Slovenija planira vodonik kao upravljivu vezu između elektroenergetske i gasne mreže

Slovenija proučava vodonični sistem osmišljen da funkcioniše kao upravljiva veza između svojih [[PRRS_LINK_1]] i gasnih mreža, čime se fokus pomera sa same proizvodnje vodonika ka korišćenju elektrolize i digitalnog upravljanja kao alata za fleksibilnost elektroenergetskog sistema.

Operator prenosnog sistema električne energije ELES, operator gasnog sistema Plinovodi i japanska kompanija Yokogawa Electric potpisali su 10. septembra memorandum o razvoju slovenačkog vodoničnog ekosistema i početnog demonstracionog projekta koji povezuje infrastrukturu za prenos električne energije i gasa.

Kompanije su saopštile da će projekat ispitati vodonično postrojenje koje bi bilo povezano sa obe mreže, kao i digitalne sisteme potrebne za koordinaciju njihovog rada. Yokogawa će doprineti stručnim znanjem iz oblasti upravljanja procesima i digitalnih tehnologija, dok će ELES i Plinovodi obezbediti operativne kapacitete za upravljanje elektroenergetskim i gasnim sistemima.

Tržišni značaj projekta manje leži u vodoniku kao gorivu, a više u operativnoj fleksibilnosti elektrolizera koji ga proizvodi.

Elektrolizer je veliki potrošač električne energije čija se potrošnja, u okviru tehničkih i komercijalnih ograničenja, može menjati u zavisnosti od stanja elektroenergetskog sistema.

Kada je obnovljiva električna energija obilno dostupna, proizvodnja vodonika može da se poveća.

Kada se stanje u elektroenergetskom sistemu zaoštri, potrošnja može da se smanji.

Energija ne nestaje. Ona se prebacuje u drugi energetski nosilac koji se potencijalno može skladištiti, transportovati ili potrošiti kasnije.

To vodoniku daje karakteristiku koju klasični industrijski potrošači retko imaju: mogućnost da se vrednost energije prenosi ne samo između različitih sati, već i između infrastrukturnih sistema.

Sektorsko povezivanje postaje operativno

Evropske energetske strategije godinama govore o sektorskom povezivanju, najčešće u kontekstu dekarbonizacije industrije ili zamene fosilnog gasa.

Slovenački projekat dodaje još jednu dimenziju.

ELES i Plinovodi žele da ispitaju kako elektroenergetska i gasna infrastruktura mogu biti koordinisane kao jedinstveni operativni sistem, umesto da rade nezavisno i samo se povezuju preko elektrolizera.

Partneri su posebno naveli digitalna rešenja za koordinisani rad kao deo planiranog demonstracionog projekta.

To bi moglo učiniti softver za prognoziranje i upravljanje gotovo jednako važnim kao i sam elektrolizer.

Platforma za optimizaciju mogla bi da upoređuje cene električne energije, potrebe sistema za balansiranjem, raspoloživost obnovljivih izvora, nivoe skladištenja vodonika, stanje gasne mreže i potražnju za vodonikom pre nego što odluči kako postrojenje treba da radi.

Komercijalna odluka o radu više ne bi bila samo pitanje toga da li današnja prodajna cena vodonika premašuje današnji trošak električne energije.

U obzir bi mogla da bude uključena i vrednost fleksibilnosti koju postrojenje pruža elektroenergetskom sistemu.

To stvara nekoliko potencijalnih nivoa prihoda.

Prodaja vodonika ostaje osnovni prihod od same robe.

Optimizacija na tržištu električne energije može smanjiti troškove proizvodnje koncentrisanjem potrošnje u jeftinijim satima.

Fleksibilan rad potencijalno može smanjiti izloženost odstupanjima ili omogućiti pružanje sistemskih usluga na strani potrošnje, tamo gde tržišna pravila to dozvoljavaju.

Dugotrajnije skladištenje vodonika takođe može omogućiti prenos energetske vrednosti između perioda koje baterije ili uobičajeno upravljanje potrošnjom ne mogu ekonomično da pokriju.

Nisu svi ovi izvori prihoda danas dostupni, a partneri još nisu objavili komercijalni model rada.

Prva faza predstavlja studiju izvodljivosti koja obuhvata tehničke, operativne i komercijalne mogućnosti.

Ali upravo zbog toga projekat je relevantan za šire tržište jugoistočne Evrope.

Pitanje više nije da li elektrolizer tehnički može da proizvodi vodonik.

Pitanje je da li njegova fleksibilnost može biti dovoljno vrednovana da poboljša ekonomiku projekta.

Višak električne energije postaje sirovina

Slovenija očekuje da će veći udeo obnovljivih izvora povećati potrebu za fleksibilnom potrošnjom električne energije.

Elektrolizeri bi mogli da rade posebno tokom perioda kada proizvodnja iz obnovljivih izvora premašuje trenutnu potrošnju električne energije ili kada je dodatni prenos energije kroz mrežu otežan.

Umesto ograničavanja proizvodnje, deo te električne energije mogao bi da bude pretvoren u vodonik.

To se razlikuje od izgradnje vodoničnog postrojenja koje nastoji da neprekidno radi sa maksimalnim stepenom iskorišćenja.

Visok stepen iskorišćenja smanjuje jedinični trošak skupe opreme za elektrolizu.

Fleksibilan rad, međutim, omogućava postrojenju da troši jeftiniju električnu energiju i istovremeno pruža veću vrednost elektroenergetskom sistemu.

Optimalno rešenje nalazi se negde između ta dva modela.

To otvara novo investiciono pitanje za investitore u vodonik: da li maksimizovati broj radnih sati godišnje ili maksimizovati vrednost svakog sata rada.

Učešće ELES-a ukazuje na to da Slovenija namerava ozbiljno da ispita ovaj drugi model.

Gasna infrastruktura nudi duži horizont skladištenja

Plinovodi donosi još jednu dimenziju.

Fleksibilnost električne energije obično se razmatra u periodima od nekoliko minuta ili sati kroz tržišta balansiranja i baterije.

Gasna infrastruktura može skladištiti i transportovati energiju tokom znatno dužih perioda.

Vodonik proizveden u povoljnim uslovima na tržištu električne energije tako bi mogao da prenese vrednost iz elektroenergetskog sektora ka industrijskoj potrošnji, transportu ili potencijalnoj budućoj infrastrukturi za vodonik.

Plinovodi takođe radi na povezivanju Slovenije sa novim evropskim vodoničnim koridorima, što projektu daje značaj koji prevazilazi domaću potrošnju.

Ukoliko se vodonične mreže razviju širom centralne Evrope, slovenačka elektroliza više ne bi zavisila isključivo od lokalnih kupaca.

To bi elektroenergetskom sistemu moglo da obezbedi pristup većem fleksibilnom potrošaču.

Drugim rečima, potražnja za vodonikom namenjenim izvozu mogla bi da stvori dodatnog kupca za električnu energiju niže tržišne vrednosti.

Mobilne jedinice dodaju model otpornosti

Memorandum obuhvata i mobilne rezervne jedinice na bazi vodonika za kritičnu elektroenergetsku infrastrukturu, projektovane tako da ista oprema može dodatno da služi kao infrastruktura za brzo punjenje električnih vozila.

Time se projekat proširuje izvan energetskog arbitriranja.

ELES i partneri ispituju vodonik kao deo planiranja otpornosti sistema — za obezbeđivanje rezervnog napajanja tamo gde je konvencionalna infrastruktura van funkcije, uz komercijalno korišćenje opreme za druge namene kada nije potrebna za vanredne situacije.

To predstavlja drugačiji model korišćenja imovine od konvencionalne rezervne proizvodnje.

Rezervna oprema obično ostvaruje malo prihoda van retkih vanrednih događaja.

Višenamenska jedinica koja može da obezbedi punjenje za transport ili druge energetske usluge potencijalno može da stvara vrednost i tokom redovnog rada.

Ekonomika ostaje ključni test

Najveći izazov i dalje predstavlja trošak.

Proizvodnja niskougljeničnog vodonika putem elektrolize zahteva značajna ulaganja u opremu i velike količine električne energije.

Fleksibilan rad može smanjiti troškove električne energije, ali manji broj radnih sati elektrolizera može povećati kapitalni trošak koji se raspoređuje na svaki kilogram proizvedenog vodonika.

Zato digitalna optimizacija sama po sebi ne može učiniti ekonomski neodrživ projekat isplativim.

Studija izvodljivosti moraće da utvrdi da li kombinovanje više namena — proizvodnje vodonika, fleksibilnosti elektroenergetskog sistema, otpornosti infrastrukture i potencijalno mobilnosti — generiše dovoljno prihoda da opravda ulaganje.

Biće potrebno definisati i pravila koja uređuju učešće elektrolizera na tržištima električne energije, kao i način na koji će se vodonik koji ulazi u buduću gasnu infrastrukturu meriti, sertifikovati i vrednovati.

Slovenački projekat je zato još daleko od komercijalnog tržišta vodonika.

Ali njegova struktura ukazuje na sofisticiraniju ulogu vodonika od jednostavne zamene molekula prirodnog gasa.

ELES, Plinovodi i Yokogawa praktično ispituju da li elektrolizer može postati upravljiva veza između dva energetska sistema.

Ako se takav model pokaže ekonomski održivim, vrednost vodonika u jugoistočnoj Evropi mogla bi zavisiti podjednako od toga kada se elektrolizer uključuje i isključuje kao i od količine vodonika koju proizvodi.