Vodík je naděje. Vláda s ním má velké plány, firmy taktéž

Vodík, dnes tak často skloňované slovo, je energeticky bohaté palivo (33 kWh/kg), které je a bude přímým konkurentem zejména bateriovým technologiím. Vodík tedy představuje naději pro budoucnost – počítá se s tím, že do deseti let bude vodík zdrojem energie v dopravě, průmyslu i v domácnostech.

Vodík je naděje. Vláda s ním má velké plány, firmy taktéž

ABSTRACT: The world’s most widespread and cheapest production of hydrogen from natural gas (“grey” hydrogen) will make it possible to start using hydrogen in transport, industry and energy. In the Czech Rep., it is expected that by 2030 there will be 80 hydrogen filling stations, 50,000 hydrogen cars and 500 hydrogen buses in operation.


BARVY VODÍKU A ZPŮSOBY JEHO VÝROBY

Vodík může být vyráběn několika způsoby z širokého spektra vstupních surovin (viz obrázek). Při produkci šedého vodíku vznikají emise oxidu uhličitého. „Odpadem“ při výrobě takzvaného hnědého vodíku z uhlí jsou kromě emisí CO2 i další látky, např. síra.

V celosvětové produkci převažuje výroba vodíku z fosilních paliv (96 %) a jedná se o tzv. parní reforming zemního plynu. Tato technologie je nejlevnější. Tento chemický proces probíhá za vysoké teploty, reaguje při něm směs metanu a vodní páry za vzniku vodíku a CO2. Účinnost tohoto způsobu produkce se pohybuje okolo 80 %, jeho nevýhodou je vznik velkého množství oxidu uhličitého – na 1 kg vyrobeného vodíku se vyprodukuje 5,5 kg CO2.

„V současnosti u nás neexistuje legislativně definovaná klasifikace vodíku podle jeho emisní náročnosti při výrobě. Většina vodíku v ČR je dnes vyráběna ze zemního plynu nebo ropy. Tento vodík s sebou nese určitou emisní stopu, ale je to stejné jako například s elektřinou pro bateriovou elektromobilitu. Z dlouhodobého hlediska nemá smysl fosilní vodík podporovat, ale pro nastartování vodíkové ekonomiky je zcela klíčový a nepostradatelný,“ podotýká Aleš Doucek z HYTEPu.


VODÍK A OZE

Jak uvádí webová stránka devinn.cz, výroba vodíku je možná z obnovitelných zdrojů (aktuálně představuje 4 %), například z biomasy, elektrolýzou vody nebo parní elektrolýzou. Zelený vodík se vyrábí elektrolýzou vody s využitím elektřiny z obnovitelných zdrojů energie (OZE), ale mezi jeho nevýhody patří vyšší cena a nároky na spotřebu energie a vody. Při elektrolýze vody se průchodem elektrického proudu roztokem štěpí vazby mezi vodíkem a kyslíkem a voda se tak rozkládá na tyto dva plyny. Celková účinnost procesu se pohybuje okolo 55–60 % a na výrobu 1 kg vodíku elektrolýzou je zapotřebí 9 l vody a 60 kWh elektrické energie.

Účinnost procesu není sice nijak závratná, ale na druhou stranu výroba vodíku je jedním ze způsobů, jak uložit přebytečnou elektřinu z OZE ve chvílích, kdy obnovitelné zdroje jedou naplno, ale uživatelé v rozvodné síti nemají odpovídající spotřebu. „Ve vzdálenější budoucnosti vybrané vysokoteplotní jaderné reaktory nové Generace IV. také počítají s moduly pro efektivní výrobu vodíku (např. v kombinaci s vysokoteplotní elektrolýzou). A hitem diskusí o jaderné budoucnosti jsou i projekty tzv. malých modulárních reaktorů, které bude možné pro produkci vodíku také využít,“ popisuje předseda Doucek. Čistě teoreticky by tak státy, využívající tyto malé reaktory, byly nezávislé na nerostném bohatství nebo politice ropných velmocí.
 

Barvy vodíku z vodíkové strategie


VODÍK JAKO VEDLEJŠÍ PRODUKT

V Česku se v petrochemickém a chemickém sektoru v současné době vyrábí přes 100 000 tun vodíku za rok a tam se ho i většina spotřebovává. Je zde několik průmyslových podniků, které vodík vyrábějí jako hlavní nebo vedlejší produkt (např. Spolchemie, či Unipetrol). Většinou jde o petrochemické procesy a vodík v nich vytvořený není nijak efektivně zužitkován – často je doslova spálen v komíně. Malá část této produkce by proto už dnes mohla najít využití například v plnicích stanicích pro vodíkovou mobilitu, tento volný vodík v ČR by umožnil nájezd FCEV (automobilů s vodíkovým pohonem) v řádech stovek tisíc km/den.


VYUŽÍVÁNÍ VODÍKU V PRVNÍ ŘADĚ V DOPRAVĚ

S využitím vodíku počítá vláda, která na konci července letošního roku schválila Vodíkovou strategii ČR. Jako první by se vodíkové technologie měly objevit v dopravě, poté v průmyslu, plynárenství a nakonec i v českých domácnostech. Producenti počítají s uplatněním vodíku u osobních a nákladních automobilů i v železniční dopravě. Do deseti let by mohly být příslušné vodíkové technologie připraveny. Vzhledem k logistickým nákladům by v ideálním případě měla výroba i spotřeba vodíku probíhat na jednom místě. A plány jsou velké – počítá se s využitím vodíku v nákladní i osobní dopravě, v průmyslu a energetice a při výrobě tepla. Podle směrnice 2019/1161/EU o čisté mobilitě by v obdobích 2021–2025, resp. 2025–2030 měly být známy parametry pro veřejné zadavatele. Výsledný cíl pro ČR u osobních a lehkých užitkových vozidel je 29,7% podíl vodíku (bez zahrnutí CNG), pro těžká nákladní vozidla (N2 a N3) je to 9 %, resp. 11 %, pro autobusy (kategorie M3-I) pak 41 %, resp. 60 %, přičemž u autobusů musí být 50 % cíle splněno bezemisními vozidly (tedy ne vozidly na CNG).

Ze závěrů konference s názvem Barvy vodíku vyplynulo, že by do konce roku 2030 mělo být u nás v provozu téměř 80 vodíkových plnících stanic. S využitím vodíku počítá Národní akční plán čisté mobility, podle něhož by v roce 2030 mělo jezdit na tento pohon až 50 tisíc osobních automobilů a kolem 900 autobusů. V současné době jsou jich však pouze jednotky. Vodík jako součást elektromobility podporuje stát výstavbou veřejných plnicích stanic, nulovým mýtným nebo bezplatným parkováním. Kromě paliva pro auta může vodík sloužit v průmyslu pro ekologickou výrobu produktů. Při jeho využití vznikají pouze emise vodní páry.

Podle Aleše Doucka, předsedy České vodíkové platformy HYTEP a vedoucího oddělení Vodíkové technologie ÚJV Řež, je smyslem vodíkové technologie nejen vodík využívat, ale také vyrábět a integrovat do energetických celků. K přepravě vodíku by mohly být využity stávající tranzitní plynovody. „Co se týče budování tankovací infrastruktury, k dnešnímu dni jsou v Česku v provozu stále jen dvě neveřejné plnicí stanice a obě jsou ve vlastnictví ÚJV Řež. K té původní v Neratovicích, která sloužila k tankování autobusu TriHyBus, přibyla vloni na podzim také vodíková plnička pro malá vozidla, která je instalována v areálu v Řeži,“ sdělil Aleš Doucek.


VODÍKU FANDÍ I VELKÉ SPOLEČNOSTI

S vodíkem počítají i velcí výrobci energie, jako je ČEZ. Jeho hlavní ekonom Pavel Řežábek je toho názoru, že budoucnost vodíkového hospodářství skýtá obrovskou příležitost. Velkou roli bude hrát to, jak se k němu postaví stát, přičemž průmysl se touto cestou už vydává. Nejde podle něj jen o dopravu, ale i o letectví, stavebnictví, hutní a chemický průmysl. Přidávají se i ostatní společnosti – například RWE vyvíjí v Německu elektrolyzér o výkonu 100 a 300 MW, E.ON experimentuje s plynovodem na čistý vodík.


VODÍK – PALIVO BUDOUCNOSTI

Podle Jiřího Hájka, generálního ředitele UniCRE ze skupiny Orlen Unipetrol, chystá firma v dohledné době otevřít šest vodíkových stanic – v Praze, Brně, Ostravě, Plzni i Litvínově. A plánuje dalších 22. Všechny budou schopny doplnit nádrž vozu za 4 až 5 minut. V Litvínově vyrábíme 80 tisíc tun šedého vodíku ročně. Od roku 2030 budeme nabízet zelený vodík, kterým můžeme ´ozelenit´ tradiční paliva. Jeho výroba bude klíčová, ale potřebujeme cítit zájem měst a obcí, aby na vodík přesedlaly.“ Podle jeho názoru začne vodík dominovat ve veřejné dopravě, hlavně u taxislužby či autobusů.

Podle ředitele výzkumu automobilky Tatra Trucks Radomíra Smolky velcí výrobci náklaďáků, jako je Mercedes, Iveco nebo Man, nebudou po roce 2040 už nabízet klasické spalovací motory. Tatra vyniká unikátní koncepcí podvozku s nezávislým zavěšením kol a nyní nabízí dvě řady: Tatra Phoenix ve spolupráci s firmou DAF a Tatra Force. Na svém testovacím polygonu vybuduje automobilka vodíkovou plnící stanici.

Rovněž Hyundai Motor Czech nabízí podle projektového a marketingového ředitele Marka Trešla palivové články pro osobní i nákladní automobily a chystá se na projekty veřejné dopravy. Pokud jde o osobní vozy, na českém trhu jsou dostupné zatím jen dva modely: Toyota Mirai a Hyundai Nexo.


VODÍKOVÁ PÁTEŘNÍ SÍŤ

Jak Jiří Hájek uvedl, výrobní cena zeleného vodíku není hlavním parametrem, tou bude přepravní náklad. K přepravě vodíku by mohly být využity stávající tranzitní plynovody. „Česká republika participuje prostřednictvím společnosti NET4GAS na projektu European Hydrogen Backbone, který v roce 2040 cílí na ‚‚repurposing‘‘ až 39 700 km plynovodů. Poptávka po vodíku by tou dobou, podle očekávání společností zapojených do projektu, měla činit zhruba 2300 TWh ročně. Cílem je, aby vodíková páteřní síť propojila regiony s vysokým potenciálem výroby vodíku (např. Španělsko), včetně regionů mimo EU (např. Ukrajina), s místy jeho finální spotřeby. Nepředpokládám, že se ČR stane zemí, která bude vyvážet samotný vodík, naopak je pravděpodobné, že alespoň v určitých fázích bude důležitý jeho dovoz. V oblasti technologií bychom však měli být aktivní a v této oblasti tedy vodíkové hospodářství může přispět i ke zvýšení vývozu ČR," dodal Doucek.

ÚJV Řež už podepsala smlouvu o vodíkové spolupráci s Pražskou plynárenskou. Její předseda představenstva Martin Pacovský upozornil, že společnost bere vodík velmi vážně a prohlásil, že jejich CNG stanice budou konvertovat na vodík. „Jsme schopni se dostat v přidávání vodíku do zemního plynu na 40 procent v roce 2040,“ doplnil s tím, že společnost by chtěla vodík nejen distri­buovat, ale i vyrábět.


VODÍKOVÉ VLAKY NEJSOU UTOPIÍ

„V Dolním Sasku už jezdí od roku 2019 v komerčním provozu dvě vlakové soupravy na vodíkový pohon. Jejich elektromotory, kterým dodává elektřinu palivový článek (elektro chemická reakce mezi vodíkem a kyslíkem – opak elektrolýzy vody), představují bezemisní alternativu dieselových motorů. Vozidla s vodíkovou nádrží na střeše dosahují rychlosti až 140 kilometrů za hodinu a mají dostatečný dojezd. Na českých kolejích zatím žádné takové vlaky nejsou, protože chybí infrastruktura. Objednatelé musí říci, že chtějí jezdit na vodík, pak to půjde,“ vysvětluje předseda HYTEPu. A dodává, že ÚJV Řež je kromě úzké spolupráce s Německem také zapojena do projektu norských fondů (TAČR Kappa) s názvem „Regionální vodíkové vlaky na českých železnicích“, který by měl pomoci rozvoji vlakové vodíkové dopravy v některých vytipovaných regionech a tratích.

Tomáš Brejcha

Související články

Cash Only: Začíná vodíkové století. Promarní Česko svoji šanci?

Martin Jašminský, Zuzana Kubátová a Jiří Zatloukal komentují dění v českém byznysu. Přinášíme vám webovou podobu newsletteru Cash…

Společnost EDF uspíší termín vyřazení JE Heysham 2 a Torness z provozu

Pokročilé plynem chlazené britské reaktory Heysham 2 a Torness (AGR) mají ukončit výrobu elektrické energie v roce 2028. To je o d…

Energetická krize se velkým dodavatelům nevyhýbá, Uniper si musel půjčit miliardy eur

Mimořádná volatilita a růst cen energetických komodit přinutily velké německé dodavatele k zajištění dodatečných finančních prostř…

Itálie pošilhává po jádru. Rostoucí ceny elektřiny začínají děsit obyvatele

Itálie bývala v Evropě průkopníkem jaderné energetiky, po haváriích v Černobylu a Fukušimě naopak stanula v čele těch zemí, které…

Plnění klimatických cílů EU musí být sociálně i ekonomicky přijatelné

Problémem České republiky je relativně velký podíl uhlí jako zdroje energií. Bez zemního plynu se v nejbližších desetiletích neobe…

Kalendář akcí

Bezpečnost vyhrazených technických zařízení a prováděcí předpisy

18. 01. 2022 08:45 - 12:15
U Plynárny 223/42, 140 00 Praha 4
Školení je určeno pro vlastníky a provozovatele plynových kotelen, odběratele zemního plynu, stavebně montážní organizace, revizní technik...

Ekologie a její budoucnost

27. 01. 2022 08:30 - 12:30
Hotel Voroněž, Křížkovského 47, Brno
Předmět diskuze: Nový zákon o odpadech, nový Operační program Životní prostředí, nová data o odpadech (Ing. Jan Maršák, ředitel Odboru odpadů, Mini...

Diskuzní fórum na PKO a projektování PKO při výstavbě plynovodů 2022

27. 01. 2022 08:45 - 14:35
online
Diskuzní fórum je určeno pro technické a provozní pracovníky plynárenských společností, zástupce stavebních společností, zástupce proje...

Monitoring maloobchodního trhu s elektřinou a plynem

27. 01. 2022 15:00 - 19:00
online
Hned v lednu zve ERÚ na webinář k monitoringu maloobchodního trhu s elektřinou a plynem. On-line seminář proběhne ve čtvrtek 27. ledna 2022 od 15:00 h...

Partneři portálu

ENERGY-HUB je moderní nezávislá platforma pro průběžné sdílení zpravodajství a analytických článků z energetického sektoru. V rámci našeho portfolia nabízíme monitoring českého, slovenského i zahraničního tisku.

65746
Počet publikovaných novinek
1983
Počet publikovaných akcí
742
Počet publikovaných článků
ENERGY-HUB využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování jakéhokoli obsahu či jeho části veřejnosti je bez předchozího souhlasu výslovně zakázáno.
Drtinova 557/10, 150 00 Praha 5, Česká republika