Zaznacz stronę

Przyszłość paliw gazowych w energetyce

Zmiany, które przyniesie transformacja sektora energetycznego wywrą wpływ na rynki paliw kopalnych. Zalicza się do nich również gaz ziemny. Jak w związku z tym może kształtować się przyszłość tego paliwa oraz innych paliw gazowych?

Gaz w dobie transformacji energetycznej

Obecnie rynek paliw gazowych i towarzyszących im rozwiązań zdominowany jest przez gaz ziemny oraz infrastrukturę do jego przesyłu i spalania. Wraz z zachodzącą transformacją energetyczną sytuacja w tym zakresie może się jednak zmieniać w kolejnych dekadach. Czy i w jakich warunkach gaz ziemny będzie nadal stanowić ważny element miksu energetycznego Polski? Jakie nowe rozwiązania gazowe mogą wejść do mainstreamu? Zaproszeni eksperci wypowiedzieli się na temat 11 rozwiązań związanych z wykorzystaniem paliwa gazowego w energetyce przyszłości.

Nie tylko gaz ziemny

W dwóch z trzech scenariuszy wypracowanych w toku projektu Energy 2050 rynek energetyczny w Polsce podlega istotnym przekształceniom, które zachodzą wraz z postępującym procesem transformacji w energetyce. Przesłanką i bodźcem do daleko idących modyfikacji technicznych i biznesowych jest konieczność mitygacji zmian klimaty oraz adaptacji do nich. W scenariuszu „RES-topii” następuje przejście na odnawialne źródła energii, w scenariuszu „Nuclear Hot” istotną rolę zaczyna za to odgrywać energetyka jądrowa. Podczas, gdy miks energetyczny kraju przez ostatnie 30 lat pozostawał zasadniczo niezmienny, a dominująca pozycja węgla była niezachwiana, w nadchodzącym trzydziestoleciu sytuacja może ulec całkowitemu odwróceniu. Paliwa kopalne, w tym w szczególności węgiel kamienny, zgodnie z polityką dekarbonizacji muszą być stopniowo wycofywane i zastępowane przez źródła czystej energii pozwalające minimalizować ślad węglowy.

Wyznaczyliśmy sobie terminy realizacji programu dekarbonizacji – i do 2050 roku, w Polsce nie będziemy już spalać węgla. Aby to urzeczywistnić, rok temu rozpoczęliśmy przygotowania do wdrożenia nowych rozwiązań i nie pozostajemy gołosłowni. Nasza inwestycja będzie bazować na źródłach gazowych i odnawialnych źródłach energii opartych na biomasie, a także na poprawie efektywności energetycznej.

Frédéric Faroche

Dyrektor generalny grupy Veolia w Polsce, prezes zarządu

Szczególnie ciekawa w tym kontekście wydaje się przyszłość gazu ziemnego, który stanowi najbardziej przyjazne środowisku paliwo kopalne. Pozyskanie energii z gazu generuje relatywnie niewiele zanieczyszczeń powietrza i aż o połowę mniejszą emisję CO2 do atmosfery niż spalanie węgla. Z uwagi na te właściwości jego udział w globalnym miksie energetycznym może się względnie długo utrzymywać na niezmienionym poziomie. Może nawet przejściowo wzrosnąć. Co, jednak, dalej? Czy możliwe będzie trwanie przy gazie ziemnym w dłuższej perspektywie? Jeśli tak, to jakie technologie to umożliwią? Jeśli nie, to czy istnieje inne paliwo gazowe, które może go zastąpić? 

Szersze wykorzystanie paliwa gazowego w produkcji ciepła i energii elektrycznej to dla Veolii w Polsce priorytetowy krok na drodze ku energetyce przyszłości. Dlaczego chcemy dokonać tej transformacji? To chyba jasne – wszystkie polityki unijne i krajowe zmierzają w stronę neutralności węglowej. Jakie rozwiązania sprawdzą się najlepiej? To bardziej skomplikowane. Przyszłość nie nadejdzie z dnia na dzień. Transformacja energetyczna to złożony i długotrwały wysiłek o aspektach zarówno ekonomicznych, jak i społecznych.

Frédéric Faroche

Dyrektor generalny grupy Veolia w Polsce, prezes zarządu

Myśląc o przyszłości paliw gazowych w przebiegu transformacji energetycznej nie sposób także pominąć tematu rozwiązań opartych na wodorze, które stopniowo wchodzą do użytku komercyjnego. Wodór może mieć szczególne znaczenie dla możliwości magazynowania energii pochodzącej z odnawialnych źródeł i zapewnienia jej stabilnej podaży niezależnie od zmieniających się warunków pogodowych. Oparte na wodorze ogniwa paliwowe mogą stanowić także ważny element w procesie rozwoju czystego transportu elektrycznego. 

W przyszłości znaczenie będzie mieć jednak nie tylko to, co już teraz widać na horyzoncie. Pojawią się zapewne zupełnie nowe rozwiązania, które chociaż dzisiaj nie opuściły jeszcze laboratoriów badawczo-rozwojowych, to w kolejnych dekadach mogą zawojować sektor energetyczny i całkowicie zmienić jego oblicze. Z udziałem ekspertów przeprowadziliśmy analizę różnych rozwiązań, których rozwój zdecydować może o przyszłości rynku paliw gazowych.

Innowacje na rynku energetyki gazowej

Aktualna sytuacja na rynku energetyki gazowej, ani skomercjalizowane rozwiązania gazowe z 2020 roku nie przesądzają o kierunkach rozwoju rynku przyszłości. Ważnym czynnikiem, który  kształtować będzie przyszłość energetyki są nowe możliwości technologiczne i innowacje. 

W analizie rozwiązań przyszłości, którą przeprowadziliśmy wzięli udział zaproszeni eksperci w dziedzinie energetyki i gazownictwa. Każde z opisanych poniżej rozwiązań zostało skonfrontowane ze scenariuszami przyszłości energetyki, opracowanymi przez 4CF na zlecenie Veolii Energia Polska w 2019 r. Jeśli dane rozwiązanie dobrze wpisuje się w scenariusz, otrzymało “kciuk w górę”, przeciwnie rozwiązania sprzeczne z danym scenariuszem oznaczyliśmy “kciukiem w dół”. Znak przybliżenia oznacza neutralną relację pomiędzy scenariuszem a rozwiązaniem. W ten sposób możemy ocenić, które z tych rozwiązań są podatne na wpływ innych przekształceń w sektorze energetycznym, a które przedstawiają wartość niezależnie od kierunku zmian w otoczeniu.

Jeśli dane rozwiązanie dobrze wpisuje się w scenariusz, otrzymało “kciuk w górę”.

Znak przybliżenia oznacza neutralną relację pomiędzy scenariuszem a rozwiązaniem – scenariusz nie wyklucza danego rozwiązania, ale też nie sprzyja szczególnie jego realizacji. 

Jeśli dane rozwiązanie jest sprzeczne z danym scenariuszem oznaczyliśmy je “kciukiem w dół”.

1

Power-to-gas (P2G)

Mianem P2G określana jest transformacja energii elektrycznej do postaci syntetycznego paliwa gazowego (przeważnie wodoru). Przebiega ona w procesie elektrolizy zachodzącej np. w blokach gazowo-parowych wyposażonych w instalacje do produkcji wodoru oraz zbiorniki magazynowe wodoru. Instalacje tego typu mogą pełnić funkcję wielkoskalowych magazynów energii elektrycznej. Ma to szczególne znaczenie w sieciach energetycznych z wysokim udziałem odnawialnych źródeł energii, które podatne są na wahania podaży prądu w zależności od warunków pogodowych. Instalacje P2G można montować np. w okolicach farm wiatrowych (wind-gas) lub fotowoltaicznych. Aktualnie z uwagi na wysoki koszt instalacje tego typu mają nie są stosowane komercyjnie na szeroką skalę. Znajdują się głównie w lokalizacjach pilotażowych i przy ośrodkach badawczych. Wraz ze spadkiem cen instalacji P2G i rozwojem energetyki odnawialnej rozwiązanie to może się jednak okazać kluczowym elementem systemu energetycznego zapobiegającym wahaniom podaży energii elektrycznej. Dlatego idealnie wpisuje się ono w scenariusz „RES-topii” i znajduje zastosowanie w scenariuszu „Nuclear Hot”.

2

Metanizacja wodoru

Jedną z możliwości odzyskania energii z wodoru jest spalanie syntetycznego metanu. Syntetyczny metan powstaje z wodoru oraz dwutlenku węgla w procesie metanizacji. Metanizacja przebiega w tzw. bioreaktorach, w których wykorzystywane są specjalne szczepy bakterii. Przekształcenie wodoru w metan pozwala na dalszą dystrybucję i produkcję energii w tradycyjnych instalacjach gazowych. Proces metanizacji i spalania metanu jest neutralny węglowo. Dwutlenek węgla wykorzystany przy metanizacji jest zwracany do atmosfery w momencie spalania metanu. Metanizacja wodoru dobrze wpisuje się w scenariusz „Res-topii”, w którym szybko rosnący udział OZE w miksie energetycznym rodzić będzie potrzebę magazynowania i odzyskiwania nadwyżek energii ze słońca i wiatru.

3

Biometan

Biometan określany jest mianem gazu odnawialnego (ang. Renewable Natural Gas – RNG). Uzyskuje się go w procesie oczyszczania biogazu pozyskanego z biomasy. Jego skład i właściwości są identyczne do właściwości klasycznego gazu ziemnego. Dzięki temu może być stosowany w tradycyjnych zastosowaniach gazu ziemnego z wykorzystaniem klasycznych sieci przesyłowych i instalacji gazowych. Po przekształceniu w gaz płynny sprawdza się również w transporcie do napędzania pojazdów zasilanych LPG. Biogaz wywiera znacznie mniej niekorzystny wpływ na klimat niż gaz ziemny. Uznawany jest za neutralny z punktu widzenia generacji dwutlenku węgla, jednak może powodować efekt cieplarniany w przypadku nieszczelności instalacji i wycieków (metan jest silnym gazem cieplarnianym). Jego spalanie generuje takie same zanieczyszczenia powietrza jak spalanie gazu ziemnego, w tym stanowi źródło tlenków azotu. Zwraca się również uwagę na niekorzystny wpływ dla środowiska procesów pozyskiwania biogazu z biomasy oraz oczyszczania biogazu. Charakter i siła tego wpływu zależy jednak od konkretnych zastosowanych technologii i zabezpieczeń. Biometan wykorzystywany jest już w wielu krajach europejskich. Główne ograniczenie popularyzacji na rynku polskim stanowią aktualnie kwestie prawne. Rozwiązanie to wpisuje się we wszystkie trzy scenariusze 2050. Jest relatywnie korzystne dla środowiska, proste do wdrożenia i umożliwia wykorzystanie istniejącej infrastruktury.

4

Bio-amoniak

Pojawienie się nowych technologii pozyskiwania i spalania amoniaku sprawia, że gaz ten staje się kandydatem na paliwo przyszłości. Jego gęstość energii jest istotnie wyższa niż w przypadku wodoru, przez co amoniak może sprawdzać się lepiej w procesach P2G i magazynowaniu energii. Może być on także łatwo przekształcany w wodór na potrzeby ogniw paliwowych zasilających pojazdy. Tradycyjny sposób produkcji amoniaku dla rolnictwa (metoda Habera i Boscha) pozostawia wysoki ślad węglowy. Obecnie jednak w fazie rozwojowej znajdują się odwrócone ogniwa paliwowe (ang. reverse fuel cell – RFC) umożliwiające czystą konwersję azotu i wody do amoniaku pod wpływem energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Z kolei dzięki nowemu katalizatorowi odkrytemu przez naukowców z IROAST w Japonii możliwy staje się odzysk energii z amoniaku przez spalanie w niskich temperaturach bez emisji szkodliwych tlenków azotu. Produktami ubocznymi reakcji są wyłącznie azot i woda. Magazynowanie i pozyskiwanie energii z amoniaku wpisuje się dobrze w scenariusz „RES-topii” jako uzupełnienie energetyki opartej na OZE. Przydatny może być także w scenariuszu „Nuclear Hot”, gdzie następuje późny odwrót od paliw kopalnych.

5

Sztuczna fotosynteza

Mianem sztucznej fotosyntezy określane są metody tworzenia paliw z wykorzystaniem dwutlenku węgla, promieniowania słonecznego oraz wody. Spalanie tworzonych w ten sposób węglowodorów (tzw. paliw słonecznych) jest neutralne węglowo, gdyż do atmosfery zwracana jest taka sama ilość dwutlenku węgla, jaka została wykorzystana w procesie ich produkcji. Metody te stanowią alternatywny sposób pozyskiwania energii słonecznej względem tradycyjnych ogniw słonecznych. Efektywność i opłacalność metod sztucznej fotosyntezy jest aktualnie niższa niż ogniw słonecznych, jednak potencjalne korzyści związane z produkcją paliw słonecznych (możliwość zastosowania w miejscu paliw kopalnych) sprawiają, że trwają prace nad rozwojem tej klasy rozwiązań. Rozwiązania te jako neutralne węglowo wpisują się szczególnie dobrze w scenariusz „RES-topii”. Z uwagi na możliwość bezpośredniego wykorzystania paliw słonecznych w miejscu paliw kopalnych nie można też wykluczyć ich zastosowania w scenariuszu „Powrotu Węgla”.

6

Współspalanie wodoru z gazem ziemnym w turbinach gazowych

Od kilku lat działy badawczo-rozwojowe producentów turbin gazowych pracują nad technologią współspalania wodoru wraz z gazem ziemnym. Już obecnie istnieje technologiczna możliwość współspalania wodoru na istniejących turbinach gazowych. Rozwój tej technologii może umożliwić w przyszłości spalanie 100% wodoru na większości turbin gazowych. Pozwoli to na wykorzystanie istniejącej infrastruktury do odzysku energii z wodoru. Może mieć to zastosowanie w scenariuszach, w których wodór będzie odgrywać istotną rolę w magazynowaniu energii elektrycznej.

7

Wykorzystanie sieci przesyłu i dystrybucji gazu ziemnego do transportu wodoru

Wiadomo, że wodór może, teoretycznie, być przesyłany systemem gazociągów. Jednak ze względu na właściwości wodoru oraz aktualny stan istniejących gazociągów, jego transport w dużych ilościach jest znacznie ograniczony. Być może w przyszłości infrastruktura gazociągowa zostanie dostosowania do przesyłu większej ilości wodoru. Analogicznie jak w przypadku poprzedniego rozwiązania zmiana ta będzie mieć zastosowanie w scenariuszach, w których możliwe jest powszechne wykorzystanie wodoru w energetyce.

8

Druk 3D części zamiennych turbin gazowych

Rozwój technologii druku 3D może spowodować zmniejszenie kosztów produkcji energii elektrycznej z gazu poprzez obniżenie kosztów zakupu części zamiennych turbin i zmniejszenie czasu ich dostawy. Istnieją już drukarki 3D, które potrafią „wydrukować” całą turbinę gazową. Druk 3D części zamiennych np. łopatek turbin trwa około tygodnia, czyli wielokrotnie krócej niż w tradycyjnym procesie produkcyjnym. Może to znacząco obniżyć koszty zakupu części zamiennych oraz serwisu. Rozwiązanie to szczególnie dobrze wpisuje się w scenariusz „Powrotu węgla”, w którym prąd w przyszłości produkowany jest w sposób zbliżony do obecnego. Całkowita zmiana systemu produkcji energii elektrycznej w scenariuszu „RES-topii” będzie sprawiać, że usprawnienia efektywnościowe dotychczasowych rozwiązań raczej nie będą miały racji bytu, stąd rozwiązanie to nie wpisuje się dobrze w scenariusz.

9

Zwiększenie elastyczności układów kogeneracji prądu i ciepła

Przewiduje się, że w niedalekiej przyszłości, szczególnie w okresie letnim, będą pożądane jak najbardziej elastyczne jednostki układów z turbiną gazową. Zarówno układy proste, jak i układy złożone gazowo-parowe powinny współpracować z akumulatorami ciepła oraz być gotowe do codziennych odstawień na kilka godzin. Jest to szczególnie istotne w godzinach nocnych gdzie występuje niekorzystna cena za energię elektryczną, tak aby optymalizować produkcję prądu oraz ciepła sieciowego. Będzie to szczególnie istotne w scenariuszach, w których następuje znaczące ocieplenie klimatu do roku 2050 i w których utrzymuje się kogeneracja prądu i ciepła.

10

Ogniwa paliwowe

Ogniwa paliwowe to urządzenia produkujące w procesie elektrolizy prąd elektryczny i energię cieplną o bardzo wysokiej sprawności. Wykorzystują do tego celu gaz ziemny, który ulega transformacji do wodoru albo wodór produkowany ze źródeł odnawialnych. Ich dzisiejszy status jest przedkomercyjny, trwają intensywne prace nad zmniejszeniem kosztów i zwiększeniem mocy jednostkowej. Mogą mieć doskonałe zastosowanie w transporcie oraz w lokalnych kogeneracyjnych źródłach energii elektrycznej. Szeroko pojęte ogniwa paliwowe z uwagi na mnogość zastosowań wpisują się w pewnym stopniu we wszystkie scenariusze 2050.

11

Spalanie gazu ziemnego w cyklu Allama

W La Porte w Teksasie powstała pierwsza demonstracyjna bezemisyjna elektrownia, w której jako paliwo wykorzystuje się gaz ziemny, a podczas spalania zamiast powietrza stosowany jest czysty tlen. Ten sposób spalania określany jest mianem cyklu Allama. Pozyskanie energii elektrycznej z gazu ziemnego następuje tutaj przy jednoczesnym wychwytywaniu wytworzonego dwutlenku węgla i wody. W procesie nie zachodzi również typowa dla spalania gazu ziemnego emisja tlenków azotu. Umożliwia to wykorzystanie gazu ziemnego bez negatywnego wpływu na środowisko, zaś zastąpienie go spalaniem biometanu lub innych syntetycznych węglowodorów pozwala na ujemną emisję CO2 w całym procesie. Rozwiązanie to może znaleźć pewne zastosowanie we wszystkich Scenariuszach 2050, ale szczególnie pasuje do scenariusza NUCLEAR HOT, w którym następuje gwałtowny wzrost zapotrzebowania na czystą energię.

Przyszłość paliw gazowych na Macierzy 4CF – na fali wielkich zmian

Macierz 4CF to narzędzie analizy strategicznej, pozwalające na ocenę atrakcyjności przyszłych rozwiązań produktowych pod kątem ich relatywnej przewagi rynkowej (RA – Relative Advantage) oraz minimalnego oczekiwanego czasu, w którym osiągną dojrzałość rynkową (ETM – Earliest Time to Mainstream). Relatywna przewaga rozwiązań określana jest na osi pionowej macierzy, zaś mierzony w latach czas do osiągnięcia dojrzałości na osi poziomej. 

Typowy rozkład rozwiązań w macierzy 4CF przebiega wokół linii rosnącej, co oddaje prawidłowość, że oczekiwany czas upowszechnienia rozwiązań rośnie wraz z ich relatywną przewagą rynkową. Z pomocą macierzy udaje się jednak często zidentyfikować także takie rozwiązania, które lokują się znacznie powyżej lub poniżej tej linii. Te pierwsze, zaliczane do szkwałów i pirackich skarbów stanowią atrakcyjny przedmiot inwestowania, ponieważ mogą przynieść duży zwrot we względnie krótkim czasie. W przypadku tych drugich, określanych mianem raf koralowych i syren, należy zachować szczególną ostrożność, gdyż zainwestowane środki mogą nigdy się nie zwrócić.  

W celu zastosowania macierzy 4CF do analizy przyszłości paliw gazowych w Polsce, poprosiliśmy o pomoc ekspertów z tej dziedziny. Zapytaliśmy ich o innowacyjne rozwiązania gazowe, które ich zdaniem mają szansę doprowadzić do transformacji polskiej energetyki bądź istotnie zwiększyć jej efektywność do roku 2050. Zostały one umieszczone w tabeli zamieszczonej w poprzedniej sekcji. Poprosiliśmy ekspertów o ocenę, kiedy najwcześniej każde z wymienionych rozwiązań może upowszechnić się na rynku polskim (od 0 do 30 lat), a także o to, jaką przewagę rynkową dałoby ono dzisiaj posiadającym je interesariuszom (w skali od 0 do 10). Macierz 4CF znajdująca się poniżej zawiera zestawienie ocenionych przez ekspertów rozwiązań.

1. Power-to-gas (P2G)
2. Metanizacja wodoru
3. Biometan
4. Bio-amoniak
5. Sztuczna fotosynteza
6. Współspalanie wodoru z gazem ziemnym w turbinach gazowych
7. Wykorzystanie sieci przesyłu i dystrybucji gazu ziemnego do transportu wodoru
8. Druk 3D części zamiennych turbin gazowych
9. Zwiększenie elastyczności układów kogeneracji prądu i ciepła
10. Ogniwa paliwowe
11. Spalanie gazu ziemnego w cyklu Allama

1. Power-to-gas (P2G)
2. Metanizacja wodoru
3. Biometan
4. Bio-amoniak
5. Sztuczna fotosynteza
6. Współspalanie wodoru z gazem ziemnym w turbinach gazowych
7. Wykorzystanie sieci przesyłu i dystrybucji gazu ziemnego do transportu wodoru
8. Druk 3D części zamiennych turbin gazowych
9. Zwiększenie elastyczności układów kogeneracji prądu i ciepła
10. Ogniwa paliwowe
11. Spalanie gazu ziemnego w cyklu Allama

Rozwiązania na macierzy nie układają się w sposób typowy. Można tutaj zidentyfikować zarówno dosyć atrakcyjne rozwiązania, względnie nieodległe w czasie, jak odległe w czasie rozwiązania o charakterze syren, które prawdopodobnie nie przyniosą dużej przewagi rynkowej swoim właścicielom.

Ocena relatywnej przewagi rynkowej większości spośród badanych rozwiązań mieści się w przedziale pomiędzy 5,0 a 7,5 i wykazuje jedynie nieznaczną korelację z minimalnym oczekiwanym czasem osiągnięcia dojrzałości rynkowej. Oznacza to, że zidentyfikowane zostały rozwiązania, na których przedsiębiorstwa branży energetycznej będą mogły budować swoją przewagę rynkową już w perspektywie najbliższej dekady. Są to: druk 3D części zamiennych turbin gazowych [8], zwiększenie elastyczności układów kogeneracji prądu i ciepła [9] oraz transformacja energii elektrycznej do postaci syntetycznego paliwa gazowego [1]. Co ciekawe,  metanizacja wodoru [2] towarzysząca temu ostatniemu rozwiązaniu uznana została za rozwiązanie dające względnie niewielką przewagę nad konkurentami. Ten sposób na odzyskanie energii elektrycznej z wodoru może się bowiem wydawać mało korzystny w porównaniu z innymi możliwościami, jak bezpośrednie wykorzystanie go w bardziej odległych w czasie (ponad 12 lat) ogniwach paliwowych [10]. Rozwiązanie to ocenione zostało najwyżej na osi RA uzyskując 7,3 punktów.

Wśród wysoko ocenionych rozwiązań znalazły się także takie, na których dojrzałość rynkową przyjdzie nam poczekać nieco dłużej. Oprócz ogniw paliwowych [10] są to sztuczna fotosynteza  [5], której dojrzałość rynkowa spodziewana jest dopiero za ponad 17 lat oraz wykorzystanie bio-amoniaku w energetyce [4], co na dużą skalę może mieć miejsce dopiero w latach 40. XXI wieku.

Nieco mniej atrakcyjnymi z punktu widzenia, jednak wciąż ciekawymi rozwiązaniami wydają się spalanie gazu ziemnego w cyklu Allama [11] oraz współspalanie wodoru z gazem ziemnym w turbinach gazowych [6]. Pierwsze z rozwiązań może wejść do mainstreamu za niecałe 17 lat i dać posiadającym je podmiotom przyzwoitą przewagę rynkową (RA=4,7). Drugie, pomimo niższej oczekiwanej przewagi (RA=4,3) powszechnie dostępne powinno stać się wcześniej, bo za 12,5 roku.

Na macierzy rozwiązań znalazły się również takie punkty, które pod kątem przewagi konkurencyjnej ocenione zostały przez ekspertów dosyć nisko. Nie jest to problemem w przypadku biometanu [3], który pomimo że otrzymał w tym wymiarze ocenę 2,5 stanowi rozwiązanie, które jest już w tej chwili technologicznie dostępne i tak nieodległe, jeśli chodzi o dojrzałość rynkową (niecałe 3 lata), że nadal wydaje się atrakcyjnym kierunkiem rozwoju. W przypadku drugiego z rozwiązań – wykorzystania sieci przesyłu i dystrybucji gazu ziemnego do transportu wodoru [7], które jest znacznie bardziej odsunięte w czasie, bo o ponad 20 lat, niska oceny relatywnej przewagi rynkowej (RA=2,0) może zniechęcać do podejmowania inwestycji

Przyszłość paliw gazowych. Jak nie rozbić się o rafę?

Niezależnie od średnich ocen przedstawionych na macierzy, należy zwrócić uwagę, że opłacalność inwestowania w rozwiązania gazowe, które jawią się dziś na horyzoncie, będzie ściśle powiązana z tym, który scenariusz przyszłości energetyki będzie realizowany w kraju. Szereg rozwiązań związanych z magazynowaniem energii elektrycznej, w tym: procesy P2G, metanizacja wodoru czy wykorzystanie bio-amoniaku w energetyce znajdować będzie zastosowanie przede wszystkim w przyszłości, w której nastąpi szybka transformacja w kierunku energetyki odnawialnej. W sektorze energetyki zdominowanym przez paliwa kopalne, w tym gaz ziemny, rozwiązania te mogą być zbyt drogie i niekonkurencyjne dla przedsiębiorstw, które zdecydują się je zaoferować, jeśli nie otrzymają przy tym ku temu odpowiedniej zewnętrznej zachęty (np. w postaci subsydiów lub podatków).

Z drugiej strony, to właśnie inwestycja w rozwiązania umożliwiające magazynowanie energii elektrycznej jest niezbędna, aby zapewnić stabilne dostawy energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Jeśli znajdą się dostawcy zielonej energii, którzy zdecydują się na rozwój wielkoskalowych magazynów energii w tych technologiach, w przyszłości będą mogli zaoferować stałe dostawy taniej, zielonej energii. A to poważnie zagraża podmiotom, które obecnie dominują na rynku. 

Podobnie, rozwiązania stanowiące usprawnienie obecnych technologii i infrastruktury, takie jak jak druk 3D części zamiennych turbin gazowych, mogą okazać się nieużyteczne w przyszłości zdominowanej przez OZE lub energetykę jądrową, jeśli dla tradycyjnej infrastruktury gazowej nie uda się znaleźć nowych zastosowań. To z kolei, umożliwia szereg spośród wskazanych rozwiązań, takich jak: metanizacja wodoru, biometan, sztuczna fotosynteza czy spalanie gazu ziemnego w cyklu Allama. Wszystkie one są jednocześnie bardziej przyjazne środowisku niż spalanie gazu ziemnego, umożliwiając jednocześnie wykorzystanie w pewnym zakresie technologii obecnych w tradycyjnym gazownictwie

 

Nasz projekt oparty jest na turbinach gazowych i czarnym pelecie z biomasy. Turbiny gazowe to dojrzała technologia, która jednak nadal daje pole do rozwoju. Możliwe innowacje to na przykład  współspalanie gazu ziemnego i wodoru, a przy tym wykorzystanie nadmiaru mocy do produkcji wodoru. Jeśli chodzi o czarny pellet, to testy przeprowadzone dzisiaj są bardzo obiecujące, ale wciąż jesteśmy na wczesnym etapie projektowania rozwiązania przemysłowego.  

Krótko mówiąc, dzięki temu projektowi dążymy do radykalnie innej przyszłości. Gaz i czarny pellet to nasz pierwszy krok w stronę wydajnego, elastycznego i niskoemisyjnego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Dadzą one bezpośrednie korzyści ekonomiczne i środowiskowe naszym klientom i partnerom.

Frédéric Faroche

Dyrektor generalny grupy Veolia w Polsce, prezes zarządu

Co dalej?

Portal internetowy „Transformacja 2050”, który właśnie odwiedzasz, to kontynuacja projektu foresightowego Energia 2050. Pragniemy, aby portal, podobnie jak projekt „Energia 2050”, był źródłem wartościowej, eksperckiej, nietuzinkowej wiedzy na tematy związane z przyszłością rynku energii, transformacją energetyczną i pokrewnymi tematami. „Transformacja 2050” jest otwartą trybuną rozmowy o przyszłości energetyki w polskich miastach, animowanej przez Veolię Energia Polska oraz specjalistów w zakresie foresightu strategicznego z firmy 4CF. Zapraszamy do kontaktu i współtworzenia tego portalu ekspertów i interesariuszy rynku energii.

Jeśli zainteresował Cię powyższy artykuł, to z pewnością chętnie zobaczysz i przeczytasz także:

 

 

Otrzymuj najnowsze bezpłatne analizy o przyszłości energetyki w Polsce!

Czytelnicy portalu Transformacja 2050 mogą korzystać z bezpłatnej usługi newslettera, zawierającego informacje o najnowszych analizach i wypowiedziach eksperckich, które publikujemy. Zachęcamy do zapisania się do newslettera: dzięki temu nie przegapisz nowej analizy rozwiązań przyszłości i zapowiedzi wydarzeń związanych transformacją energetyczną w Polsce.