Dovoz obnovitelného vodíku do ČR: možnosti, náklady a výzvy
Orientační podmínky, za jakých by ČR mohla dovážet obnovitelný vodík, případně jeho deriváty. Jde o redakční výběr infomací z článku doc. Ing. Šárky Waisové, Ph.D. zveřejněného v časopise Plyn, Ročenka odborných článků 2024.
Zkráceno a upraveno redaktorem a zveřejněno s laskavým souhlasem vydavatele časopisu.
Při zkrácení byly odstraněny podrobné vysvětlivky vztahující se ke konkrétním údajům, podrobné popisy dovozních scénářů atp. a text mírně upraven. Níže uvedený text je proto třeba chápat jen jako orientační souhrn informací vybraných redaktorem. Následující text proto nelze použít k citacím a odkazům! Pro takové a i případně jiné použití je nutné využít článek v jeho plném znění tak, jak jej napsala jeho autorka, doc. Šárka Waisová, Ph.D. a jak byl v časopise Plyn zveřejněn.
Úvod
Potenciál tuzemské výroby obnovitelného vodíku v ČR (vodík vyrobený elektrolýzou za využití obnovitelných zdrojů energie jako je sluneční záření, vítr aj.), je relativně nízký. Pokud má mít v energetické bilanci vodík významnou roli, bude nutný import. Na cenu pro spotřebitele budou mít hlavní vliv jak náklady výrobní, tak přepravní. Na podzim roku 2023 výrobci obnovitelného vodíku v ČR uváděli, že zatím nelze snížit výrobní cenu pod 8 až 12 eur za kg obnovitelného vodíku.
Možnosti přepravy vodíku a jeho derivátů a náklady na přepravu
V současnosti lze pro přepravu vodíku využít několik technologických řešení. Jednak potrubí pro přepravu plynného vodíku a pak tankery pro přepravu zkapalněného vodíku nebo kapalných derivátů vodíku (amoniak, methanol, kapalné organické nosiče vodíku).
Aktuálně není vodík ve větších objemech a na větší vzdálenosti přepravován. Proto je jen minimum zkušeností s jeho praktickými přepravními náklady. Lze je však odvodit z nákladů na přepravu amoniaku a methanolu, která běžně probíhá. Dnešní výpočty však nemohou zahrnout případné budoucí technologické inovace nebo geopolitické události.
Značnou roli v nákladech hraje vzdálenost. Nejnižší náklady přináší přeprava plynného vodíku potrubím. Po dosažení určité vzdálenosti však potrubní přeprava přestává být ve srovnání s přepravou „nepotrubní“ (tankery, vlaky) konkurenceschopná.
Obrázek 1: Zjednodušené srovnání nákladů na přepravu vodíku kolem roku 2030. Náklady počítány pro vodíkovod 1,2 m (48 palců), nový a přestavěný, 12,7 GW a 8 bar. Zdroj: Guidehouse 2023
Jak ukazuje obrázek 1, u derivátů vodíku náklady na přepravu rostou se vzdáleností pomaleji. Toto neplatí pro přepravu zkapalněného vodíku, při které musí být trvale udržována teplota zkapalnění. Hranice výhodnosti přepravy potrubím se různí podle studií a leží někde mezi cca 1400 až 8000 km. Vzdálenost Česka k nejbližším potenciálním vodíkovým přístavním terminálům je do 1400 km, maximálně jen o několik set kilometrů delší.
| Komodita | Druh přepravy | €/kg na 1000 km | €/kg na 10 000 km |
|---|---|---|---|
| Plynný H2 | nový vodíkovod ∅ 48 palců | 0,21–0,30 | 1,0 (2000 km) |
| Plynný H2 | přestavěný plynovod | 0,12–0,14 | |
| Amoniak | tanker | 1,70–3,00 | 2,0–5,0 |
| LH2 | tanker | 1,50 | 2,0–5,0 |
| LOHC | tanker | 1,60 | 2,0–5,0 |
| Zdroj: metaanalýza zdrojů uvedených v úvodu | |||
Zdrojové destinace
Vývozní potenciál destinace určuje několik faktorů:
- existence výrobních kapacit v daném místě,
- vůle vyvážet,
- cena, za kterou lze na daném místě vyrobit obnovitelný vodík,
- existence přepravní infrastruktury
- a náklady na přepravu (ty jsou určovány zejména vzdáleností mezi vývozcem a dovozcem a existujícími technologiemi).
Při dovozu vodíku do ČR lze počítat s potrubní přepravou plynného vodíku, případně s kombinovanou přepravou tanker–vodíkovod. Kolem roku 2030 má být v provozu severní větev vodíkovodu EHB, vedoucí z Dánska/Norska přes sever Německa do ČR, v roce 2032 severozápadní větev EHB, vedoucí z Nizozemska a severozápadního Německa do střední Evropy, a kolem roku 2032 až 2035 jižní větev EHB, vedoucí ze severní Afriky přes Itálii do střední Evropy. Pro přepravu tankery se jako nejvhodnější jeví derivát vodíku, amoniak, při čemž je však nutné nejdříve vodík chemickou reakcí změnit na amoniak a následně pak z amoniaku získat vodík.
Dovozní scénáře pro ČR a možné ceny
Vodíková strategie ČR, aktualizace z roku 2024, předpokládá kolem roku 2030 cenu vodíku na úrovni kolem 8 €/kg H2.
Pro ČR se v roce 2030 jako nejvhodnější jeví čtyři potenciální zdrojové destinace:
- Norsko: dovoz vodíku prostřednictvím onshore a offshore vodíkovodů. Z výpočtů vyplývá, že by se cena vodíku při dovozu z Norska mohla v roce 2030 pohybovat v rozmezí 3,30 až 4,44 €/kg.
- Maroko: dovoz vodíku tankerem prostřednictvím amoniaku s místem vstupu přes nizozemské terminály a dále po rekonverzi prostřednictvím vodíkovodů. Při dovozu obnovitelného vodíku z Maroka do ČR by se pohybovala cena v roce 2030 v rozmezí 5,82–9,59 €/kg.
- Alžírsko: dovoz vodíku prostřednictvím onshore a offshore vodíkovodů. Alžírský scénář počítá s cenou vodíku na začátku třetí dekády v rozmezí 4,05–7,79 €/kg.
- Saúdská Arábie: dovoz vodíku tankerem prostřednictvím amoniaku s místem vstupu A) přes terminál v italské Ravenně a B) přes nizozemské terminály, a dále po rekonverzi prostřednictvím vodíkovodů. V období kolem roku 2040 je možné na této trase již uvažovat o přesunu části přepravy do vodíkovodů, které jsou plánovány z oblasti projektu Neom přes Sinajský poloostrov na pobřeží Středozemního moře. Při dovozu obnovitelného vodíku ze Saúdské Arábie přes italskou Ravennu by se pohybovala cena v roce 2030 mezi 6,77 až 9,81 €/kg.
Závěr
Ekonomicky nejvýhodnější se jeví dovoz obnovitelného vodíku ze zemí severní a severozápadní Evropy. Výhodou je politická a ekonomická stabilita regionu. Jako druhá varianta se jeví dovozy ze severní Afriky a Blízkého východu. Alžírsko a Maroko ještě výstavbu vodíkových projektů nezahájily. K zahájení výroby v Saúdské Arábii by mělo dojít v roce 2026.
Uvedené dovozní náklady je třeba vnímat jako minimální a dosažitelné při nejlepším možném vývoji, přitom nezahrnují výrobní cenu a další možné náklady jako cla aj.
The article analyzes the conditions under which the Czech Republic could import renewable hydrogen and its derivatives so that hydrogen could become a significant source of energy in the decarbonization process.
