Energetyka wodorowa stanowi jeden z kluczowych filarów realizacji Europejskiego Zielonego Ładu (Green Deal), którego celem jest osiągnięcie przez nasz kontynent neutralności klimatycznej do 2050 roku. W tym kontekście Komisja Europejska opracowała w 2020 roku Strategię Wodorową UE, której głównym celem jest rozwój odnawialnego, zielonego wodoru.
W niniejszym rozdziale poddano krytycznej ocenie wybrane rozwiązania techniczne z obszaru szeroko pojętej energetyki. Obok rozwoju wielkopowierzchniowej fotowoltaiki, energetyki opartej na spalaniu pierwotnej biomasy leśnej, stosowania gazu jako paliwa w procesie transformacji, rozwoju energetyki wodorowej, analizie poddano również zmiany, które dokonują się w dziedzinie motoryzacji. Wykazano związek pomiędzy elektromobilnością i energetyką oraz skutki dla środowiska wynikające z upowszechnienia samochodów elektrycznych. Autor jest świadomy, że każdy z wymienionych problemów nadaje się na osobną poważną analizę. W rozdziale w oparciu o źródła jedynie zaakcentowano ważniejsze niebezpieczeństwa wdrożenia na szeroką skalę rozwiązań technicznych, które w opinii publicznej uznawane są jako antidotum na aktualne problemy środowiska, głównie na problemy zmian klimatu. Na przykładzie energetyki zawodowej opartej na biomasie pokazano, że system promocji innowacji prośrodowiskowych prowadzi do upowszechniania rozwiązań, które nie tylko nie chronią środowiska, ale są wręcz dla środowiska szkodliwe. Dotacje, upusty oraz regulacje pozarynkowe sprawiają, że niektóre ryzykowne przedsięwzięcia w energetyce mogą już wkrótce stanowić poważny problem nie tylko dla globalnego klimatu, ale wręcz dla życia na Ziemi.
EN
The chapter critically evaluates selected technical solutions in the field of broadly understood energy sector. In addition to the development of large-scale photovoltaics, energy based on the combustion of primary forest biomass, the use of gas as a fuel in the transformation process, and the development of hydrogen energy, changes taking place in the automotive industry were also analysed. The relationship between electromobility and energy sector was demonstrated, as well as the environmental effects resulting from the popularization of electric cars. The author is aware that each of the problems mentioned deserves a separate serious analysis. The chapter, based on sources, only highlights the more important dangers of large-scale implementation of technical solutions that are considered in public opinion as an antidote to current environmental problems, mainly the problems of climate change. The example of professional energy production based on biomass shows that the system of promoting pro-environmental innovations leads to the dissemination of solutions that not only do not protect the environment, but are even harmful to the environment. Subsidies, discounts and non-market regulations mean that some risky projects in the energy sector may soon pose a serious problem not only for the global climate but even for life on Earth.
Wodór w najbliższych dziesięcioleciach ma wszelkie szanse stać się niemalże idealnym, uniwersalnym paliwem spełniającym warunki bezemisyjności. Od kilku lat głośno było o wodorze „zielonym” uzyskiwanym na drodze elektrolizy wody z udziałem energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Renesans energetyki jądrowej, dla którego katalizatorem stała się wojna na Ukrainie, skierował zainteresowanie części wiodących gospodarek Zachodu w kierunku energii jądrowej. Stabilne i w pełni przewidywalne źródła zasilania w postaci bloków elektrowni jądrowych mogą w przyszłości posłużyć do zasilania wielkoskalowych systemów wytwarzania paliwa wodorowego.
EN
In the coming decades, hydrogen has every chance of becoming an almost ideal, versalite fuel that meets the emission-free requirements. For several years, there has been a lot of talk about "green" hydrogen obtained through water electrolysis with electricity from renewable sources. The renaissance of nuclear energy, catalysed by the war in Ukraine, has turned the interest of some leading Western economies towards nuclear energy. Stable and fully predictable power sources in the form of nuclear power plants may in the future be used to power large-scale hydrogen fuel production systems.
Energetyka wodorowa to sektor rozwijający się bardzo dynamicznie w ostatnich latach. Wzrost emisji szkodliwych substancji emitowanych do atmosfery przyczynił się do realizacji zielonej transformacji mającej na celu zapobiegać negatywnym skutkom środowiskowym. W artykule przedstawiono najważniejsze punkty strategii wodorowej w Polsce oraz w wybranych krajach europejskich. Wodór jako paliwo przyszłości ma bardzo duży potencjał energetyczny, a głównym czynnikiem ograniczającym są nie ujednolicone regulacje prawne dotyczące jego produkcji, magazynowania i dalszego wykorzystania.
EN
Hydrogen energy is a sector that has been growing rapidly in recent years. The increase in emissions of harmful substances emitted into the atmosphere has contributed to the realization of a green transformation aimed at preventing negative environmental effects. The article presents the highlights of the hydrogen strategy in Poland and in selected European countries. Hydrogen as a fuel of the future has a very high energy potential, and the main limiting factor is the non—unified legal legislation on its production, storage and further use.
Artykuł koncentruje się na analizie jednej z kluczowych dla systemu energetycznego gałęzi jaką jest energia ze źródeł odnawialnych. Autorzy skoncentrowali się na rozważaniach obejmujących egipski sektor energetyczny. Przedstawiono możliwości i ograniczenia egipskiego sektora energetycznego w segmencie energii odnawialnej. Uwaga autorów publikacji została zogniskowana na korzyściach jakie mogą przynieść podpisane przez Egipt umowy o współpracy w aspekcie energetyki wodorowej. Przedstawiono zalety przyjętych rozwiązań w stosunku do kosztów energetyki wodorowej jako istotnej, lecz akceptowalnej wady podjęcia środków sprzyjających zwiększeniu udziału odnawialnych źródeł energii w Egipcie. Dokonano analizy kosztów na przykładach, w oparciu o przewidywania rynkowe. W artykule uwzględniono stałość definiowaną jako trwającą już dwie dekady stabilizację egipskiego sektora energetycznego, co przekłada się na reali- zację przyjętych planów oraz założeń przez to państwo.
EN
The article focuses on the analysis of one of the key area of the energy system, which is energy from renewable sources. The authors focused on considerations covering the Egyptian energy sector. Possibilities and limitations of the Egyptian energy sector in the renewable energy segment were presented. The attention has been put on the benefits that may occur from the cooperation agreements signed by Egypt in field of hydrogen based energy. The advantages of the solutions taken in opposition to the costs of hydrogen energy were presented as a significant but acceptable disadvantage in terms of the need to take measures to increase the share of renewable energy sources in Egypt. Cost analysis was performed on examples, based on market forecasts. The article takes into account the stability defined as the two decades long stabilization of the Egyptian energy sector, which translates into the implementation of the adopted plans and assumptions by this country.
Aby odpowiedzieć na postawione w tytule artykułu pytanie, należy przyjrzeć się stechiometrii produkcji wodoru. Tak, produkcji, bo wodór w stanie wolnym nie występuje! Właśnie konieczność jego produkcji, ale nie tylko, każe zastanowić się nad sensem energetyki wodorowej. Wyprzedzając wyniki przeprowadzonych w pracy analiz, należy expressis verbis stwierdzić, że energetyka wodorowa jest termodynamicznym, technicznym, ekonomicznym i środowiskowym absurdem. I jest przy tym, na szczęście, wręcz niemożliwa.
Ogniwo paliwowe wykorzystuje energię chemiczną wodoru lub innych paliw do czystej i wydajnej produkcji energii elektrycznej. Jeśli paliwem jest wodór, jedynymi produktami reakcji są energia elektryczna, woda i ciepło. Ogniwa paliwowe są wyjątkowe pod względem różnorodności ich potencjalnych zastosowań, mogą korzystać z szerokiej gamy paliw i surowców oraz dostarczać energię do systemów tak dużych jak elektrownia komunalna i tak małych jak laptop.
W poprzednim artykule autorzy przedstawili Czytelnikom konieczność zaangażowania w ewolucję klimatyczną. Ewolucję, która już się rozpoczęła. Jest to wyścig z czasem. Czy mamy jakiekolwiek szanse na spowolnienie globalnego ocieplenia i utrzymanie życia na Ziemi?
W artykule dokonano przeglądu dostępnych metod wytwarzania energii elektrycznej z udziałem technologii wodorowych i podjęto próbę oceny potencjału ich zastosowania w polskim systemie elektroenergetycznym. Szczególną uwagę poświęcono ogniwom paliwowym, omawiając dostępne na rynku typy ogniw oraz ich podstawowe parametry techniczne. W zakresie technologii wodorowych, rozważono możliwość samodzielnej pracy ogniw paliwowych, turbin gazowych i silników tłokowych w strukturze rozproszonej, jak też zasadność współpracy wybranych układów w formie systemów hybrydowych. Przytoczono przy tym zalety i wady omawianych rozwiązań. Zwrócono uwagę na wysoki potencjał niektórych układów do pracy w poligeneracji. W oparciu o studia literaturowe, oszacowano jednostkowe koszty inwestycyjne i operacyjne omawianych technologii w perspektywie roku 2050. Mają one istotne znaczenie w aspekcie aktualnych proekologicznych strategii energetycznych, które są bodźcem do transformacji krajowego systemu elektroenergetycznego.
EN
The article reviews the available methods of generating electricity with the use of hydrogen technologies and attempts to assess the potential of their application in the Polish power system. Particular attention was paid to fuel cells, discussing the types of cells available on the market and their basic technical parameters. In the field of hydrogen technologies, there were considered the possibility of independent operation of fuel cells, gas turbines and piston engines in a dispersed structure, as well as the legitimacy of cooperation of selected systems in the form of hybrid configurations. The advantages and disadvantages of the presented solutions were discussed. The attention was paid to the high potential of some systems to work in polygeneration. Based on literature studies, the unit investment and operating costs of the technologies in question were estimated by 2050. They have significant importance in the aspect of current pro-ecological energy strategies that stimulate the transformation of the national power system.
Udzielenie odpowiedzi na powyższe pytanie skłania do podjęcia nawet pobieżnej analizy precyzującej zainteresowanie wodorem, jako paliwem przyszłości. Oczywiście można by stwierdzić, że wodór (H2) to naturalny gaz, występujący powszechnie w przyrodzie w ogromnych ilościach i wykorzystywany już komercyjnie. Co więcej, według wstępnych szacunków „światowy rynek wodoru w 2020 r. osiągnął wartość 9,8 mld dolarów, przy notowanym od 2015 r. wzroście wynoszącym 3,45% rocznie.
OMC Envag Sp. z o.o. od 30 lat dostarcza aparaturę analityczną najwyższej klasy dla przemysłu i monitoringu środowiska. Nowe technologie OZE, w tym wodorowe, wymagają kontroli jakości wodoru z limitami detekcji na poziomie ppb. Oferujemy analizatory zanieczyszczeń wodoru ProCeas® w technologii OFCEAS (ang. Optical feedback cavity enhanced absorption spectroscopy), wynalezionej w Grenoble w trakcie badań nad detekcją śladowych składników atmosfery. Pozwala ona badać jakość wodoru, zapewniając prawidłowe funkcjonowanie wrażliwych elementów ogniw paliwowych.
Ministerstwo Klimatu i Środowiska uznało wodór za nośnik energii, który może stać się ważnym filarem transformacji energetycznej polskiej gospodarki. Transformacja i rozwój polskiej gospodarki w oparciu o wodór umożliwi osiągnięcie neutralności klimatycznej i stworzenie wielu nowych miejsc pracy, zapewni wzrost konkurencyjności polskiej gospodarki i podniesienie jakości życia mieszkańców, a także pozwoli wykorzystać obecną, wiodącą rolę Polski jako producenta wodoru. W celu budowania przewagi polskich przedsiębiorstw w poszczególnych regionach naszego kraju powstają doliny wodorowe.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W sytuacji nadwyżek podaży energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii, zdolność magazynowania energii będzie odgrywała kluczową rolę w zarządzaniu systemami energetycznymi. W tym kontekście zyskują na znaczeniu kwestie pojemności magazynowej, bezpieczeństwa magazynowania, oraz szybkiego dostępu do zasobów magazynowanej energii. Technologie Power-to-gas w połączeniu z zatłaczaniem wodoru lub syntetycznego gazu ziemnego do sieci gazowej stwarzają możliwość wykorzystania istniejącej infrastruktury gazowniczej do magazynowania dużych ilości energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych w postaci energii chemicznej wyżej wymienionych paliw zatłaczanych do sieci gazowej. W referacie przedstawiono wybrane projekty demonstracyjne prowadzone w tym zakresie na świecie. Omówione zostały również dostępne w literaturze wyniki badań tolerancji elementów systemu gazowniczego na podwyższony udział wodoru w mieszaninie z gazem ziemnym, oraz perspektywy konwergencji systemów elektroenergetycznych, gazowniczych i ciepłowniczych w rezultacie rozwoju technologii kogeneracyjnych i technologii Power-to-gas.
EN
With the fluctuation and possible oversupply of electrical power generated by renewable energy sources, the capacity of storage plays a pivotal role in a future sustainable energy system. In that aspect the safe energy storage and its fast availability is gaining in importance. The production of renewable gas (hydrogen, biosynthetic natural gas) from surplus power in power-to-gas (P2G) plants creates the possibility of using the existing natural gas grids as a large energy storage. In this paper selected projects that demonstrate the viability of renewable gas injection into the gas grid are presented. The sensitivity of the elements of gas transmission and distribution systems to the higher hydrogen concentrations in natural gas mixtures is discussed. The process of the convergance of electrical and natural-gas grids as well as district heating systems thanks to the development of CHP and P2G plants is discussed.
Przyszłość wykorzystywania wodoru jako nośnika energii, w tym w szczególności w kontekście transformacji energetycznej, znalazła się w ostatnim czasie w centrum zainteresowania zarówno unijnych, jak i polskich decydentów. Wyrazem tego jest m. in. komunikat Komisji Europejskiej z 8 lipca 2020 r. „Strategia w zakresie wodoru na rzecz Europy neutralnej dla klimatu”1 oraz projekt Polskiej Strategii Wodorowej do 2030 r., będący przedmiotem niedawnych konsultacji publicznych2. Realizacja polityki wodorowej niewątpliwie będzie wymagała różnego rodzaju zmian legislacyjnych, bowiem w chwili obecnej rynek wodoru nie jest w żaden sposób regulowany, czy to przez prawo unijne, czy też prawo polskie.
Gospodarka wodorowa jest rozumiana łącznie jako: technologie wytwarzania, magazynowania, dystrybucji i wykorzystania wodoru, obejmujące scentralizowane i rozproszone systemy wytwarzania, transportu wodoru z wykorzystaniem sieci przesyłowej i dystrybucyjnej, a następnie wykorzystanie go jako produktu końcowego w przemyśle, energetyce zawodowej i rozproszonej w układach wytwarzania energii elektrycznej, układach ko- i poligeneracyjnych itp.
Sytuacja na rynku surowców energetycznych jest w ostatnim czasie bardzo dynamiczna. Dotyczy to zarówno paliw adresowanych do energetyki zawodowej, jak i tych, które skorelowane są z szeroko rozumianym transportem. Dodatkowymi czynnikami zapalnymi mogą okazać się walka o wydobycie węgla w dotychczas funkcjonujących wyrobiskach oraz restrykcje związane z dopuszczalnymi emisjami gazów szkodliwych, w tym głównie dwutlenku węgla.
Rosnący konsumpcjonizm, postęp oraz rozwój technologiczny prowadzą do ciągłego wzrostu popytu na energię. W 2019 roku ponad 75% energii elektrycznej w Polsce zostało wyprodukowanej z wykorzystaniem paliw kopalnych [1]. Możliwości stosowania tych surowców są nie tylko ograniczone przez ich skończone zasoby naturalne, ale również poprzez ciągłe dążenie do zmniejszenia emisji substancji szkodliwych, mających negatywny wpływ na postępującą degradację naszego otoczenia. Czy warto więc wykorzystywać widoczny trend stosowania paliw wodorowych w energetyce przy jednoczesnym wykorzystaniu gazu ziemnego?
Ogniwa paliwowe zamieniają energię chemiczną paliwa w sposób bezpośredni na energię elektryczną i ciepło. W ostatnich latach obserwuje się dynamiczny rozwój tej technologii. W artykule przedstawiono rynek światowy ogniw paliwowych w liczbach w latach 2008 - 2018. Wymieniono przykłady wdrożeń oraz plany rozwoju tej technologii. Dokonano również przeglądu podstawowych typów ogniw paliwowych, ich charakterystyk, wad i zalet.
EN
The fuel cell convert chemical energy of a fuel directly into electrical energy and heat. In last years dynamic development of fuel cell technology is observed. The article presents the world fuel cell market in numbers from 2008 to 2018.Eexamples of implementations and plans for the development of this technology are listed. The basic types of fuel cells, their characteristics, disadvantages and advantages are also reviewed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.