Eksperci z Grupy Technologicznej ASE dzielą się wiedzą o tym, jak przemysł może odnaleźć się w wyzwaniach współczesnej Europy. Wskazują rozwiązania przyjazne zarówno środowisku, jak i portfelom poszczególnych organizacji – tak prywatnych, jak i publicznych.
Zdaniem Dariusza Jachowicza, prezesa zarządu Automatic Systems Engineering (spółki matki Grupy Technologicznej ASE), współczesna cywilizacja musi być przygotowana na duże wyzwania. Dekarbonizacja Europy, ochrona przed wyłączeniami energii elektrycznej, radzenie sobie z nadmiarową energią, produkcja czystej energii, magazynowanie jej w nowoczesny sposób, wreszcie niezwykle nośny ostatnio temat wodoru jako paliwa – wszystko to są zagadnienia, które już stanowią i przez najbliższe lata będą stanowić trzon wyzwań energetycznych cywilizowanego świata. Europa chce być neutralna klimatycznie do roku 2050. Jej dekarbonizacja to cel postawiony przez Unię Europejską.
– Cel, ale i idące za nim możliwości, które są w naszym mniemaniu olbrzymie – podkreśla Jakub Roszkiewicz, szef kontraktacji i zakupów z firmy Biproraf, należącej do Grupy Technologicznej ASE. – Od kilku lat zajmujemy się technologiami wodorowymi. Wybudowaliśmy instalacje do wytwarzania wodoru zarówno stricte procesowego, jak i tego czystego, głównie dla największych polskich firm z sektora oil & gas.
Biproraf jest kontraktorem EPC, czyli firmą, która realizuje projekty jako generalny wykonawca. Działa od projektu przez pozwolenia na budowę, kontraktacje całych technologii i nadzór nad budową instalacji, aż po oddanie przysłowiowych kluczy inwestorom. Firma zbudowała już innowacyjną instalację wytwarzania czystego wodoru w jakości 5.0, wymaganej przez sektor mobility. Jakość 5.0 to, upraszczając, pięć dziewiątek – chodzi o czystość wodoru na poziomie 99,999%.
– Instalacja, o której mowa, dla klienta na południu Polski, jest w trakcie rozruchów – mówi Jakub Roszkiewicz. – Na północy kraju stawiamy kolejną taką stację, dwa razy większą, która będzie oddana w 2023 roku. Chodzi o wodór przede wszystkim wysokosprężony, ponieważ mówimy o sprężeniu pod kątem tankowania bateriowozów i autobusów. Wykonaliśmy już kilka koncepcji techniczno-technologicznych, razem ze studium wykonalności dla największych miast w Polsce, które są zainteresowane produkcją wodoru w swoim własnym zakresie, po to, żeby móc zakontraktować zakup autobusów i wprowadzić je w ciągu najbliższych 2 – 3 lat w swoje floty.
– Warto dodać, że chodzi o autobusy elektryczne. Wodór nie jest generalnie źródłem energii, lecz jej nośnikiem. W pojeździe jest on przetwarzany na prąd przez ogniwo paliwowe, które wymaga bardzo czystego medium, które nie spowoduje uszkodzenia – dodaje Witold Kowalczyk, wiceprezes zarządu firmy Elmech-ASE, producenta polskich magazynów energii, należącej do Grupy Technologicznej ASE.
Grupa ASE ma również doświadczenie w produkcji zielonego wodoru. Eksperci z grupy wyjaśniają, że mówimy wówczas o technologii opartej na systemie elektrolizy. Przez podanie wcześniej uzdatnionej wody i prądu (najczęściej z OZE) do elektrolizera uzyskujemy wodór. Następnie należy go osuszyć i sprężyć do wymaganego ciśnienia. Kolejno: zmagazynować i rozdystrybuować – do pojazdu do transportu wodoru, czyli bateriowozu, albo do pojazdu docelowego.
Wodór dla miast
Zdaniem ekspertów ASE duże miasta szybciej osiągną możliwość zbudowania instalacji wodorowych z racji finansowych. Tym bardziej, że opłacalność budowy instalacji rośnie wraz z jej wielkością. Koszt instalacji wodorowej uzależniony jest od jej mocy. Zależność wygląda tak, że jeśli koszt niewielkiej instalacji jednomegawatowej wynosi x, to w przypadku dwumegawatowej wynosi on sporo mniej niż 2x. Mając to na względzie, Biproraf przygotowuje całe studia wykonalności z analizą efektywności finansowej w zależności od podmiotu.
– Chciałbym jednak podkreślić, że łączymy również naszych klientów, którzy chcą postawić dużą instalację wodorową, z potencjalnymi odbiorcami – w tym przypadku z mniejszymi samorządami – tak, aby dostarczać wodór do odpowiedniego miejsca. Należy przy tym pamiętać, że dystrybucja wodoru opłaca się do mniej więcej 200 km. Najtajniej wychodzi oczywiście sprzedaż w miejscu produkcji – dodaje Jakub Roszkiewicz.
Zwiększenie produkcji wodoru dzięki magazynom energii
Gdy mowa o wytwarzaniu wodoru z elektrolizerów, to bardzo często źródłem prądu jest energia słoneczna i wiatrowa, a więc OZE. Magazyny energii pełnią tutaj ważną rolę, jako że ilość energii pochodząca z OZE jest produkowana w sposób nierówny, ponieważ związana jest z warunkami pogodowymi. OZE najlepiej sprawdza się w modelu hybrydowym, poprzez łączenie fotowoltaiki z wiatrakami, choć grupa ASE jest otwarta na pracę zarówno na samej fotowoltaice, jak i na elektrowni wiatrowej. Prowadzi również odpowiednie analizy matematyczne do wyprofilowania odpowiedniej instalacji OZE i dobrania do tego odpowiedniego elektrolizera dla zwiększenia wydajności produkcji wodoru. Jest w stanie tak dobrać magazyn energii pomiędzy OZE a elektrolizerem, aby wychwycić break even point, czyli punkt rentowności. Dzięki temu, że posiada magazyn energii, może zebrać pewne peak’i i wykorzystać je do zwiększonej produkcji wodoru w elektrolizerze.
– Bierzemy też jako grupa udział w projektach związanych z morską energetyką wiatrową i wykorzystaniem energii wiatrowej w szczytach – mówi Witold Kowalczyk. – Gdy wszystkie wiatraki zostaną już wybudowane, to tak jak w innych krajach europejskich, nadwyżki produkcji energii będziemy mogli magazynować w czystej postaci albo, po przetworzeniu, w formie wodoru. Wodór możemy też zamienić z powrotem na energię elektryczną. Warto dodać, że zarówno w Europie, jak i w Polsce zdarzają się nadwyżki energii spowodowane np. mocnym wiatrem czy słońcem, kiedy wszystkie instalacje pracują i nie ma co z tą energią zrobić. Dlatego takie instalacje są wyłączane przymusowo, w przeciwnym razie mamy do czynienia z przypadkami cen ujemnych, co oznacza, że za odbiór energii nadmiarowej wytwórca musi zapłacić. Jaką mamy na to radę? Magazyny energii.
Dlaczego warto magazynować energię
Pierwszy argument, który powinien przemówić do każdego przedsiębiorcy, to koszt. Jak można zaoszczędzić na cenie energii? Można kupić tanio energię w nocy, w ramach taryfy nocnej i zużyć ją w dzień.
– Rosnące ceny prądu były dla nas bodźcem do stworzenia systemów magazynowania energii, której rzeczywiste koszty wzrosły dla niektórych naszych klientów rok do roku o 50%. W związku z tym niegospodarność energią jest już odczuwalna w budżecie każdego przedsiębiorstwa, zwłaszcza jeżeli udział kosztu energii jest wysoki w jego produktach. Dobrym przykładem są tutaj przedsiębiorstwa typu utility, czyli komunalne, jak np. oczyszczalnie ścieków – mówi Witold Kowalczyk.
Przedstawiciele grupy ASE rozmawiają najczęściej z przedsiębiorstwami różnej wielkości, które zużywają dość sporo energii i mają miejsce, najczęściej ograniczone, w którym chcieliby zainstalować fotowoltaikę. Zwykle wykorzystuje się do tego celu dachy. ASE ma natomiast instalację fotowoltaiczną na tzw. carportach, czyli w formie paneli na wiatach parkingowych. Magazyn energii posiada z kolei postać kontenera.
Zainteresowane magazynowaniem energii są też duże farmy fotowoltaiczne, które mogą w ten sposób gromadzić nadwyżki energii, sprzedając je po korzystnej cenie, nie zatrzymując przy tym produkcji.
Przykłady można mnożyć
Jak zauważają eksperci ASE, firmy często nie pracują w weekendy albo mają w tym czasie bardzo obniżone zapotrzebowanie na prąd, w związku z czym każde OZE, które produkuje prąd w weekend, najczęściej jest stracone. Prosta kalkulacja: 2 dni weekendu x 52 tygodnie dają 104 dni w roku. Doliczając dni świąteczne, energię można magazynować w zaokrągleniu aż przez 1/3 roku!
Inny przykład stanowią sale eventowe czy stadiony. Są to obiekty, które mają czasami duże zapotrzebowanie na pobór energii. OZE nie zaspokoją takich szczytów energetycznych. Kiedy jednak przez noc nazbieramy taniej energii z nocnej taryfy, możemy ją wykorzystać np. w czasie trzygodzinnego koncertu. A korzystanie z magazynu pozwala dodatkowo m.in. na ochronę przed skutkiem zjawisk pogodowych, na przykład silnym wiatrem, który zrywa kable. – Ponadto zdarzają się przypadki zaników prądu w sieciach nie tylko ze względu na to, że wymagają one znacznej modernizacji, bo są przestarzałe, ale ponieważ wracają do nich nadwyżki prądu z OZE. Infrastruktura sieciowa była dostosowana do tego, żeby dostarczyć prąd do domu, a nie żeby odebrać go z 10 domków w okolicy na jeden transformator – tłumaczy Witold Kowalczyk.
– Najlepiej podeprzeć się przykładem liczbowym. Kupując 1 MWh prądu za 800 zł w szczycie, a poza szczytem za 400 zł, łatwo wyliczyć, że magazynując energię poza szczytem, oszczędzamy 400 zł. Magazyn energii to też dodatkowe zabezpieczenie infrastruktury krytycznej, np. serwerowni – sumuje Dariusz Jachowicz.
Jacek Bies