Širom Jugoistočne Evrope vodonik je postao sve prisutnija tema u nacionalnim energetskim strategijama. Zemlje od Grčke do Rumunije, Hrvatske i Srbije najavljuju vodonične strategije, pilot-projekte i industrijska partnerstva. U političkim dokumentima ovo gorivo se često predstavlja kao sledeći korak u evropskoj dekarbonizaciji, uz obećanja o čistijoj industriji, novim izvoznim prilikama i većoj energetskoj nezavisnosti.
Međutim, kada se detaljnije sagledaju stvarne potrebe za električnom energijom, razmere izazova postaju mnogo jasnije. Proizvodnja vodonika je u suštini proces konverzije električne energije. Za svaki kilogram proizvedenog vodonika potrebno je približno 50–55 kWh električne energije, što znači da razvoj vodonične industrije neizbežno podrazumeva ogroman rast potražnje za proizvodnjom električne energije.
Za Jugoistočnu Evropu, gde su elektroenergetski sistemi relativno mali u poređenju sa Zapadnom Evropom, ovaj zahtev pretvara vodonične strategije u nešto mnogo veće: regionalne programe širenja proizvodnje električne energije.
Energetska računica je prilično jednostavna. Proizvodnja jednog miliona tona vodonika godišnje zahteva oko 50–55 TWh električne energije. Da bi se razumela veličina ove brojke, dovoljno je napomenuti da neke zemlje Jugoistočne Evrope proizvode manje električne energije od toga tokom cele godine.
Rumunija godišnje proizvede oko 55–60 TWh, Grčka približno 55–60 TWh, dok Hrvatska generiše oko 15–17 TWh električne energije. Srbija proizvodi između 35 i 38 TWh, u zavisnosti od hidroloških uslova.
Drugim rečima, proizvodnja milion tona vodonika zahtevala bi količinu električne energije jednaku celokupnoj godišnjoj proizvodnji jednog srednje velikog nacionalnog elektroenergetskog sistema u regionu.
Ova realnost objašnjava zašto mnoge vodonične inicijative deluju ambiciozno, ali u praksi ostaju ograničene na pilot-projekte. Elektrolizeri se mogu instalirati relativno brzo, ali njihovo napajanje niskougljeničnom električnom energijom zahteva godine razvoja infrastrukture.
Kapaciteti iz obnovljivih izvora moraju se značajno povećati kako bi podržali proizvodnju vodonika. Energija vetra i solarna energija predstavljaju najverovatnije izvore za proizvodnju zelenog vodonika, ali ove tehnologije zahtevaju velike površine zemljišta, značajne kapacitete elektroenergetske mreže i mehanizme za balansiranje proizvodnje zbog njihove varijabilnosti.
Razmotrimo tipičan primer elektrolizerskog postrojenja snage 1 GW, koje se često pominje u evropskim vodoničnim strategijama. Takav objekat mogao bi proizvoditi oko 180.000 tona vodonika godišnje, uz potrošnju približno 8–9 TWh električne energije godišnje.
Da bi se obezbedila ta količina električne energije, bilo bi potrebno oko 4–5 GW solarnih kapaciteta ili približno 2,5–3 GW vetroelektrana, u zavisnosti od lokalnih prirodnih uslova.
Malo koja država Jugoistočne Evrope trenutno raspolaže portfolijom obnovljivih izvora ove veličine. Kapaciteti vetroelektrana u većini zemalja Zapadnog Balkana i dalje se mere stotinama megavata, a ne gigavatima. Solarni kapaciteti brzo rastu, ali i dalje čine relativno mali deo ukupne proizvodnje električne energije.
Istovremeno, regionalne elektroenergetske mreže suočavaju se sa sve većim ograničenjima kako se razvoj obnovljivih izvora ubrzava. Prenosna infrastruktura projektovana za tradicionalne termoelektrane često ima poteškoća da integriše velike količine varijabilne proizvodnje iz vetra i sunca.
Nedavne političke rasprave u nekoliko zemalja regiona jasno ilustruju ovaj problem. Operateri elektroenergetskih sistema počeli su da upozoravaju da projekti obnovljivih izvora u razvoju premašuju trenutnu sposobnost mreže da integriše novu proizvodnju, bez dodatnih kapaciteta za balansiranje ili skladištenje energije. Redovi za priključenje solarnih i vetroprojekata sve su duži, dok planeri sistema pokušavaju da očuvaju stabilnost mreže.
Ova ograničenja imaju veliki značaj za proizvodnju vodonika. Elektrolizeri zahtevaju stabilno snabdevanje električnom energijom kako bi radili efikasno. Povremena proizvodnja iz obnovljivih izvora otežava ovaj zahtev, primoravajući operatere da ili instaliraju veće kapacitete obnovljivih elektrana nego što je nominalno potrebno ili da tokom perioda slabije proizvodnje koriste električnu energiju iz mreže.
Obe opcije povećavaju ukupne troškove sistema. Predimenzionisani obnovljivi klasteri zahtevaju dodatno zemljište, prenosnu infrastrukturu i investicije, dok korišćenje električne energije iz mreže može dovesti u pitanje niskougljenični karakter vodonika, ukoliko ta energija potiče iz fosilnih goriva.
Ekonomika proizvodnje vodonika zato prvenstveno zavisi od cene i dostupnosti električne energije. Električna energija obično predstavlja najveći deo troškova proizvodnje zelenog vodonika. Ako električna energija košta 30 €/MWh, proizvodnja vodonika može dostići oko 1,5 €/kg. Ako cena poraste na 60 €/MWh, troškovi se praktično udvostručuju.
Pri višim cenama električne energije vodonik se teško može takmičiti sa konvencionalnim fosilnim alternativama, posebno u industrijama gde su profitne marže relativno male.
Za Jugoistočnu Evropu, gde su tržišta električne energije često pod uticajem regionalne volatilnosti cena i troškova proizvodnje iz fosilnih goriva, obezbeđivanje stabilne i jeftine električne energije postaje centralni izazov razvoja vodonične ekonomije.
Zbog toga se mnoge vodonične strategije sve više fokusiraju na lokacije sa izuzetnim obnovljivim resursima. Južni delovi Grčke imaju visoku solarnu iradijaciju, obala Crnog mora u Rumuniji nudi snažan potencijal vetra, dok jadranski pojas Hrvatske kombinuje dobre uslove za vetar i solarne elektrane.
Ipak, razvoj obnovljivih klastera dovoljno velikih da snabdevaju vodonična postrojenja zahteva koordinisana infrastrukturna ulaganja. Prenosne mreže moraju se proširiti kako bi povezale udaljene obnovljive resurse sa industrijskim centrima potrošnje. Tržišta električne energije moraju se regionalno integrisati kako bi se balansirala varijabilna proizvodnja, dok tehnologije skladištenja energije moraju značajno da se prošire.
U tom smislu, vodonik deluje kao katalizator šire transformacije elektroenergetskog sistema. On jasno pokazuje jaz između trenutnih proizvodnih kapaciteta i obima potrebnog za duboku dekarbonizaciju industrije.
Ova perspektiva pomaže da se razume zašto evropska politika vodonika deluje istovremeno ambiciozno i neizvesno. European Union postavila je cilj proizvodnje 10 miliona tona obnovljivog vodonika unutar EU do 2030. godine, uz dodatnih 10 miliona tona uvoza. Samo za ostvarenje domaće proizvodnje bilo bi potrebno približno 500–550 TWh obnovljive električne energije godišnje, što predstavlja oko 20% ukupne proizvodnje električne energije u EU.
Za Jugoistočnu Evropu implikacije su posebno značajne. Region bi mogao postati važan snabdevač obnovljive električne energije ili vodonika za industriju Centralne Evrope, ukoliko se razviju veliki obnovljivi kapaciteti. Međutim, takva transformacija zahtevala bi neviđen nivo ulaganja u proizvodnju, prenos i skladištenje energije.
Zbog toga vodonični projekti predstavljaju samo vidljivi vrh mnogo veće energetske tranzicije. Elektrolizeri i industrijske primene privlače pažnju javnosti, ali se stvarna transformacija odvija u elektroenergetskom sistemu koji treba da ih podrži.
Za donosioce odluka i investitore poruka je jasna. Vodonik ne treba posmatrati kao izolovanu tehnologiju ili simboličnu klimatsku inicijativu. On je u suštini strategija razvoja elektroenergetskog sistema. Uspeh vodoničnih projekata zavisiće mnogo manje od tehnologije elektrolize, a mnogo više od obima, cene i pouzdanosti elektroenergetskih sistema koji ih napajaju.
Dok se kapaciteti obnovljive električne energije u Jugoistočnoj Evropi dramatično ne povećaju, vodonične ambicije ostaće ograničene istom realnošću koja oblikuje svaku energetsku tranziciju: potrebom za ogromnim količinama dostupne i pristupačne električne energije.
Pripremljeno od strane virtu.energy
