Evropský vodíkový sektor naráží na první větší komplikace. Projekty, které měly být hnacím motorem rozvoje sektoru s velkým potenciálem dekarbonizace se ruší. Jen v minulém a tomto měsíci došlo ke zrušení několika velkých projektů společnosti BP, Neste, Repsol či Orsted. Souhrnně se jedná o stovky MW až jednotky GW elektrolytických kapacit, které byly buďto zrušeny trvale, nebo pozastaveny. Příčin je celá řada.
Zásadní je nicméně ekonomická realita výroby obnovitelného vodíku, která je ovlivněna vysokou investiční náročností elektrolyzérů (okolo 3 000 € za instalovanou kW i u větších systémů), vysokými náklady na elektrickou energii v místech, kde je vodík spotřebováván, a tedy vysokou výslednou cenou vyrobeného vodíku, která oproti šedému vodíku převyšuje jen v České republice jeho cenu minimálně 4 – 5x. Přidejme k tomu nesmyslně striktní podmínky výroby obnovitelného a nízkouhlíkového vodíku z pera technokratů Evropské komise a recept na problém je na světě. Přes veškeré negativní zprávy se ale najde i řada projektů, které budou s vysokou pravděpodobností realizovány.
Vyjádřeno grafickou reprezentací ‘‘Gartner Hype Cycle’’, kterou vytvořila americká konzultační firma Gartner (obrázek 1) vodíkový sektor právě prochází údolím zoufalství. Přes veškeré negativní zprávy je ale nutné pamatovat, že inovační potenciál vodíkových technologií a větší zaměření na realističtější projekty dovede sektor eventuelně do bodu produktivity, jen si to vyžádá více času, než bylo předpokládáno. Nesmíme přitom zapomínat, že vodíkový sektor je neustále v začátcích a přirovnávat jej k dnes již etablovaným technologiím jako jsou baterie či fotovoltaické panely není fér. I tyto sektory prošly celou řadou složitých momentů a vlastním Gartner cyklem. Dění posledních měsíců nám predikuje, co můžeme v příštích letech v oblasti vodíku očekávat.
Co se ve vodíkovém odvětví odvětví děje v posledních měsících?
- Rušení řady projektů jak v Evropě, tak mimo ni. Jedná se o projekty podpořené i nepodpořené státy. Tento vývoj je dán především nevyzrálostí některých prohlášení před několika lety, které byly podpořeny nerealistickými strategickými cíli Unie a jednotlivých států. Například Vodíková strategie EU stanovila cíl výroby 10 milionů tun obnovitelného vodíku do roku 2030, tedy množství, které by zcela nahradilo využívání šedého vodíku. Jak ukázala zpráva Účetního dvora Evropské unie z července 2024, strategie nebyla založena na reálných předpokladech a nebyla podpořena adekvátní dopadovou studií.
- Snižování predikcí využívání vodíku k roku 2050 od renomovaných společností. BloombergNEF snížil v tomto měsíci svůj původní odhad pro uhlíkově neutrální scénář na 400 milionů tun (o 20 % méně než naposledy). McKinsey snížil svou predikci na přibližně 300 milionů tun. Proč? Elektrifikace řady sektorů (dopravy, průmyslového tepla a vytápění) je v současné chvíli levnější, a to ačkoliv je stále zpravidla dražší než využívání fosilních paliv. Trend snižování spotřeby vodíku v predikcích k roku 2050 bude i nadále pravděpodobně pokračovat.
- Začíná se objevovat kritika unijních pravidel nastavených ze strany Evropské komise. Řada států, které dříve tlačily na vypsání pravidel co nejdříve, zjišťuje, že složité podmínky výroby obnovitelného vodíku komplikují již tak drahou elektrolytickou výrobu vodíku bez pravidel. Pravidla adicionality, časová nebo geografická korelace jen přidávají další hřebíky do rakve evropských projektů. Zatímco u přímé elektrifikace se předpokládá vysoká účinnost od přenosu elektrické energie a následné využití v místě spotřeby, výroba a spotřeba vodíku je z energetického pohledu výrazně ztrátovější. Touto mantrou se řídí unijní legislativa, která funguje na principu ‚‚Energy efficiency first‘‘ a právě kvůli tomuto principu pravidla pro výrobu obnovitelného vodíku vznikla. To nicméně neospravedlňuje zcela odlišný přístup k elektrifikaci a vodíku. Spotřeba elektřiny takto striktní pravidla plnit nemusí a problém emisní náročností se řeší na úrovni výroby, skladování energie, přenosu a distribuce. Vodík takovýto luxus nemá, ačkoliv můžeme argumentovat, že pokud dojde k dekarbonizaci elektřiny, dojde i k dekarbonizaci výroby vodíku elektrolýzou. Navíc instalace nových OZE znamená velké výkyvy cen na denních a vnitrodenních trzích, v principu tak ceny padají k nulovým až záporným hodnotám zpravidla od jara až do podzimu. Optimalizace elektrolyzéru k výrobě co nejlevnějšího obnovitelného vodíku povede k nutnosti využívat levnou elektrickou energii. Ta je k dispozici, když OZE vyrábí. Trh tedy drtivou většinu problémů s emisní náročností vyráběného vodíku vyřeší, a to až do té doby, dokud půjde stále do elektrizační soustavy integrovat nové OZE. Jsou tedy složitá pravidla vůbec nutná? Možná by byla, pokud by se naplnil strategicky zcela mylný předpoklad, že k roku 2030 bude v EU nainstalováno minimálně 80 GW elektrolyzérů. Tato čísla jsou ale pouhým předpokladem založeným na přehnaných představách ze začátku této dekády, která byla podpořena predikcemi, že cenové parity dosáhne obnovitelný vodík k šedému okolo roku 2030.
Co si myslíme, že můžeme očekávat do budoucna?
- Do budoucna lze očekávat alespoň částečnou změnu současně platných pravidel pro výrobu obnovitelného vodíku. Doufejme, že impulsem pro změnu bude tlak na znovunalezení konkurenceschopnosti evropských firem. K tomu vyzývá unijní dokument s názvem Draghiho zpráva ze září 2024. Jedním ze zásadních problémů Unie je přebujelá byrokracie a příliš striktní legislativa. Jen systém kvót a pravidel pro vodík vydá na několik desítek stran analýz. Regulace se vymyká kontrole. Do toho přidejme fakt, že v Bruselu slyší pozitivně jen na zelené technologie, nikoliv nízkouhlíkové a recept na problém je na světě. Vodíkový sektor padl regulaci za oběť, a to dokonce předtím, než se vůbec mohl zkonsolidovat. Ještě ale není pozdě pravidla změnit, případně účinnost některých ustanovení posunout (zejména časové korelace a adicionality). Ostatně samotná pravidla aktu v přenesené pravomoci k výrobě obnovitelného vodíku mohou být kvalifikovanou většinou členských států odvolány, alternativně lze využít většinu Evropského parlamentu.
- Konsolidace názorů na využití vodíku v nových sektorech, kde bude používán. Před lety se mluvilo o vodíku ve vytápění, vodíku v osobní mobilitě, zkrátka o vodíku jako náhradě za fosilní paliva. S postupujícím zlepšováním konkurenčních technologií (bateriové, tepelná čerpadla či výroby průmyslového tepla) a hlubším pochopením ekonomických a fyzikálních složitostí vodíku je zaměření využití vodíku v nových sektorech pohledem řady expertů čím dál užší. Zatímco ceny řešení přímé elektrifikace klesají, ceny vodíkových technologií rostou. To je dáno řadou faktorů. Zaprvé nedostatkem dat o vodíkových technologiích ze začátku této dekády a přehnanými očekáváními. Zadruhé prezentováním vodíkových technologií jako vyzrálých a plně tržně etablovaných. A zatřetí pocitem, že půjde replikovat podobné snižování cen u elektrolyzérů, jaké jsme mohli vidět u fotovoltaik a baterií, což nás opět přivádí k prvnímu bodu, tedy nedostatku věrohodných dat z reálných aplikací. Dnes se odborná veřejnost shodne na využití vodíku v nových sektorech, jako jsou ocelářství, výroba derivátů vodíku (čpavek a metanol) v lodní dopravě a v nákladní dopravě (tam, kde nebude elektrifikace možná z nějakých důvodů) nebo v případě sezónního skladování energie. Je jasné, že cena technologií klesne, u elektrolyzérů se zaváděním nových konceptů a tlakem na modularizaci můžeme očekávat výrazné zlevnění už u druhých a třetích generací produktů, elektrolyzér v každé domácnosti ale nečekejme. Z tohoto úhlu pohledu nejvíce napodobují fotovoltaiky a bateriové technologie palivové články, je ale otázkou, zda vznikne natolik silná poptávka, která bude schopná zaručit podobné snižování cen, jaké dnes vidíme u baterií.
- Omezení při zavádění přímé elektrifikace. Ať už vlivem nestabilní výroby elektrické energie, nebo úzkým místům v síti, ať už přenosové či distribuční soustavy. Elektrifikace drtivé většiny lidských činností nebude jednoduchá. Vodík má potenciál některá místa zalepit, a to pokud se v rámci elektrifikace nepodaří vyřešit výše popsané komplikace. Jako platforma proto vnímáme vodík jako relevantní technologii např. u těžké dálkové nákladní dopravy. Elektrifikovat první vozidla bude jednoduché, ale s přibývajícími počty narazí zákonitě elektrifikace na limity, které se jí nepodaří obejít bez toho, aniž by byla zajištěna dostatečná kapacita v síti.
- Znásobení současných produkcí čistého vodíku po světě (myšleno jako vodík elektrolytický či vyráběný s nižší emisní stopou než šedý). BloombergNEF například argumentuje, že k roku 2030 je momentálně ve fázi pokročilé realizace až 10,1 milionů tun kapacity výroby vodíku. Jedná se o více než 20x navýšení kapacit výroby čistého vodíku oproti roku 2024. Většina těchto případů využije vodík k dekarbonizaci stávajících spotřeb vodíku, nebo bude vodík vyvážet jako derivát. Rozvoj výroby obnovitelného vodíku můžeme očekávat tam, kde jsou dostatečné zdroje OZE.
- Realizaci řady projektů v Evropské unii kvůli platným kvótám v průmyslu a dopravě. Tyto realizace budou motivované hrozbou pokut při neplnění povinností ze strany členských států EU. Lze očekávat významné realizace zejména v rafineriích, ve výrobnách čpavku a výrobnách metanolu, odtud pak dává smysl vodík uplatňovat poblíž i v nových sektorech (například v mobilitě). Jen v České republice si podle směrnice RED 3 vyžádá její plnění 20 tisíc tun obnovitelného vodíku do roku 2030. I kdyby byl tento cíl naplněn jen z poloviny, stále se jedná o velmi pozitivní vývoj s ohledem na realitu současné výroby šedého vodíku v ČR i ve světě.
Navzdory výše popsaným problémům a očekáváním není nutné propadat do skepse. Realismus vodíkovému sektoru pomůže a vodíkový sektor své uplatnění nalezne, bude to ale trvat déle, než se původně očekávalo. U vodíkových projektů je v první řadě nutné hledat odběratele a strategicky plánovat integraci ideálně v kombinaci s dalšími technologiemi. Nesmíme navíc zapomenout, že i ve vodíkovém sektoru dochází k inovacím. Ty mají potenciál řadu aplikací, která se dnes nezdají pro vodík příliš optimistická, zase vrátit do hry. Pokud se například podaří zvýšit účinnost výroby vodíku novými koncepty elektrolýzy a u palivových článků zvýšit životnost a výrazně snížit cenu, otevře se potenciál této technologie dalším sektorům. Jedno je ale jisté, budoucnost predikovat nelze, trendy ano.
Zdroje:
Pro více informací o BP projektech: https://www.hydrogeninsight.com/production/bp-shelves-18-early-stage-hydrogen-projects-as-part-of-2bn-cost-cutting-programme/2-1-1732015
Pro více informací o Neste projektech: https://www.fastmarkets.com/insights/neste-pulls-back-on-green-hydrogen-project-at-porvoo-refinery/
Pro více informací o Repsol projektech: https://www.hydrogeninsight.com/production/repsol-has-frozen-all-investment-in-new-spanish-green-hydrogen-projects-in-windfall-tax-row/2-1-1727663
Pro více informací o Orsted projektu: https://www.ship-technology.com/news/orsted-abandons-methanol-project-slow-market/
Více informací například o projektu REFHYNE II společnosti Shell: https://www.linde-engineering.com/news-and-events/press-releases/2024/linde-to-build-100-mw-green-hydrogen-plant-for-shell-refhyne-ii
Více informací o auditu: https://www.hytep.cz/o-vodiku/aktuality/evropsky-ucetni-dvur-udelal-audit-evropske-vodikove-politiky
Zdroj obrázku:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Gartner_hype_cycle