Ogrzewanie na wodór. Kotły H2Ready i działania krajowe

Nowe gazowe kotły kondensacyjne coraz częściej przystosowane są spalania gazu ziemnego z domieszką wodoru (np. 20%). Trwają też prace nad kotłami, które mogą być zasilane czystym wodorem. Kiedy ogrzewanie na wodór rzeczywiście pojawi się w polskich budynkach?

W 2050 r. UE ma osiągnąć neutralność klimatyczną [1]. Ma temu służyć m.in. powszechne zastosowanie do ogrzewania gazów, których spalanie nie powoduje emisji CO₂ (tzw. gazy zdekarboniowane lub zielone). Według obecnego stanu wiedzy będzie to przede wszystkim wodór (H₂). Docelowo gaz ten ma przejąć rolę, które dziś w ogrzewaniu budynków pełni gaz ziemny. Samo wprowadzenie 20% wodoru do sieci gazu ziemnego zmniejszyłoby emisję CO₂ o około 7% rok po roku.

Ogrzewanie na wodór – przygotowania producentów kotłów

Do dekarbonizacji przygotowują się już producenci kotłów gazowych. Wprowadzane na rynek gazowe kotły kondensacyjne coraz częściej mają oznaczenie H₂Ready (“gotowe na wodór”). Takie urządzenie jest przystosowane do łatwego przestawienia ze spalania gazu ziemnego na spalanie gazu ziemnego domieszką wodoru (do 20-30%).  Trwają też prace nad kotłami przystosowanymi do spalania czystego (100%) wodoru [2]. Mają one trafić na rynek jako urządzenia na gaz ziemny (lub na mieszankę gaz ziemny + metan), również łatwe do przezbrojenia na kotły w pełni wodorowe. Takie przezbrojenie ma być prostym zadaniem dla przeszkolonego serwisanta. Na razie kotły 100% H₂ pracują w Europie instalacjach eksperymentalnych, gdzie m.in. odbywają się testy działania urządzeń domowych (np. kuchenek) oraz szczelności instalacji [3].

Nowoczesna technologia gazowych kotłów kondensacyjnych pozwala na wykorzystanie mieszanek gazu z udziałem do 20% wodoru. Rozwiązania te pasują zarówno do nowo wybudowanych budynków, jak i budynków poddawanych renowacji, a jednocześnie pozwalają na optymalne wykorzystanie istniejącej już infrastruktury przesyłowej i dystrybucyjnej gazu nawet po stosunkowo niewielkiej modernizacji. Branża grzewcza opracowuje szeroką gamę produktów z przeznaczeniem dla budynków mieszkalnych, handlowych i przemysłowych, które będą działać w zasilaniu 100% wodorem – co dotyczy zarówno ogrzewania, jak i przygotowania ciepłej wody użytkowej, co będzie wymagało odpowiedniej infrastruktury. Na rynku są już obecnie ogniwa paliwowe, które są w stanie funkcjonować w zasilaniu 100% wodorem.

Janusz Starościk, prezes Stowarzyszenia Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych.

Ogrzewanie na wodór a działania krajowe

Jak widać, rynek urządzeń grzewczych traktuje sprawę przejścia na ogrzewanie na wodór poważnie. Ma też pierwsze propozycje dla odbiorców. Jednak drugą stroną medalu jest kwestia produkcji i przesyłu wodoru. W Europie widać tendencje, by do transportu wodoru wykorzystać istniejące gazu ziemnego. Jest to możliwe, o ile (jak napisano w Polskiej Strategii Wodorowej) są one przystosowane do transportu domieszki wodoru [4]. Zgodnie z dyrektywą UE [5], sieć gazowa powinna być gotowa na tłoczenie gazów odnawialnych, w tym właśnie wodoru. W Polityce energetycznej Polski zapisano cel, żeby do 2030 r. osiągnąć zdolności transportu sieciami gazowymi mieszaniny zawierającej ok. 10% gazów innych niż ziemny (gazy zdekarbonizowane: biometan, wodór) [6].

Polska Strategia Wodorowa przewiduje do 2025 m.in. zbadanie istniejącej infrastruktury gazowej pod kątem możliwości tłoczenia wodoru i przesyłu mieszanin wodoru z gazem. W planach jest także zbadanie, jaki sposób przesyłu wodoru będzie dla Polski najlepszy. Natomiast do 2030 r. mają rozpocząć się konkretne działania: dostosowanie wybranych odcinków sieci gazowej do przesyłu i dystrybucji wodoru domieszkowanego do gazu oraz powstanie nowej infrastruktury.

Wodór do celów grzewczych powinien być głównie “zielony”, czyli powstawać w procesie elektrolizy wody, zasilanego energią pochodzącą z OZE. Dziś wodór “zielony” stanowi zaledwie 4% produkcji tego gazu. Jednym z celów strategii wodorowej będzie więc wypracowanie “zielonej” produkcji. Polska ma tu spory potencjał – obecnie jest piątym na świecie i trzecim w UE producentem wodoru.

Akty prawne i inne ciekawe źródła

1. Czysta planeta dla wszystkich. Europejska długoterminowa wizja strategiczna dobrze prosperującej, nowoczesnej, konkurencyjnej i neutralnej dla klimatu gospodarki. COM/2018/773 final.
2. Kocioł wodorowy Baxi Heating
3. UK’s first hydrogen heating demonstration takes place (materiał w j. angielskim).
4. Polska Strategia Wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r. (projekt).
5. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/73/WE z dnia 13 lipca 2009 r. dotycząca wspólnych zasad rynku wewnętrznego gazu ziemnego i uchylającej dyrektywę 2003/55/WE (Dz. Urz. UE L 211 z 14.8.2009 r.).
6. Polityka Energetyczna Polski do 2040 r

Zdjęcie główne: Baxi Heating (grupa BDR Thermea)