOŚiGW
Wsparcie Programu będzie skierowane do przedsiębiorców, instytucji otoczenia biznesu,
jednostek badawczych i naukowych oraz instytucji administracji publicznej na realizację innowacyjnych projektów związanych z technologiami wodorowymi.
2.4. Uruchomienie w 2021 r. Programu „Wsparcie infrastruktury ładowania pojazdów elektrycznych i infrastruktury tankowania wodoru” NFOŚiGW – ok. 100 mln zł.
Celem Programu jest wsparcie rozwoju infrastruktury do ładownia pojazdów elektrycznych i
infrastruktury do tankowania wodoru. O bezzwrotne dofinasowanie będą mogły ubiegać
się: jednostki samorządu terytorialnego, przedsiębiorcy, spółdzielnie, wspólnoty mieszkaniowe i rolnicy indywidualni.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
3. Nabór projektów w ramach konkursu Important Projects of Common European Interest
3.1. IPCEI to jeden z kluczowych mechanizmów nowej polityki gospodarczej UE służący wsparciu
tworzenia innowacyjnego europejskiego przemysłu w strategicznie ważnych dla UE sektorach gospodarki. Nabór na etapie krajowym przeprowadziły wspólnie Ministerstwo Klimatu
i Środowiska oraz Ministerstwo Rozwoju, Pracy i Technologii.
4. Instrument na rzecz Odbudowy i Zwiększania Odporności
4.1. W toku prac nad Krajowym Planem Odbudowy (KPO) powstał program reform i inwestycji
poświęcony rozwojowi mocy wytwórczych odnawialnego i niskoemisyjnego wodoru oraz
jego wykorzystaniu w sektorze przemysłu, transportu i energetyki.
4.2. Środki z Funduszu Odbudowy dedykowane gospodarce wodorowej zaplanowane w wysokości 800 mln euro zostaną przeznaczone na finansowanie inwestycji wskazanych w KPO,
m.in. przez rozwinięcie programów NFOŚiGW i finansowanie projektów IPCEI – w zakresie,
w jakim wpisują się w jego cele.
5. Mechanizm Sprawiedliwej Transformacji. 62
6. Fundusze Polityki Spójności UE przewidują możliwość finansowania transportu publicznego w
miastach i obszarach funkcjonalnych zasilanego paliwami alternatywnymi, w tym taboru autobusowego wraz ze stacjami tankowania wodoru. Wsparcie będzie skierowane do operatorów i organizatorów publicznego transportu zbiorowego.63 Ze środków Polityki Spójności UE planowane
jest również wsparcie na poziomie krajowym inwestycji w infrastrukturę wodoru w zakresie wytwarzania wodoru z odnawialnych źródeł energii64 oraz jego transport i magazynowanie.
7. CEF – Instrument „Łącząc Europę” w sektorze transportu na lata 2021–2027 przewiduje wsparcie
rozwoju infrastruktury wykorzystującej wodór jako paliwo alternatywne wzdłuż sieci TEN-T.
Aby sprostać wyzwaniom rozwoju gospodarki wodorowej, Komisja Europejska uruchomi środki na
inwestycje i badania w dziedzinie wodoru w ramach szeregu programów. Zachęcamy interesariuszy
do śledzenia działań Komisji i aktywnego udziału w konkursach i innych działaniach umożliwiających
pozyskanie finansowania ze środków, którymi dysponuje Komisja.
4.5. AKTUALIZACJA STRATEGII I SYSTEM MONITOROWANIA
Z uwagi na ścisłe powiązanie z KPEiK i PEP 2040, prace nad najbliższą aktualizacją PSW zostaną rozpoczęte po zakończeniu prac nad aktualizacją KPEiK w 2023 r. i każdorazowo w razie przyjęcia aktualizacji PEP 2040.
Realizacja PSW będzie monitorowana na poziomie głównych celów oraz wskaźników wskazanych w
rozdziale 4.6. Do dnia 31 marca każdego roku minister właściwy do spraw energii przedstawi Radzie
Ministrów roczne sprawozdanie z realizacji PSW za poprzedni rok. W sprawozdaniu za 2025 r. dokonana zostanie weryfikacja wyznaczonych celów i wskazane zostaną ewentualne postulaty ich aktualizacji z uwzględnieniem bieżących potrzeb interesariuszy.
62
63
64
Katalog źródeł finansowania ze środków UE może ulec zmianie, zależnie od wyników negocjacji z KE dotyczących Umowy Partnerstwa na lata 2021–2027 i programów ją realizujących.
Szczegóły wsparcia określa Umowa Partnerstwa oraz poszczególne programy Polityki Spójności przewidziane na lata 2021–2027.
Zgodnie z dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/2001.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
Zawarte w PSW działania strategiczne, które znajdą się w Portfelu Projektów Strategicznych Rady
Monitorowania Portfela Projektów Strategicznych – organu pomocniczego Prezesa Rady Ministrów,
podlegać będą monitoringowi prowadzonemu przez Rządowe Biuro Monitorowania Projektów w
Kancelarii Prezesa Rady Ministrów.65
4.6. WSKAŹNIKI STRATEGII
Poniżej znajduje się lista kluczowych wskaźników realizacji PSW
Jednostka
miary
Wartość bazowa (2020)
Wartość docelowa
(2030)
Zainstalowana moc instalacji produkcji
niskoemisyjnego wodoru
MW
0
2000
Liczba dolin wodorowych
szt.
0
5
Liczba będących w użyciu autobusów wodorowych
szt.
0
1000
Liczba stacji wodoru
szt.
0
>32
Zawarcie porozumienia na rzecz budowy
gospodarki wodorowej
szt.
0
1
Stworzenie Ekosystemu Innowacji Dolin
Wodorowych
szt.
0
1
Utworzenie Centrum Technologii Wodorowych
szt.
0
1
Nazwa wskaźnika
Tabela 8. Lista kluczowych wskaźników realizacji PSW.
65
Monitoring projektów realizowany jest przy pomocy narzędzia informatycznego MonAliZa. System zapewnia jednolitość monitorowania obowiązującego projekty wszystkich zintegrowanych strategii,
z uwzględnieniem specyfiki organizacji, zakresu projektu oraz dobrych praktyk i rekomendowanych standardów. Wyznaczeni liderzy projektów przekazują dane niezbędne do zasilenia systemu MonAliZa, a także za
jego pośrednictwem wskazują m.in. ryzyka i osiągnięte rezultaty.
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
WYKAZ SKRÓTÓW
SOR
Strategia na rzecz Odpowiedzialnego Rozwoju do roku
2020 (z perspektywą do 2030 r.)
PEP 2040
Polityka Energetyczna Polski do 2040 r.
KPEiK
Krajowy plan na rzecz energii i klimatu
UE
Unia Europejska
Strategia wodorowa UE
Strategia w zakresie wodoru na rzecz Europy neutralnej
dla klimatu
UNIDO
United Nations Industrial Development Organization
OZE
odnawialne źródła energii
CO2
dwutlenek węgla
CO
tlenek węgla
N2
azot
CCS (ang. Carbon Capture and Storage)
wychwytywanie i składowanie CO2
CCU (ang. Carbon Capture and Utilization)
wychwytywanie i wykorzystanie CO2
BEV (ang. Battery Electric Vehicle)
pojazdy elektryczne
HEV (ang. Hybrid Electric Vehicle)
hybrydowe pojazdy elektryczne
PHEV (ang. Plug-in Hybrid Electric Vehicle)
hybrydowe pojazdy elektryczne typu plug-in
FCEV (ang. Fuel Cell Electric Vehicle)
pojazdy na ogniwa paliwowe
P2G (ang. Power to Gas)
technologia wykorzystująca energię z OZE do produkcji
paliw gazowych
P2H (ang. Power to Heat)
technologia wykorzystująca energię z OZE do produkcji
ciepła
P2L (ang. Power to Liquid)
technologia wykorzystująca energię z OZE do produkcji
paliw płynnych
P2A (ang. Power to Ammonia)
technologia wykorzystująca energię z OZE do produkcji
amoniaku
P2X (ang. Power to X)
łączne określenie ww. technologii
B+R
prace badawczo-rozwojowe
KSE
Krajowy System Elektroenergetyczny
SOE (solid oxide electrolyser)
elektrolizer stałotlenkowy
OSPg
Operator Systemu Przesyłowego Gazu
OSPe
Operator Systemu Przesyłowego Elektroenergetycznego
Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.
SNG (ang. Substitute Natural Gas)
syntetyczny gaz ziemny
COVID-19 (ang. Coronavirus Disease 2019) ostra choroba zakaźna układu oddechowego wywołana
zakażeniem wirusem SARS-CoV-2
IGCC (ang. Integrated Gasification Combined Cycle)
technologia zgazowania w cyklu gazowo-parowym zintegrowanym ze zgazowaniem paliw stałych
IGFC (ang. Integrated Gasification Fuel
Cell Combined Cycle)
technologia wykorzystująca część wychwyconej emisji
gazów ze spalania do produkcji energii
SPIS RYSUNKÓW I TABEL
Rysunek 1. Projekt łańcucha wartości polskiej gospodarki wodorowej.
8
Rysunek 2. Struktura udziału w rynku wodoru w Polsce w 2020 r.
9
Rysunek 3. Produkcja wodoru wg źródeł energii pierwotnej.
12
Rysunek 4. Schemat łączenia sektorów wg Ch. Schnell (red.).
13
Rysunek 5. Działania w zakresie wodoru w latach 2021–2030.
26
Tabela 1. Wspierane działania w zakresie wdrożenia technologii wodorowych w energetyce i
ciepłownictwie na lata 2020–2030.
16
Tabela 2. Wspierane działania w zakresie wdrożenia wodoru jako paliwa alternatywnego w
transporcie na lata 2020–2030.
18
Tabela 3. Wspierane działania w zakresie dekarbonizacji przemysłu na lata 2020–2030.
20
Tabela 4. Wspierane działania w zakresie produkcji wodoru w nowych instalacjach na lata
2020–2030.
22
Tabela 5. Wspierane działania w zakresie transportu i magazynowania wodoru na lata 2020–2030. 24
Tabela 6. Działania w zakresie legislacji dotyczącej wodoru.
29
Tabela 7. Podsumowanie koniecznych nakładów inwestycyjnych.
32
Tabela 8. Lista kluczowych wskaźników realizacji PSW.