Energijos vartojimas ir gamyba sudaro 75 proc. viso Europos Sąjungoje (ES) išmetamo šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekio. Šio išmetamųjų teršalų kiekio mažinimas yra būtina priemonė siekiant kovoti su klimato kaita ir pasiekti ES 2050 m. poveikio klimatui neutralumo tikslą.
Viena iš priemonių – sukurti žaliojo vandenilio rinką. Tai bene potencialiausia atsinaujinančios energijos kaupimo rūšis, suteikianti galimybę mažinti priklausomybę nuo importuojamos energijos ir nuo iškastinį kurą eksportuojančių valstybių bei leidžianti patenkinti energijos poreikį neišskiriant į aplinką anglies dioksido (CO2).
Lietuvos Respublikos Vyriausybės patvirtintame nutarime dėl vandenilio sektoriaus plėtros Lietuvoje 2024–2030 metais gairių, būtent žaliasis vandenilis laikytinas vienu pagrindinių energijos nešėjų ateityje ir įrankiu ES klimato kaitos valdymui.
Europos Sąjungos prioritetas – plėtoti žaliojo vandenilio gamybą
Energetikos, transporto ir kitų pramonės šakų laukia didžiuliai pokyčiai. Europos Komisijos parengta „Europos žaliojo kuro“ strategija numato, kad iki 2050 m. grynasis šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis būtų lygus nuliui, o ekonomikos augimas būtų atsietas nuo gamtinių išteklių naudojimo. Tai reiškia, kad per mažiau nei 30 metų turėsime visiškai atsisakyti iškastinio kuro.
Iki dabar 99,6 proc. vandenilio gaminama pramoniniu būdu, naudojant iškastinį kurą (gamtines dujas), kurio metu į atmosferą išskiriamas anglies dioksidas (CO₂). Pasauliniu mastu vandenilio gamyba kasmet sunaudoja 2 proc. visos pasaulio pirminės energijos ir 6 proc. gamtinių dujų tiekimo. Toks vandenilio gamybos metodas lemia kasmet išmetamas 830 milijonų tonų CO₂, kas prilygsta Indonezijos ir Jungtinės Karalystės išmetamų teršalų kiekiui kartu sudėjus. Elektrolizės būdu gaminant vandenilį sunaudojami 9 litrai vandens vienam kilogramui pagaminto vandenilio ir toks vandenilis yra tiek ekologiškas, kiek draugiška aplinkai yra elektrolizei naudojama elektros energija.
2024 m. gegužės mėn. priimtu vandenilio ir priklausomybės nuo iškastinio kuro mažinimo priemonių rinkiniu ES siekiama sukurti vandenilio rinką ir iki 2030 m. užtikrinti 40 gigavatų vandenilio iš atsinaujinančiųjų energijos išteklių elektrolizerių pajėgumą bei 10 mln. tonų vandenilio iš atsinaujinančių energijos išteklių. O iki 2049 m. integruoti dujas iš atsinaujinančių energijos išteklių ir mažo CO₂ pėdsako dujas į bendrą dujų tinklą, taip pat įtraukti ir apsaugoti vartotojus bei didinti tiekimo saugumą ir bendradarbiavimą.
Lietuva turi geriausias startines pozicijas regione
Įvertinus pagamintą vandenilio kiekį per metus Lietuva yra per vidurį tarp visų Europos šalių, ženkliai lenkdama tiek Latviją, tiek ir Estiją. Lietuvos energetikos instituto Vandenilio energetikos technologijų centro vadovas dr. Šarūnas Varnagiris teigia, kad daugiametė Lietuvos įmonių patirtis vandenilio sektoriuje suteikia žinių pranašumą prieš kaimynines šalis.
„Lietuvos įmonės išties aktyviai domisi vandenilio sektoriumi, o Klaipėdos uosto atvejis, leidžia daryti prielaidą, kad ateityje galbūt turėsime lyderiaujantį uostą Baltijos regione žaliosios energetikos sektoriuje“, – teigia dr. Šarūnas Varnagiris.
Bendra Europos Sąjungos žaliojo vandenilio strategija rodo, kad didžiausias vandenilio poreikis yra Vokietijoje ir didžiausia pagaminto vandenilio dalis būtų nukreipiama būtent į šią šalį.
„Lietuva yra maždaug per vidurį numatomo Šiaurės ir Baltijos šalių vandenilio koridoriaus – vandenilio tiekimo vamzdyno, planuojamo nutiesti nuo Suomijos iki Vokietijos per visas tarpines Baltijos šalis. Tai būtų strategiškai svarbus projektas energetikos sektoriuje, kur Lietuvos įmonės gamindamos vandenilį galėtų jį parduoti Vokietijoje“, – ateities perspektyvomis dalinasi Lietuvos energetikos instituto Vandenilio energetikos technologijų centro vadovas.
Pasak jo, pagal Alternatyvių degalų infrastruktūros reglamentavimą (angl. „Alternative Fuel Infrastructure Regulation“) nuo 2030 m. kas 200 km TEN-T pagrindiniame tinkle turės būti įrengtos vandenilio degalinės, skirtos tiek lengviesiems automobiliams, tiek sunkvežimiams. Tai reiškia, jog Lietuva, kaip ir kitos šalys įsipareigoja įrengti vandenilines kolonėles lengvajam ir sunkiajam transportui. Kol kas artimiausia vandenilio kolonėlė yra Rygoje, kur viešajame transporte yra naudojami vandeniliu varomi troleibusai.
UAB „Hdrgen“ technikos direktorius Juozas Tunaitis teigia, kad vandenilio rinka Lietuvoje daugiau nei pakankama. „Ateinančio dešimtmečio laikotarpiu realus metinis žaliojo vandenilio poreikis vien AB „Achema“ įmonei gali siekti apie 20 tūkst. tonų per metus, kas atitiktų 160 MW elektrolizės agregato paleidimą pastoviam darbui. Jeigu pridėtume kitus didelius vartotojus, galima teigti, kad 2050 metų dekarbonizacijos tikslų pasiekimui vandenilio elektrolizės potencialas Lietuvoje viršytų 1 GW elektros poreikio“, – pasakoja Juozas Tunaitis.
Didžiausią įtaką formuojant nacionalinę ir europinę vandenilio rinką turės tarpvalstybinės grynojo vandenilio transportavimo bei saugojimo infrastruktūros įrengimas, kuri turėtų atverti galimybes vandenilio gamintojams ir vartotojams pasiekti kitų šalių rinkas. Ši infrastruktūra turėtų sudaryti sąlygas pagreitinti vandenilio pasiūlos bei paklausos augimą. Lietuvos dujų perdavimo sistemos operatorius „Amber Grid“ kartu su Suomijos, Estijos, Latvijos, Lenkijos ir Vokietijos perdavimo sistemos operatoriais vykdo Šiaurės ir Baltijos šalių vandenilio koridoriaus projekto įgyvendinimo parengiamuosius darbus. Pirmieji grynojo vandenilio tinklo sprendiniai turėtų būti įgyvendinti apie 2030 m.
„Amber Grid“ energetikos transformacijos centro vadovas Danas Janulionis komentuodamas vandenilio transportavimo galimybes esama gamtinių dujų sistema, įmaišant vandenilį į gamtines dujas, teigia, kad vandenilio įmaišymas yra ribotas. „Tarpvalstybiniuose susitarimuose nustatytų dujų kokybės reikalavimų užtikrinimui valstybės sienos kirtimo taškuose neturi būti viršijami 2 proc. vandenilio koncentracijos transportuojamų dujų tūryje. Didesnės vandenilio koncentracijos dujų mišinių transportavimas yra galimas šalies viduje, tačiau tam reikalingos reikšmingos investicijos dujų sistemos pritaikymui, vartotojų įrenginių pritaikymui, o tai reikšmingai didintų vandenilio kainą. Šių investicijų įgyvendinimo terminai būtų artimi gryno vandenilio infrastruktūros įrengimo terminams. Taigi, dujų sistemos pritaikymas didesnės nei 2 proc. vandenilio koncentracijos dujų mišinio transportavimui yra neperspektyvus sprendinys, reikia laukti naujos gryno vandenilio transportavimui skirtos infrastruktūros atsiradimo“, - sako D. Janulionis
„Amber Grid“ nuotrauka 
Dujotiekio įrengimo darbai, „Amber Grid“ nuotrauka
Vandenilio sektorius turėtų būti subsidijuojamas
2022 m. „REPowerEU“ strategijoje nustatytas tikslas iki 2030 m. Europoje pagaminti 10 mln. tonų ir importuoti 10 mln. tonų žaliojo vandenilio. Visgi, jau dabar yra akivaizdu, jog šie skaičiai nebus pasiekti. Tam yra ne viena kliūtis, bet tai nereiškia, jog vandenilio sektorius Europoje nežengia į priekį.
Lietuvos vandenilio rinkoje situacija labai panaši kaip ir Europoje – vandenilio sektorius yra per mažai subsidijuojamas norint pasiekti ženklesnį proveržį, o reguliavimo procesai stabdo sektoriaus vystymąsi.
„Lietuvos įmonės susiduria su tomis pačiomis problemomis, kaip ir visas Europos žaliojo vandenilio sektorius – subsidijos. Kai Lietuvos Vyriausybė numatė 122 mln. Eur AB „Achema“ įmonei žaliojo vandenilio gavybai, jų buvo atsisakyta. Ir čia yra kita kliūtis – reguliacinė dedamoji. Europos Komisija priėmė papildomumo bei laiko suderinamumo reglamentavimą, kurio pagrindinė mintis skelbia – norint sertifikuoti žaliąjį vandenilį, reikia kad elektros tinklų energija, kuri naudojama žaliojo vandenilio gamybai, žaliosios elektros dedamoji sudarytų bent 90 proc. Kitu atveju, vandenilis negali būti sertifikuojamas kaip žaliasis. Taip pat iki galo nėra aiški ir reguliacinė bazė žaliojo vandenilio pardavimo procese“, – pagrindines kliūtis vardina Lietuvos energetikos instituto Vandenilio energetikos technologijų centro vadovas.
Verslas taip pat įvardina finansinius trukdžius
JAV ir Europoje jau veikia pramoninės žaliojo vandenilio gamyklos. Tačiau kol kas žaliojo vandenilio gamybos metodas vis dar brangesnis nei pilkojo vandenilio gamyba, todėl turi būti ieškoma būdų, kaip padidinti technologijos efektyvumą ir sumažinti galutinio produkto kainą.
„Pagrindinė problema, kurią reikia spręsti, yra šiuo metu didelė švaraus vandenilio išlyginamoji kaina. Palyginti su iškastiniu pilkuoju vandeniliu, švarus vandenilis šiandien yra 2-4 kartus brangesnis“, – teigia ABB Žaliosios elektrifikacijos ekosistemos vadovas ir Suomijos vandenilio klasterio pirmininkas Simo Saynevirta.
Pasak jo, šią problemą galima išspręsti vienu metu mažinant vandenilio gamybai, platinimui ir naudojimui reikalingas kapitalo (CapEx) ir operacines (OPEX) išlaidas.
Vienos lyderiaujančių žaliojo vandenilio vystytojų Baltijos regione bendrovės „MT Group“ vykdomoji direktorė Kristina Norvaišienė pritaria, kad žaliojo vandenilio gamyboje reikšmingą vaidmenį atlieka elektros kaina, kurios dedamoji iš esmės stabdo žaliojo vandenilio gamybos projektų iniciavimą Lietuvoje. Taip pat trūksta aiškios teisinės ir reguliacinės bazės, o tai apsunkina ilgalaikes investicijas. Sektoriaus augimą stabdo ir ribota infrastruktūra vandenilio perdavimui ir nepakankamas vartotojų poreikis, kuris būtinas stabiliai paklausai užtikrinti.
UAB „Hdrgen“ technikos direktorius Juozas Tunaitis pastebi ir kitą trūkumą žaliojo vandenilio plėtrai Lietuvoje – šalyje dar nėra veikiančių didesnių pramoninių žaliojo vandenilio gamintojų – nėra patirties. Pagrindinis trūkumas rimtesnei gamybai yra besikaitaliojantis apkrovimas.
„Diegiant vandenilio infrastruktūros sprendimus būtina atsižvelgti į subalansuotą ir konkurencingą galutinio produkto kainą, kas paskatins investicijų pritraukimą, technologijų plėtrą ir taip pat žaliojo vandenilio segmento vystymąsi. Vertinant infrastruktūros investicijų grąžą, būtina atsižvelgti į įrangos atsiperkamumą per ilgalaikio eksploatavimo sąlygas, prieinamos žaliosios energijos kaštus, įrangos aptarnavimo periodą, poveikį gamybos sustojimo atveju, bei kaip operatyviai bus atkurta gamyba“, – pažymi UAB ABB Elektros pavarų verslo vadovas Justinas Pesliakas.
„Dideli agregatai pasiekia ekonomiką dirbdami pastoviu ar mažai kintamu režimu. Todėl žalios elektros prieinamumas yra pagrindinis iššūkis vandenilio perspektyvoje. Dauguma analitikų pažymi, kad vandenilio projektų ekonomiką tradiciškai neigiamai įtakoja iš tinklo paimamos elektros kiekis – kuo jis didesnis, tuo žalingesnis. Matomai reguliavimo tvarkos korekcijos tai galėtų pataisyti“, – svarsto UAB „Hdrgen“ technikos direktorius.
Būtina investuoti į vandenilio infrastruktūrą jau šiandien
Vandenilio technologijos dar nėra brandžios. Investicijos į išmaniąsias sistemas, technologijas, infrastruktūrą ir tarptautinį bendradarbiavimą leistų paspartinti progresą.
„Žaliojo vandenilio gamyba reikalauja pažangiausių technologijų ir jau esamų, patikrintų, vandenilio gamybai bei transportavimui saugių sprendimų, nes tai kritinė ir valstybinės svarbos energetikos infrastruktūros dalis. Saugi ir prieinama technologija infrastruktūrai šiai dienai jau yra, tačiau būtina nedelsti ir pradėti diegti jau šiandien. Efektyvi elektros tiekimo sistema, susidedanti iš transformatorių, lygintuvų, modulinių indukcinių variklių, sinchroninių, sprogimui atsparių ir padidintos saugos variklių bei reaktyvios energijos kompensavimo įrangos ir kt., sudaro apie 20–30 proc. elektrolizės sistemos kainos. Todėl jos atnaujinimas ir energetiškai efektyvių šiuo metu rinkoje esamų sprendimų pritaikymas žaliojo vandenilio gamybai gali padėti sumažinti gamybos kaštus ir paspartinti šio segmento plėtrą globaliai“, – dalinasi UAB ABB Elektros pavarų verslo vadovas Justinas Pesliakas.
Kai žaliojo vandenilio paklausa ims didėti, svarbu pasiruošti, kad technologijos ir infrastruktūra atitiktų paklausą. ABB Žaliosios elektrifikacijos ekosistemos vadovas Simo Saynevirta sako, kad standartizuoti, moduliniai įrenginių sprendimai, robotika ir gamybos automatizavimas gali padėti sumažinti reikiamos įrangos gamybos sąnaudas. O operacines sąnaudas sumažinti padės vandenilio gamybos, paskirstymo ir naudojimo „lankstumas“.
„Energetikos sistemoje, kurioje dominuoja atsinaujinančioji elektros energija, pagrindiniu iššūkiu tampa subalansavimas didžiulių galios svyravimų, kuriuos į sistemą įneša atsinaujinančios saulės, vėjo energijos gamyba. Vandenilis bus vienas iš didžiausių „lanksčių“ išteklių, o už šias paslaugas galima bus uždirbti pinigų, kurie sumažins svertinę vandenilio kainą (LCOH)“, – pasakoja Simo Saynevirta. UAB ABB elektros pavarų verslo vadovo Justino Pesliako teigimu, žaliojo vandenilio gamybai reikalinga daugybė komponentų – elektrolizeriai, energijos tiekimo sistemos, apsaugos įranga, aušinimo sistemos, elektros skydai, pagalbinė įranga.
„ABB teikia inovatyvius, jau išbandytus ir šiame segmente veikiančius energijos tiekimo sprendimus, inžinerinę pagalbą ir patikrintą patirtį. Ekonomiškos, universalios ir patikimos energijos tiekimo sistemos sprendžia pagrindinius iššūkius, susijusius su žaliojo vandenilio gamyba ir užtikrina ilgalaikius sprendimus verslui“, – pasakoja Justinas Pesliakas.
Pasak „MT Group“ vykdomosios direktorės Kristinos Norvaišienės, Lietuvai reikalinga aukšto slėgio vandenilio perdavimo sistema, kuri užtikrintų saugų vandenilio transportavimą vamzdynais iš gamyklų pas vartotojus. Tokiu būdu atsirastų platesnis vartotojų ratas, ypatingai įtraukiant pramonės sektoriaus milžinus, tokius kaip trąšų gamyklos, naftos perdirbimo ir petrochemijos gamyklos, stiklo gamyklos ir kt. Tai, savo ruožtu, skatintų didesnį vandenilio gamybos poreikį, nes būtent šios pramonės šakos galėtų užtikrinti stabilią ir nuolatinę vandenilio paklausą.
Naujausias ir visam regionui strategiškai svarbus „MT Group“ projektas – pirmoji Baltijos šalyse žaliojo vandenilio stotis Klaipėdoje.
„Naudojant modernią PEM elektrolizės technologiją, šioje stotyje planuojama gaminti iki 500 kg žaliojo vandenilio per parą (127 tonas per metus), kuris bus saugomas 550/1000 bar slėgio saugyklose, o pagamintas vandenilis bus naudojamas Klaipėdos uosto reikmėms, sausumos transportui, o ateityje – ir laivyboje“, – pasakoja Kristina Norvaišienė.
Pasak Tarptautinės atsinaujinančios energijos agentūros (angl. „International Renewable Energy Agency“ – IRENA), didėjant vandenilio gamybos mastui, standartinės elektros paskirstymo ir tiekimo sistemos tampa prieinamos iš pirmaujančių elektros įrangos gamintojų. Naudojant tokias sistemas galima žymiai sumažinti kaštus ir padidinti elektros tiekimo sistemų efektyvumą elektrolizeriams.
Ar Lietuva pasiruošusi tapti regiono lydere?
Šiuo metu tvirtą pagrindą žaliojo vandenilio plėtrai Lietuvoje gali sukurti stipresnė valstybės lyderystė – aiškios strategijos, finansinės paskatos ir investicijos į infrastruktūrą.
Tikėtina, kad po dešimt metų vandenilio gamyba Lietuvoje bus paremta vietiniais atsinaujinančiais energijos šaltiniais, tokiais kaip saulė ir vėjas, todėl Lietuva galės ne tik sumažinti iškastinio kuro importą, bet ir tapti regiono lydere, eksportuojančia žaliąjį vandenilį į kitas Baltijos ir ES šalis. Be to, išvystyta vandenilio infrastruktūra – perdavimo sistemos, saugojimo talpyklos ir degalinės – leis sukurti tvarią vandenilio tiekimo grandinę.
„Tikėtina, kad žaliasis vandenilis taps prioritetiniu resursu, padedančiu pasiekti ambicingus klimato kaitos tikslus ir sumažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro. Žaliasis vandenilis bus naudojamas kaip švarus energijos šaltinis transporto sektoriuje, ypač viešajame ir sunkiajame transporte, taip pat pramonės šakose, kuriose CO₂ emisijos mažinimas yra ypač sudėtingas, kaip, pavyzdžiui, trąšų gamyboje, metalurgijoje ar chemijos pramonėje“, – teigia „MT Group“ vykdomoji direktorė Kristina Norvaišienė.
