Jak ceny gazu wpłyną na koszty produkcji wodoru?

Ceny europejskich uprawnień do emisji osiągają rekordowe poziomy, podobnie jak ceny gazu ziemnego. W efekcie nowe obliczenia pokazują, że produkcja zielonego wodoru stałaby się w Europie tańsza niż wodoru szarego, produkowanego z paliw kopalnych. Wodór z OZE może być też konkurencyjny cenowo w stosunku do wodoru niebieskiego, czyli wytwarzanego z paliw kopalnych z zastosowaniem wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS).

Produkcja szarego wodoru wiąże się ze stosunkowo wyższym kosztem zakupu uprawnień do emisji CO2 na europejskim rynku. W modelu przyjęto ceny uprawnień do emisji dwutlenku węgla EUA na poziomie 60 euro za tonę, ceny gazu (TTF) określono na 30 USD/MMBtu (1 MMBtu ≈ 293 kWh), zaś cenę zielonej energii założono na poziomie 40 EUR/MWh. Dla każdej technologii koszt kapitału (stopę dyskontową) określono na 8 proc. Wówczas uśredniony koszt produkcji wodoru zielonego wyniesie 6,18 EUR/kg, niebieskiego - 6,73 EUR/kg, a szarego - 7,03 EUR/kg.

Trzeba jednak podkreślić, że są to liczby, które mogą się zmieniać w zależności od przyjętych założeń oraz cen energii z OZE, uprawnień EUA i cen gazu. Co więcej, w tym modelu produkcji niebieskiego wodoru założono bardzo wysoki współczynnik wychwytywania CO2 na poziomie 90 proc. Teoretycznie, wykorzystanie energii odnawialnej do produkcji zielonego wodoru jest możliwe, ale jednocześnie pod znakiem zapytania należy postawić sens takiej produkcji, gdy ceny hurtowe energii na rynkach europejskich osiągają poziom 200 euro/MWh.

W rzeczywistości odbiorcy gazu mają podpisane długoterminowe kontrakty, a produkcja zielonego wodoru z OZE stanowi w skali globalnej margines. S&P Global Platts oszacował na początku października koszt produkcji odnawialnego wodoru w Niderlandach, wytwarzanego za pomocą elektrolizera alkalicznego na 12,38 EUR/kg. Produkcja z wykorzystaniem elektrolizera PEM została oszacowana na 14,76 EUR/kg, podczas gdy produkcja błękitnego wodoru w procesie reformingu parowego gazu wyniosła 5,99 EUR/kg, a wodoru szarego - 5,17 EUR/kg.

Analitycy próbują przewidzieć, kiedy produkcja zielonego wodoru przy wykorzystaniu energii z OZE stanie się konkurencyjna w stosunku do wodoru szarego. BloombergNEF w maju 2021 roku prognozował, że zielony wodór będzie konkurencyjny w stosunku do niebieskiego do 2030 roku w 28 krajach, które wziął pod uwagę w opracowaniu. Natomiast szary wodór może kosztować więcej niż zielony do 2030 roku na 16 zbadanych rynkach.

W najnowszym raporcie Międzynarodowa Agencja Energetyczna przewiduje, że do 2030 roku koszt produkcji zielonego wodoru spadnie do 1,3-2,2 USD/kg w regionach, gdzie są wyjątkowo dobre warunki wytwarzania odnawialnej energii.

Obecnie wodór na świecie produkowany jest niemal wyłącznie z paliw kopalnych, głównie w procesie reformingu parowego gazu ziemnego. Jest to najtańsza i najprostsza metoda wytwarzania.