Wykorzystanie energii pochodzącej z farm wiatrowych do produkcji zielonego wodoru

• Autorzy: Filar Bogdan , Kwilosz Tadeusz , Miziołek Mariusz , Moska Agnieszka

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2023.11.03

Warianty tytułu

EN

Using energy from wind farms to produce green hydrogen

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zatwierdzona 2 lutego 2021 r. Polityka energetyczna Polski do 2040 r. (PEP2040) zakłada duży wzrost udziału energii pochodzącej z OZE we wszystkich sektorach gospodarki. Zgodnie z prognozą w 2030 r. udział OZE w końcowym zużyciu energii brutto powinien wynieść co najmniej 23%. Projekt PEP2040 zakłada rozwój energetyki wiatrowej i fotowoltaicznej, co wpłynie na wzrost zainstalowanej mocy elektrowni wiatrowych do około 8–11 GW oraz fotowoltaicznych do około 10–16 GW. Zgodnie z danymi publikowanymi przez Rynek Elektryczny sumaryczna moc zainstalowanych OZE w Polsce na koniec sierpnia 2022 r. osiągnęła 20,9 GW. Należy podkreślić, że sumaryczna moc zainstalowana w całej polskiej energetyce (OZE i konwencjonalna) w sierpniu 2022 r. wynosiła 59 GW. Spośród elektrowni OZE największy udział miała fotowoltaika (11 GW), co stanowiło 19,2% ogółu zainstalowanych mocy. Natomiast sumaryczna moc elektrowni wiatrowych wynosiła 7,7 GW (13,3%). W publikacji podkreślono również, że w 2022 r. moc zainstalowanej fotowoltaiki wzrosła w porównaniu z rokiem 2021 o 84%, a elektrowni wiatrowych – o 12,7%. Powodem szybkiego rozwoju OZE jest duży wzrost ceny konwencjonalnych nośników energii (paliwa kopalne), który wpłynął na wzrost ceny energii elektrycznej. W czerwcu 2022 r. cena kontraktów na dostawy energii elektrycznej wynosiła około 884,68 PLN/MWh. Dla porównania cena referencyjna energii elektrycznej produkowanej w elektrowniach wiatrowych, na podstawie wyników aukcji przeprowadzonej przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki z grudnia 2021 r., wyniosła 250 PLN/MWh. Niestety produkcja prądu przez elektrownię wiatrową zależy od siły wiatru i cechuje się bardzo dużą zmiennością, często zmienia się z godziny na godzinę. Przykładowo w nocy elektrownie mogą pracować z mocą ponad 5 GW, a po południu wykorzystanie ich mocy będzie poniżej 1 GW. W związku z tym, że produkcja energii z OZE jest wysoce niestabilna, to jej nadwyżki powinny zostać zmagazynowane. Głównym celem publikacji jest określenie ilości wodoru, jaka może zostać wyprodukowana z nadwyżek energii pochodzących z elektrowni wiatrowej.

EN

The Energy Policy of Poland until 2040 (EPP2040) approved on 2 February 2021 assumes a significant increase in the share of RES energy in all sectors of the economy. According to the prognosis, in 2030 the share of RES in gross final energy consumption should amount to at least 23%. The EPP2040 assumes that the development of wind and photovoltaic energy, will increase the installed capacity to approx. 8–11 GW (wind) and 10–16 GW (photovoltaic). According to the data published by the Rynek Elektryczny, the total installed capacity of RES in Poland reached 20.9 GW at the end of August 2022. It should be noted that the total installed capacity of the entire Polish energy sector (RES and conventional) in August 2022 was 59 GW. Among power plants classified as RES, the largest share was held by photovoltaics (11 GW), which accounted for 19.2% of the total installed capacity. The total capacity of wind farms was 7.7 GW (13.3%). The publication also emphasizes that in 2022, the installed capacity of photovoltaics, compared to 2021, increased by 84%, and wind farms by 12.7%. The rapid development of RES can be attributed a large increase in the price of conventional energy carriers (fossil fuels), which led to a rise in electricity prices. In June 2022, the price of electricity supply contracts was approximately PLN 884.68/MWh. For comparison, the reference price of electricity produced in wind farms, based on the results of the auction conducted by the President of the Energy Regulatory Office in December 2021, was PLN 250/MWh. Unfortunately, electricity production from wind farms depends on wind strength and characterized by high variability, often changing from hour to hour. For example, at night wind farms can operate with a capacity of over 5 GW, but in the afternoon their capacity utilization may be below 1 GW. As energy production from RES is highly unstable, its surpluses should be stored. The main purpose of this publication is to determine the amount of hydrogen that can be produced from surplus energy from a wind farm.

Słowa kluczowe

PL

energia wiatrowa; wodór; energia odnawialna; farmy wiatrowe

EN

wind energy; hydrogen; renewable energy; wind farms

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 79, nr 11
• Strony: 716--721
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Filar Bogdan

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Kwilosz Tadeusz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Miziołek Mariusz

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

autor

Moska Agnieszka

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• CIRE 24, 2020. Powstała największa farma wiatrowa w Polsce. Serwis Informacyjny CIRE 24.
• Derski B., 2022. Moc fotowoltaiki w Polsce przekroczyła 10 GW. 20 lat wcześniej niż zakładał rząd. Wysokie Napięcie. <https://wysokienapiecie.pl/73113-moc-fotowoltaiki-w-polsce/> (dostęp:16.05.2023).
• Gajowiecki J., Sztuba W., Lasocki K., 2022. Polska energetyka wiatrowa 4.0. Raport 2022. TPA Poland / Baker Tilly TPA.
• Godula-Jopek A., 2015. Hydrogen Production: by Electrolysis. Wiley-VCH. DOI: 10.1002/9783527676507.
• Kotowicz J., Szykowska K., 2021. Wodór i współczesne metody jego produkcji oraz wykorzystania. Rynek Energii, 2: 23–29.
• Krzemiński J., 2019. Energetyczna rewolucja: czekają nas problemy czy świetlana przyszłość? <https://www.obserwatorfinansowy.pl/bez-kategorii/rotator/energetyczna-rewolucja-czekaja-nas-problemy-czy-swietlana-przyszlosc/> (dostęp: 16.05.2023).
• Rynek Elektryczny, 2021. Największe farmy wiatrowe w Polsce. <https://www.rynekelektryczny.pl/najwieksze-farmy-wiatrowe-w-polsce/> (dostęp: 16.05.2023).
• Rynek Elektryczny, 2022. Moc zainstalowana farm wiatrowych w Polsce. <https://www.rynekelektryczny.pl/moc-zainstalowana-farm-wiatrowych-w-polsce/> (dostęp: 16.05.2023).
• Tauron, 2013. Elektrownie wiatrowe. <https://www.tauron-ekoenergia.pl/ elektrownie/energia-wiatrowa/> (dostęp: 16.05.2023).
• Zielona Gospodarka, 2022. <https://zielonagospodarka.pl/na-pomorzu-uruchomiono-najwieksza-farme-fotowoltaiczna-w-tej-czesci-europy-8842> (dostęp: 16.05.2023).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).