Vodík – spása nebo další slepá cesta?

ABSTRACT: Hydrogen has been referred to as the fuel of the future, with the potential to transform the energy mix as well as the transport industry. However, its widespread development has so far been constrained by high prices and insufficient infrastructure.

Česko se musí připravit na energetické využití vodíku, i když nemá ideální podmínky pro jeho výrobu a vodík se bude muset začít dovážet ze zahraničí. Jako zdroj energie by se měl vodík využívat například v teplárnách a v těžkém průmyslu, pro domácí vytápění a pohon menších dopravních prostředků to není pravděpodobné. Na diskusním setkání Institutu pro veřejnou diskusi to uvedli vrchní ředitel sekce ochrany klimatu na Ministerstvu životního prostředí Petr Holub a náměstek ministra průmyslu a obchodu Petr Třešňák.

NIKOLIV NÁHRADA ELEKTŘINY, JEN DOPLNĚNÍ AKUMULACE

„Myslím si, že končí doba, kdy jako stát můžeme zkoušet podporovat strategicky nebo finančně různé projekty. Je třeba se zamyslet, kde využití vodíku bude dávat smysl, kolik ho bude místního, kolik ho bude dovozového a co potřebujeme podpořit. Je třeba se podívat, odkud bude vodík dovážen a připravit rozvody a trubky,“ řekl Holub. Podle něj se bude muset částečně podpořit i výroba vodíku v ČR, protože k tomu státy zavazuje směrnice Evropské unie o obnovitelné energii.

Na vodík podle Třešňáka stát nenahlíží jako na náhradu elektrické energie, ale jako na doplnění akumulace. Pro produkci takzvaného zeleného vodíku, který se vyrábí s použitím obnovitelných zdrojů energie, v ČR nejsou nejlepší podmínky, podotkl Třešňák. Výroba vodíku má přitom už do roku 2027 své stanovené cíle a počítat se s ním musí. V první fázi se bude podle Třešňáka využívat hlavně v průmyslu a jeho cena bude poměrně vysoká. „Následovat bude etapa globální, kdy bude možné využít například současnou plynárenskou infrastrukturu a vodík dovážet, a pak ta nejvzdálenější etapa nové technologie, kdy se předpokládá dosti dostupná cena vodíku,“ dodal náměstek Třešňák, který vyzdvihl výhodnost vodíku pro přepravu energie na velké vzdálenosti, skladování energie a jeho využití jako obnovitelného zdroje v obdobích, kdy nesvítí slunce a nefouká vítr.

HROZÍ VYSOKÉ POKUTY ZA NEDODRŽOVÁNÍ EVROPSKÝCH SMĚRNIC?

Svaz průmyslu a dopravy si nechal zpracovat u společnosti PwC studii o využití a budoucnosti vodíku v ČR. Z ní vyplývá, že by se stát měl důsledněji a systematičtěji zaměřit na využití vodíku v průmyslu či dopravě. V opačném případě hrozí, že po roce 2030 budou firmy mimo jiné platit vysoké pokuty za nedodržování evropských směrnic a mít dražší emisní povolenky. Podcenění nástupu vodíkové ekonomiky v ČR pak může mít negativní dopad na růst ekonomiky, zaměstnanost a příliv nových investic.

„Ačkoliv Česká republika má od roku 2021 vodíkovou strategii, v praxi není příliš naplňována a momentálně prochází aktualizací. Nejen Evropská unie přitom ve svých plánech s vodíkem v příštích letech počítá jako s důležitým alternativním palivem v dopravě, zároveň vodík může sehrát klíčovou roli při dekarbonizaci celého průmyslu,“ píše se ve studii.

V současnosti se podle studie v tuzemsku vodík využívá de facto jen v chemickém průmyslu, a to jako surovina a meziprodukt pro výrobu čpavku, anilinu nebo v rafiné­riích. V dopravě se dosud využívá minimálně – v roce 2023 bylo v Česku registrovaných 24 osobních vodíkových vozidel. V energetice a teplárenství není využíván vůbec.

VĚTŠÍMU VYUŽITÍ VODÍKU BRÁNÍ VYSOKÁ CENA A CHYBĚJÍCÍ INFRASTRUKTURA

Mezi hlavní důvody, proč se vodík v Česku zatím příliš nevyužívá, patří především jeho vysoká cena a také chybějící infrastruktura. Veřejné vodíkové čerpací stanice máme v celé zemi prozatím pouze čtyři – v Praze, Litvínově, Vítkovicích a Mstěticích. Obdobně jako ve zbytku Evropy i v Česku zatím scházejí produktovody, kterými by vodík do země proudil ze zahraničí.

„V horizontu roku 2030, kdy budeme muset plnit povinné cíle Evropské unie, je důležité zaměřit se na to, abychom byli schopni si dostatek vodíku vyrobit i sami v Česku. Především jde o RFNBO neboli tzv. zelený vodík, který se vyrábí z energie z obnovitelných zdrojů. Nová evropská směrnice o obnovitelných zdrojích vyžaduje, aby byl právě podíl RFNBO vodíku v průmyslu a dopravě od roku 2030 stále vyšší a vyšší,“ říká Jan Rafaj, prezident Svazu průmyslu a dopravy ČR.

„Česko zatím není ve stavu dobré připravenosti. Bez vodíku nelze splnit závazné národní dekarbonizační cíle v oblasti dopravy a průmyslu vytyčené evropskou směrnicí RED III. Pro rozvoj vodíku jsou zásadní dvě věci. Tou první je spolupráce českého státu a průmyslu, včetně podílení se na investicích, a tou druhou dostatečné množství levné elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Bez levné a dostupné elektřiny z obnovitelných zdrojů nebude ani dostupný obnovitelný vodík,“ říká Tomasz Wiatrak, člen představenstva Svazu průmyslu a dopravy ČR.

LEGISLATIVA EU ZAVAZUJE ČR K VĚTŠÍMU NASAZENÍ VODÍKU V DOPRAVĚ I PRŮMYSLU

Evropská unie loni přijala klíčovou revizi směrnice Renewable Energy Directive na podporu využívání obnovitelných zdrojů energie, která přináší pro Českou republiku i závazné cíle pro spotřebu obnovitelného vodíku v dopravě a průmyslu. V roce 2030 tak má 1 % spotřebované energie v dopravě na území ČR pocházet z obnovitelných paliv nebiologického původu, tedy především z obnovitelného vodíku, případně z e-paliv. V průmyslu pak má být podle směrnice do roku 2030 přibližně 42 % šedého vodíku nahrazeno vodíkem obnovitelným. V Česku mají podle směrnice také vzniknout tzv. „akcelerační zóny“, kde bude jednodušší a rychlejší budovat nové zdroje obnovitelné energie.

Dle jiného nařízení EU o zavádění infrastruktury pro alternativní paliva zase musí do roku 2030 vzniknout na každých 200 kilometrech dálnic sítě TEN-T (tedy dálnicích, jako je D1 nebo D5) plnicí stanice vodíku s kapacitou vhodnou pro rozvoj vodíkové nákladní dopravy. Minimálně jedna vodíková plnicí stanice pak bude muset stát i v každém krajském městě ČR.

V české legislativě ale vodík stále nemá pevné místo. „Spolupracujeme se státní správou na vyjasnění podmínek, za kterých bude možné financovat projekty výroby obnovitelného vodíku v návaznosti na pravidla státní podpory, doufáme, že to stihneme nejpozději do konce roku 2024. Vodík se loni sice dostal do energetického zákona, to ale byl jen první nezbytný krok. Nyní usilujeme o to, aby Česká republika přišla s komplexní revizí legislativy speciálně zaměřenou na rozvoj vodíku jako energetického plynu a paliva, a to i s ohledem na nové unijní směrnice a nařízení. Již brzy se ale dočkáme aktualizace Vodíkové strategie, která bude řadu problémů adresovat,“ upozornila Veronika Vohlídková, výkonná ředitelka České vodíkové technologické platformy HYTEP.

Podle expertů brání aktuálně většímu rozmachu zeleného vodíku dva hlavní faktory. „Největší překážkou je takřka neexistující prioritizace obnovitelné energie s výjimkou té solární. K výrobě obnovitelného vodíku ale potřebujeme vítr, protože vodních zdrojů v ČR už moc nepostavíme a solární elektrárny nám v zimě moc elektřiny nevyrobí. Je potřeba výstavbu zrychlit,“ řekl odborný specialista České vodíkové platformy Jan Sochor.

Překážkou jsou i vysoké náklady na jeho produkci, které souvisí s náročnými technologiemi, zejména elektrolyzérů. Odborníci se však zároveň shodují, že jde spíše o dočasný jev. „Investiční náročnost bude v následujících letech postupně klesat, kvůli úsporám z rozsahu a výzkumným aktivitám,“ doplnil Jan Sochor. Podle Davida Hluštíka z Ministerstva průmyslu a obchodu se očekává, že ke snížení ceny zeleného vodíku v budoucnosti přispěje i využití přebytků elektrické energie z jaderných zdrojů. „Cena českého zeleného vodíku je každopádně zatím zhruba dvojnásobná v porovnání s Itálií nebo Řeckem kvůli nižšímu počtu hodin slunečního svitu v ČR,“ doplnil.

Výroba a využití vodíku

Zdroj: Evropa v datech z údajů IEA, 2023
 

V ČR SE STAVÍ ELEKTROLYZÉRY A PLNIČKY, TESTUJÍ SE I VODÍKOVÉ AUTOBUSY

Podle propočtů HYTEP se bude v roce 2030 v České republice spotřebovávat kolem 20 tisíc tun obnovitelného vodíku. K tomu ovšem bude nutné vybudovat a rozvinout robustní řetězec vzájemně navazujících oblastí vodíkového průmyslu. V současnosti se v Česku vyrobí 120 000 až 130 000 tun vodíku z ropných zbytků nebo ze zemního plynu. Zeleného vodíku se nyní vyrábí zanedbatelné množství.

Vodíkových technologií v České republice přibývá jen pomalu. „Kromě 4 veřejných plnicích stanic společnost Solar Global například spustila v Napajedlech první větší elektrolyzér o kapacitě přibližně 230 kW. V řadě měst se rovněž uskutečnily testy vodíkových autobusů,“ vypočítal Aleš Doucek, předseda představenstva HYTEP.

Řada vodíkových projektů se bude rozvíjet v tzv. uhelných regionech. Podle ministra životního prostředí Petra Hladíka může právě vodík představovat pro regiony, jako je Ústecko, Ostravsko či Karlovarsko, obrovskou příležitost při dekarbonizaci průmyslu a ekonomiky. Podle Hladíka ministerstvo připravuje se všemi uhelnými kraji, tedy Ústeckým, Moravskoslezským a Karlovarským krajem, podporu na rozvoj tzv. vodíkových údolí ve Fondu spravedlivé transformace.

Český stát se nedávno stal majitelem téměř 4 000 kilometrů plynovodů a související infrastruktury. Podle ministra průmyslu a obchodu Jozefa Síkely bude hrát státní vlastnictví této infrastruktury důležitou roli při budování evropské vodíkové sítě a plánovaném transportu vodíku z Německa či Ukrajiny do České republiky.

Významným segmentem oblasti vodíkových technologií je vodíková mobilita. Právě do jejího rozvoje v České republice budou směřovat nemalé prostředky z evropských zdrojů. Například Ministerstvo pro místní rozvoj ČR v nedávné době vyčlenilo přes 1,1 miliardy Kč na podporu udržitelné veřejné dopravy. Od ledna 2024 se mohou zájemci ucházet o celkem 245 milionů Kč na nízkoemisní a bezemisní vozidla k přepravě cestujících v Praze. V únoru 2024 pak odstartoval příjem žádostí na podporu infrastruktury pro alternativní paliva ve veřejné dopravě na území celé ČR.

Jeden z dalších inovativních projektů představuje Green Energy Centre (GET Center) Univerzity Jana Evangelisty Purkyně. Ten poskytne Ústecko-mostecké aglomeraci základnu pro vědu, výzkum a inovace v oblasti obnovitelných zdrojů energie. V areálu bývalého dolu Centrum vzniká terénní laboratoř, kde se bude v pilotním provozu vyrábět zelený vodík prostřednictvím obnovitelné energie z fotovoltaiky. „Vodíkové hospodářství ve spojení s fotovoltaickými zdroji bude dokončeno do konce roku 2027, “ vysvětluje Pavel Farkač, manažer rozvojových a transformačních projektů skupiny Sev.en Česká energie.

Nedaleko od dolu Centrum plánuje Orlen Unipetrol stavbu fotovoltaické elektrárny a elektrolyzéru: „Ročně budeme vyrábět 4 500 tun obnovitelného vodíku, což představuje například pohon pro 30 tisíc aut. Při výrobě budeme kombinovat naši vlastní energii vyrobenou ze slunce s dodávkami zelené energie od jiných dodavatelů tak, abychom zajistili chod výroby i v nočních hodinách,“ říká Pavel Kaidl, mluvčí ORLEN Unipetrol. Stavba by měla být dokončena do roku 2028.

Kromě Ústeckého kraje se na vodík zaměřuje také Karlovarský a Moravskoslezský kraj – letos tyto tři kraje podepsaly společné vodíkové memorandum. To má zaručit spolupráci ve využití vodíku a také koordinaci při vzniku českých vodíkových údolí. První z nich se rodí v Moravskoslezském kraji. Zdejší vodíkový klastr sdružuje zástupce kraje, univerzit i soukromých společností. Jeho strategickým cílem je v horizontu deseti let v regionu vytvořit fungující ekonomický systém výrobního a distribučního řetězce vodíku.