Kogeneracja wodorowa

Coraz częściej mówi się o wykorzystaniu wodoru w energetyce. Wodór, ze względu na technologię produkcji, podzielony jest na kilka rodzajów. Ze względów ekologicznych najbardziej interesuje nas wodór zielony, czyli wytwarzany przy wykorzystaniu energii z OZE.

Po wygranym konkursie miałem za zadanie opracowanie koncepcji modernizacji systemu energetycznego Portu Lotniczego Wrocław (PLW). Inwestor postawił cały szereg warunków do spełnienia, z których najważniejsze to:

→ znaczne obniżenie kosztów energii elektrycznej poprzez zastosowanie kogeneracji zasilanej zielonym wodorem;

→ zapewnienie własnej produkcji zielonego wodoru na terenie PLW;

→ dobór optymalnej mocy instalacji PV do zasilania elektrolizerów do produkcji wodoru;

→ znaczne obniżenie lub wyeliminowanie kosztów związanych ze zrzutem do kanalizacji wód deszczowych i pośniegowych poprzez wykorzystanie ich do produkcji wodoru;

→ obniżenie kosztów związanych z klimatyzacja obiektów PLW poprzez zastosowanie urządzeń absorpcyjnych.

Poniżej przedstawiony został uproszczony schemat modernizacji systemu energetycznego:

Opracowanie koncepcji modernizacji systemu energetyczne w oczekiwanym przez inwestora zakresie wymagało pracy zespołowej. Jak widać na rysunku cały system został podzielny na 6 sekcji. Nieodzowne było wsparcie w sekcji 2 w zakresie technologii produkcji wodoru oraz w sekcji 4 w zakresie uzdatniania wody. Dobór i analiza pozostałych sekcji nie różniły się zbytnio od typowych działań.

Jednak największym problemem okazało się opracowanie algorytmu, według którego działają poszczególne urządzenia. Opracowanie schematu nie stanowi wielkiego problemu, ale określenie, kiedy i w jaki zakresie urządzenia pracują oraz wyliczenie efektywności energetycznej i finansowej to już jest spory problem.

Dla przykładu, w sektorze 1 (kogeneracji) mamy dwa agregatu różniące się nie tylko paliwem, ale też, a tego na wykresie nie widać kolejnością działania. Jeśli np. CHP1 ma moc elektryczną o połowę mniejszą od CHP2 to nie jest obojętne, który agregat jest wiodący. Dodatkowo CHP1 jest zasilany przemiennie gazem ziemnym i wodorem. Na naszym rynku jest tylko jedna firma (ja drugiej nie znalazłem), która umożliwia naprzemienną pracę na gazie ziemnym i wodorze. Nie mówimy o przezbrajaniu urządzenia, ale o wyłączeniu CHP, przełączeniu na konsoli sterującej rodzaj paliwa i ponownym włączeniu CHP. Są to agregaty, które pracują na czystym zielonym wodorze a nie na mieszance wodoru z gazem ziemnym.

Jest kilka technologii produkcji zielonego wodoru. O wyborze decyduje oczywiście cena urządzenia, ale także koszt eksploatacji oraz warunki współpracy z producentem. Kwestia współpracy z producentem w kilku przypadkach zadecydowała o odrzuceniu ofert. Brak udostępniania niezbędnej do analizy dokumentacji, czas w jakim przekazywane są podstawowe informacje oraz konieczność podpisywania umowy o poufności jest w sumie nieakceptowalne. Wielu producentów lekceważy polski rynek i nawet dla tak medialnego inwestora nie są skłonni rzetelnie pracować. Część polskich przedstawicieli producentów też nie bardzo wie co sprzedają.

Podobnie ma się sprawa z sekcją 4, czyli uzdatnianie wód opadowych i pośniegowych. Zadziałał tu zasada, że do trzech razy sztuka. Dopiero trzecia firma zajmująca się uzdatnianiem wody okazała się kompetentna i chętna do współpracy.

Reasumując należy stwierdzić, że przygotowanie kogeneracji wodorowej z dla tak wymagającego i świadomego swoich potrzeb inwestora stanowi nie lada wyzwanie. Trudno dzisiaj jednoznacznie powiedzieć, jak potoczą się losy polskiego wodoru, ale jedno jest pewne – zdobyte przez nas doświadczenie oraz kompetentny zespół fachowców otwartych na nowe wyzwania upoważnia mnie do zaproszenia do współpracy nowych inwestorów.