Vytautas Keršiulis. Žaliojo vandenilio revoliucijos link: ko tikėtis jau netolimoje ateityje?

2021 m. gruodžio 22 d.
Vytautas Keršiulis

Žaliasis vandenilis vis dažniau minimas kaip alternatyvi kuro rūšis, kuri bus naudojama kuriant tvarius energetikos sprendimus. Šiuo metu analizuojama ir planuojama, kaip žaliasis vandenilis galėtų tapti pakaitalu tradicinėms dujoms transporto ir pramonės srityse. Kuriose srityse žaliojo vandenilio panaudojimas turi didžiausią potencialą bei kokie artimiausi planai vystant projektus, susijusius su žaliuoju vandeniliu?

Kas yra žaliasis vandenilis ir kaip jis pakeis gamtines dujas?

Žaliasis vandenilis -  pagrindinis pretendentas pakeisti tradicines gamtines dujas bei dabar pramonėje naudojamą vandenilį, gaminamą iš gamtinių dujų ar naftos produktų. Šis perėjimas vyks palaipsniui, pritaikant vandenilį skirtinguose sektoriuose.

Žaliasis vandenilis, arba dažnai vadinamas atsinaujinantis vandenilis, yra gaminamas elektrolizės būdu -  iš vandens išgaunamas vandenilis tampa žaliuoju, t.y. gaminamas be CO2 pėdsako,  tik tada, kai naudojama elektros energija yra pagaminta iš atsinaujinančių išteklių. Pagaminti žaliąjį vandenilį vis dar nėra paprasta. Iššūkiai, kurie stabdo šios kuro rūšies gamybos apimčių spurtą -  per didelės reikalingos investicijos į naują elektrolizės įrangą bei didelis poreikis žalios elektros energijos gamybos pajėgumų.  Sumažėjusios įrangos kainos, nauji AEĮ pajėgumai bei žemesnės žalios energijos kainos užtikrintų žaliojo vandenilio gamybos atsiperkamumą ir pasiūlytų didesnę naujo išteklio pasiūlą galutiniams vartotojams.

Stebint pilotinių projektų vystymosi pradžią,  2030 metais jau būtų galima tikėtis apie  300 MW instaliuotos galios elektrolizės įrenginių, 2040 m.– apie 3000 MW, - 2050 m. lūkestis yra jau 5000 MW instaliuotos galios. Šie skaičiai gali smarkiai keistis priklausomai nuo to, kaip sparčiai pramonė pereis prie žaliojo vandenilio gamybos ir panaudojimo, kaip greitai jis bus pradėtas naudotis transporto sektoriuje bei kokia dalis žaliojo vandenilio bus maišoma į dabartinį gamtinį dujų tinklą. Be to, Lietuva yra matoma kaip žaliąjį vandenilį eksportuojanti šalis, atitinkamai dar didesni gamybos pajėgumai turėtų būti numatyti siekiant eksporto. Žaliojo vandenilio gamybos augimui reikšmingi ne tik elektrolizės įrenginiai bei švari elektros energija, bet ir galutiniai vartotojai - skirtingų sektorių galimybės elektrifikuotis arba pereiti prie žalesnių dujų, pavyzdžiui šilumos sektorius gali transformuotis ir naudoti šilumą gaminančius įrenginius naudojančius elektrą arba pereiti prie įrenginių galinčių naudoti žalias dujas ar jų mišinius.

„Ignitis grupė“ kartu su „Amber Grid“ vysto pilotinį projektą žaliojo vandenilio tema

„Ignitis grupės“  inovacijų centras kartu su „Energijos skirstymo operatorius” (ESO) bendradarbiauja su bendrovėmis „Amber Grid“ bei „SG dujos Auto“ planuodami pirmąjį žaliojo vandenilio maišymo su gamtinėmis dujomis bandomąjį projektą. Šio projekto tikslas yra įrengti naujus žaliojo vandenilio gamybos įrenginius, pagamintą vandenilį maišyti su gamtinėmis dujomis ir tiekti į dujų perdavimo sistemą.

Įgyvendinant šį mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros (R&D) projektą bus siekiama nustatyti, kaip esamą dujų sistemą pritaikyti žaliojo vandenilio transportavimui. Projekte bus siekiama ištirti tokio dujų mišinio poveikį perdavimo ir skirstymo sistemų infrastruktūrai bei galutiniams vartotojams, t.y. kiek žaliojo vandenilio galima saugiai ir patikimai įleisti į tinklą ir kokiomis dalimis jis gali būti maišomas su įprastomis dujomis. Šiuo metu leidžiama vandenilio koncentracija  dujų sistemoje yra minimali, tačiau pagal kitų šalių patirtį ir studijas vertinama, kad koncentracija gali būti didinama iki 10 proc. ar net 20 proc. Tam ir numatytas tyrimas dėl tokio mišinio srauto ir jo poveikio individualiai sistemai.

Ateityje žaliojo vandenilio gamintojai galėtų prisijungti prie dujų perdavimo ar skirstymo sistemos ir tai leistų etapais dekarbonizuoti dujų sektorių, apskaitant žalias dujas žaliųjų dujų sertifikatais (galima analogija  - žaliosios elektros energijos apskaita).

Apibendrinant, jau šiuo metu galima pastebėti didelį progresą žaliosios dujų revoliucijos link:  žymus skaičius žaliojo vandenilio projektų žengia pirmuosius žingsnius, dalis projektų veikia demonstraciniu pagrindu, taip pat pradeda atsirasti industrinio lygio gamybos įrenginių.

Žaliojo vandenilio pritaikymas

Pramonė, naudojanti gamtines dujas savo gamybos procesuose turi didžiausią potencialą pradėti naudoti žalias dujas. Perėjimas prie žaliojo vandenilio leis pramonei drastiškai sumažinti išmetamą CO2 kiekį.

Transporto sektorius taip pat užims nemažą dalį suvartojamų žaliųjų dujų. Šiuo metu sunkusis ar viešasis transportas gali naudoti vandeniliu prisodrintas gamtines dujas. Lietuvoje atlikti bandymai su 30 proc. vandenilio mišiniu, dalyje miestų viešasis transportas naudoja iki 10 proc. vandenilio prisodrintas gamtines dujas. Ateityje daugės transporto priemonių su kuro celėmis, kurie naudos gryną vandenilį ir vers jį elektra, išskiriant vandenį kaip šalutinį produktą. Spartesniam vandenilio taikymui transporto sektoriuje trūksta tik vandenilio užpildymo stotelių tinklo.

Kol laukiama proveržio vystant ir plečiant žaliojo vandenilio infrastruktūros galimybes transporto sektoriui, bendrovė „Ignitis“ skatina mažinti energijos švaistymą jau dabar. „Ignitis“ ragina tradicinius automobilius pakeisti hibridiniais arba elektromobiliais, o senus sunkvežimius atnaujinti naujais, aprūpintais moderniomis kompiuterizuotomis transmisijos valdymo sistemomis. Taip pat „Ignitis“ tiesiogiai prisideda prie elektromobilių įkrovimo stotelių infrastruktūros plėtros, užtikrindami tvarios aplinkos kūrimą.

Vytautas Keršiulis yra „Ignitis grupės“ Inovacijų ekspertas.

Žaliojo vandenilio panaudojimo galimybės

Vytautas Keršiulis. Žaliojo vandenilio revoliucijos link: ko tikėtis jau netolimoje ateityje?