Nová studie Joint Research Centre Evropské komise zkoumá důsledky přimíchávání vodíku do stávající plynárenské sítě

V roce 2020 Evropská komise deklarovala vodíkovou strategii pro klimaticky neutrální Evropu, v níž stanovila podmínky a opatření pro mainstreaming čistého vodíku spolu s cíli pro instalaci obnovitelných vodíkových elektrolyzérů do roku 2024 a 2030. Přimíchávání vodíku (společně s biometanem apod.) do stávající plynárenské distribuční sítě síť je považováno za jedno z možných dočasných řešení, které přispěje k dekarbonizaci zemního plynu.

V této analýze Joint Research Centre uvažuje elektrolytickou výrobu vodíku jako proces, který spojuje dvě samostatná energetická odvětví (elektřinu a plyn). Analýza je založena na prognóze vývoje evropských energetických a plynárenských soustav do roku 2030 na základě scénáře EUCO3232.5. Bylo zavedeno několik konfigurací trhu, aby bylo možné posoudit souhru mezi různými tržními uspořádáními na trhu s elektřinou a omezeními uloženými horní hranicí výroby vodíku v důsledku požadavků na kvalitu stanovených provozovateli plynárenských soustav.

Studie identifikuje maximální kapacitu elektrolyzéru, která by mohla být integrována do energetických a plynových systémů, dopad na emise skleníkových plynů a úroveň cenové podpory, která může být vyžadována pro širokou škálu konfigurací elektrolyzérů. Studie se dále pokouší osvětlit potenciální vedlejší účinky neharmonizovaných prahových hodnot přimíchávání H2 mezi sousedními členskými státy

Nová studie JRC, Mísení vodíku z elektrolýzy do evropské plynárenské sítě, zkoumá důsledky přimíchávání vodíku do stávající plynárenské sítě jako první krok k dekarbonizaci zemního plynu pro plynové systémy.

V roce 2020 zahájila Evropská komise vodíkovou strategii pro klimaticky neutrální Evropu, v níž stanovila podmínky a opatření pro začlenění čistého vodíku, spolu s cíli pro instalaci obnovitelných vodíkových elektrolyzérů do roku 2024 a 2030. Některé země EU již definovaly cíle mísení pro 2030.

Nedávné studie prokázaly, že vodík může být v bezprostřední budoucnosti vstřikován do plynárenské sítě až do objemu asi 5–10 %, aniž by bylo nutné provádět velké úpravy přenosové infrastruktury a instalací pro koncové spotřebitele. Ke konci dekády jsme mohli zaznamenat nárůst na 15–20 % objemu, po provedení nezbytných změn v infrastruktuře a dotčených spotřebitelských instalacích.

Naše zpráva zjišťuje, že vítr přináší vyšší výkony než solární a že do energetického systému by muselo být přidáno více obnovitelných kapacit, aby se zabránilo nárůstu emisí CO2 se zavedením vodíkových elektrolyzérů. Je tomu tak proto, že k vyrovnání rozdílu by jinak musela být použita výroba elektřiny na bázi fosilních paliv.

Naše modelování však naznačuje, že vyrovnávací úložiště v délce pouhých několika hodin může snížit uhlíkovou intenzitu vodíku vyrobeného elektrolýzou a přimíchaného do plynárenské sítě až o 40 %.

Modelování JRC také zjistilo, že protože poptávka po plynu a dostupnost větrné a solární energie se vždy neshodují, pouze 50–85 % dostupné zelené elektřiny lze přeměnit na vodík a přimíchat do plynárenské sítě. Tato skutečnost určuje maximální produkci vodíku, kterou lze přimíchat do plynových systémů EU, s prahovou hodnotou 20 % objemu, na přibližně 4,5 milionu tun. Při této prahové hodnotě by mohla být do plynárenského systému přimíchána téměř polovina z 10 milionů tun vodíku, který má být vyroben podle vodíkové strategie EU.

Studie také zjistila, že v sousedních zemích, kde dochází k důležitému obchodu s plynem, by neharmonizované prahové hodnoty pro přimíchávání vodíku mohly způsobit výrazné obchodní překážky a technická omezení. Tomu by se dalo do značné míry předejít, pokud by bylo úsilí věnováno harmonizaci pravidel týkajících se maximální povolené koncentrace vodíku v plynárenských sítích, kde je to možné, zejména pro sousední země s významnými přeshraničními toky.

Dokument je k dispozici ke stažení zde v anglickém jazyce:

Související články