Kogeneracja wodorowa to jednoczesna produkcja energii elektrycznej i cieplnej w instalacji zasilanej całkowicie lub częściowo wodorem. Dzięki potencjałowi wodoru jako paliwa bezemisyjnego pod względem CO₂ oraz możliwości jego magazynowania wodór ma odegrać kluczową rolę w transformacji energetycznej. Zastosowany w sprawdzonej technologii, jaką jest kogeneracja, umożliwia produkcję ciepła i energii elektrycznej bez emisji dwutlenku węgla.
Dla przedsiębiorstw, które muszą sprostać coraz bardziej rygorystycznym regulacjom oraz dążeniu do rozwiązań neutralnych pod względem emisji CO₂, kogeneracja wodorowa stanowi konkretne rozwiązanie. Nowoczesne technologie kogeneracyjne stają się w praktyce bezemisyjne, gdy są zasilane zielonym wodorem lub innymi biopaliwami.
Jak działa instalacja kogeneracyjna zasilana wodorem
Zasada działania instalacji jest taka sama jak w przypadku tradycyjnej kogeneracji. Silnik spalinowy pracujący w cyklu Otto wytwarza energię mechaniczną i przekazuje ją do alternatora, który generuje energię elektryczną. Odzysk ciepła odbywa się na dwa sposoby: z wody chłodzącej silnik, poprzez płytowy wymiennik ciepła umożliwiający uzyskanie wody o wysokiej temperaturze, oraz ze spalin, które przy temperaturach zbliżonych do 400°C umożliwiają produkcję gorącej wody, wody przegrzanej, pary lub oleju termicznego na potrzeby procesów przemysłowych.
Specyfika rozwiązania polega na zastosowanym paliwie. Instalacja może być zasilana konwencjonalnym gazem sieciowym zmieszanym z wodorem (blending), przy czym udział H₂ może być regulowany zależnie od jego dostępności. Gdy wodór stanie się szerzej dostępny, silnik może zostać przystosowany do pracy w 100% na wodór, przekształcając instalację w całkowicie bezemisyjne pod względem CO₂ rozwiązanie energetyczne.
Instalacje "Ready for H2”: od blendingu do 100% wodoru
Wodór jest obecnie wciąż stosunkowo trudno dostępnym źródłem energii, ale ma duży potencjał rozwoju. Dlatego AB już dziś realizuje instalacje kogeneracyjne wyposażone w silniki przygotowane do zasilania wodorem. Konfiguracja „Ready for H2” pozwala rozpocząć pracę z gazem ziemnym, elastycznie wprowadzać domieszkę H₂ oraz przygotować się do pracy bez emisji CO₂, dostosowując tempo zmian do rosnącej dostępności wodoru.
Przejście na 100% wodoru nie wymaga przeprojektowania instalacji: modernizacja silnika może zostać przeprowadzona podczas standardowego przeglądu. Dzięki temu początkowa inwestycja jest chroniona bez spowalniania procesu dekarbonizacji przedsiębiorstwa.
Korzyści z kogeneracji wodorowej
Zastosowanie kogeneracji wodorowej wspiera realizację celów energetycznych, środowiskowych, a w konsekwencji również ekonomicznych:
Całkowita sprawność do 85%: w porównaniu z samą produkcją energii elektrycznej kogeneracja pozwala zaoszczędzić około jednej trzeciej paliwa wodorowego
Ciepło i energia elektryczna bez emisji CO₂, gdy instalacja pracuje w 100% na zielonym wodorze
Sprawdzona i sterowalna technologia: instalacje kogeneracyjne pomagają równoważyć niestabilność odnawialnych źródeł energii, takich jak energia wiatrowa i słoneczna, oraz wspierają odporność sieci elektroenergetycznej
Ochrona inwestycji: konfiguracja „Ready for H2” pozwala korzystać dziś z konwencjonalnego gazu, a w przyszłości przejść na wodór bez konieczności wymiany całej instalacji
Zielony wodór i cele dekarbonizacji
Zielony wodór to gaz produkowany w procesie elektrolizy wody z wykorzystaniem energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych. Dzięki dobremu dostosowaniu do silników wykorzystywanych do produkcji energii elektrycznej, ciepła i chłodu może być integrowany z technologiami solarnymi, wiatrowymi lub innymi odnawialnymi źródłami energii w celu tworzenia rozwiązań bezemisyjnych.
Punktem odniesienia jest Europejski Zielony Ład, który wyznacza dwa główne cele: ograniczenie emisji CO₂ o 55% do 2030 roku oraz osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 roku. W tym procesie kogeneracja wodorowa uzupełnia inne rozwiązania w zakresie zrównoważonej energetyki, w których AB jest globalnym punktem odniesienia, od kogeneracji z biogazu po biometan.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące kogeneracji wodorowej
Czy instalacja kogeneracyjna może pracować na wodorze?
Tak. Instalacje wyposażone w silniki „Ready for H2” mogą być zasilane gazem sieciowym zmieszanym z wodorem, a gdy dostępność H₂ na to pozwoli, mogą zostać przystosowane do pracy w 100% na wodór. Modernizacja może zostać przeprowadzona podczas standardowego przeglądu.
Jaką sprawność osiąga kogeneracja wodorowa?
Całkowita sprawność może osiągnąć 85%: jednoczesna produkcja energii elektrycznej i ciepła pozwala zaoszczędzić około jednej trzeciej paliwa wodorowego w porównaniu z samą produkcją energii elektrycznej.
Czym jest zielony wodór?
To wodór produkowany poprzez elektrolizę wody z wykorzystaniem energii odnawialnej. Stosowany jako paliwo w instalacji kogeneracyjnej umożliwia produkcję energii elektrycznej i cieplnej bez emisji CO₂.
Dlaczego warto już dziś wybrać instalację "Ready for H2”?
Ponieważ chroni inwestycję: przedsiębiorstwo może dziś zainstalować układ kogeneracyjny zasilany gazem ziemnym, rozpocząć blending z wodorem, gdy będzie on dostępny, a następnie przeprowadzić pełną konwersję do 100% H₂ podczas przeglądu, bez konieczności wymiany instalacji i bez spowalniania procesu dekarbonizacji.
