A globális és egyben az európai villamosenergia-ipar jelentős átalakuláson megy át, amelyet legszemléletesebben a „3D” -nek elkeresztelt koncepció foglal össze. Ez a „3D” nem mást takar, mint a “Dekarbonizáció, Decentralizáció és Digitalizáció” fogalomegyüttesét.
Bármely új technológiának, amely a villamosenergia-iparhoz kötődik, e három megatrend (továbbiakban 3D) kihívásaira kell megfelelő választ adjon, hogy sikeres legyen és megfelelő módon tudjon elterjedni a jövő energetikai ökoszisztémájában. Jelen cikk célja éppen azért az, hogy reálisan bemutassa, milyen olyan közös metszéspontjai vannak a villamosenergia- és hidrogén-ágazatoknak, amelyek segítik, vagy éppen ellehetetlenítik egymást, ezáltal pedig felvázolja azt a javasolt útvonalat, amelyet követve a hidrogén nyújtotta lehetőségekkel élve a 3D kihívásokat segítenek megoldani.
Ez a cél megköveteli tehát azt, hogy a hidrogén-előállítás és -felhasználás nyújtotta lehetőségeket azokat egyéb technológiákkal és megoldásokkal összevetve megtalálja a hidrogén technológiák azon helyét a vertikumban, ahol a leghatékonyabban képesek működni. A hidrogén előállítás egyik lehetséges megoldása a vízbontással nyert hidrogén előállítás technológiája.
Ennek lényege, hogy az elektromos egyen áram két pólusán a víz két alkotó eleme elkülönülten válik ki, gáz formájában. ezáltal lehetővé válik az elektromos áram energiájának, gázok formájában történő eltárolása. A továbbiakban csak technikai kérdés a tárolás és további felhasználás tovább gondolása, amellyel e cikkünkben is foglalkozunk.
Vízbontása
Megújulók hálózati integrációjának hazai fontossága
Magyarország különösen kitett lehet a jövőben az időjárásfüggő egységek termelési ingadozásainak. A Nemzeti Energiastratégia alapján 2030-ra a napelemek beépített kapacitása meghaladhatja a 6 000 MW-ot, sőt az elosztói adatok alapján 2031-ig ez 8 500 MW is lehet. Ez a beépített kapacitás jelentős kihasználtsággal üzemelhet a nyári hónapokban, azonban a napenergia szempontjából kevésbé kedvező téli időszakban jelentősen csökken a termelési potenciál.
Mivel Magyarország kevésbé rendelkezik szivattyús tározók létrehozására alkalmas helyszínekkel, ezért egyik lehetséges alternatívaként a hosszú távú energiatárolást a vízbontás útján előállított hidrogén testesítheti meg.
Továbbá, mindezen napelemes kapacitás hálózatba integrálása jelentős hálózati fejlesztéseket és beruházásokat, az elosztóhálózat rugalmasságának javítását igényli, amelyek azonban részben csökkenthetők, ha a hidrogén előállítása egy olyan keresletet biztosít, amely akár a forráshoz, akár a nagy volumenű felhasználókhoz közel tudja rugalmasan, az időjárási és villamos piaci körülményekhez alkalmazkodva hasznosítani a megújuló villamos energiát.
További potenciált jelenthet Magyarország számára olyan megújuló energiaforrások integrációja a megújuló hidrogén előállításába, mint a geotermikus hő vagy a biomassza elgázosítása. A geotermikus hő mindenki számára folyamatosan nap- és évszaktól függetlenül elérhető, megújuló energiaforrás, amely tekintetében Magyarország különösen jól pozicionált. Megállapítható, hogy a megújuló villamos energiát hasznosító vízbontás útján előállított hidrogén segíteni fogja a dekarbonizációs célok elérését azáltal, hogy hosszú távú energiatárolási lehetőséget kínál, valamint növekvő mértékű részesedést fog vállalni hazánk végső energiafogyasztás mixében, csökkentve a fosszilis energiahordozók részesedését.
Amennyiben a felhasznált villamos energia olyan forrásból származik, amely egyébként nem kerülhetett volna betáplálásra a hálózatba, akkor egyben segíti a villamosenergia-szektort azáltal, hogy csökkentheti a megújuló termelői egységek visszaterhelésének szükségességét, növelve a felhasznált megújuló villamos energia mennyiségét és a termelők bevételeit. Ezáltal pozitív hatással lehet az újabb megújuló erőművek rendszerbe lépésére.
Forrás: Hidrogén Fehér Könyv, Kép: Pixabay.com