Część polskich bloków węglowych po 2028 roku przestanie spełniać unijne standardy emisyjne, co oznacza konieczność ich wyłączenia. Zielony amoniak może być jednym z narzędzi dekarbonizacji energetyki konwencjonalnej – podkreślali eksperci podczas seminarium „Energia przyszłych pokoleń”.

Na świecie są rozwijane projekty, w których surowiec ten jest współspalany z węglem, co obniża emisyjność bloków węglowych. Zdaniem ekspertów to także istotny element dekarbonizacji rolnictwa, ponieważ sektor nawozowy odpowiada za ok. 80 proc. globalnego zużycia amoniaku oraz utrzymania rentowności polskiej wielkiej chemii.

– Zielony amoniak zaczyna być dzisiaj stosowany na świecie jako paliwo do współspalania w blokach węglowych. To się dzieje w Japonii, ale też inne kraje Azji – szczególnie Tajwan, Chiny i Indie – rozważają wprowadzenie tego typu metody obniżania emisyjności energetyki węglowej. Emisyjność bloków węglowych może spaść poniżej limitu 550 kg/MWh, czyli do poziomu niższego niż bloki gazowe, co oznacza, że spełniałyby unijne normy. To mogłoby przedłużyć życie naszym instalacjom węglowym – podkreśla Tomoho Umeda, prezes Hynfra i przewodniczący Komitetu Gospodarki Wodorowej Krajowej Izby Gospodarczej.

Wyłączanie brudnych mocy

Unijne przepisy przewidują, że elektrownie emitujące więcej niż 550 kg CO2 na 1 MWh energii po wygaśnięciu okresu przejściowego nie będą mogły korzystać z rynku mocy, czyli systemu wsparcia za gotowość do produkcji prądu. W Polsce dotyczy to części starszych bloków węglowych o mocy 200 MW. Jeśli nie ograniczą emisji, po 1 stycznia 2028 roku mogą zostać wyłączone z eksploatacji.

W takiej sytuacji może zabraknąć stabilnych mocy wytwórczych – w najbardziej pesymistycznym scenariuszu nawet do 8,2 GW. Bloki tej klasy odpowiadają za około jedną trzecią mocy w systemie elektroenergetycznym opartym na węglu. Wraz ze wzrostem udziału odnawialnych źródeł energii to właśnie elektrownie konwencjonalne coraz częściej stabilizują system, uzupełniając produkcję w okresach, gdy nie wieje wiatr i nie świeci słońce.

– Amoniak nie zastąpi innych działań związanych z dekarbonizacją, ale może się przyczynić do tego, że te działania będą mogły być efektywniej wprowadzane w życie – mówi Maciej Grabowski, były minister środowiska, prezes zarządu Centrum Myśli Strategicznych, organizatora Europejskiego Kongresu Finansowego. – Przez to proces dekarbonizacji w nich może następować przy mniejszych kosztach gospodarczych i społecznych.

Technologia współspalania jest już testowana w skali przemysłowej. W Japonii prowadzone są komercyjne wdrożenia w dużych jednostkach wytwórczych. Rozwój podobnych technologii obserwowany jest również w Chinach i Indiach. Jak podkreśla ekspert, również w Polsce ich wdrożenie byłoby możliwe przed 2030 rokiem.

– W Japonii JERA, czyli największa japońska firma energetyczna, realizuje taki projekt w bloku w miejscowości Hekinan. To jest blok klasy 1000 MW, mniej więcej taki jak w Jaworznie czy Kozienicach. W tej chwili już osiągnięto całkowicie stabilne 20 proc. współspalania, a za rok do półtora roku będzie to 40–45 proc. Ten poziom wystarcza do tego, żeby zejść poniżej limitów emisyjności wyznaczonych przez Unię Europejską – mówi prezes Hynfra. – W Japonii takich limitów nie ma, ale mimo to kraj ten stara się równolegle z Unią realizować zbliżone tempo dekarbonizacji.

Zielony amoniak może być elementem strategii ograniczania emisji w sektorach energochłonnych. Cechuje się możliwością magazynowania i transportu w formie ciekłej, co czyni go potencjalnym nośnikiem wodoru w handlu międzynarodowym. Jak wynika z danych Ammonia Energy Association, do lutego 2026 roku ogłoszono na świecie ponad 500 projektów niskoemisyjnego amoniaku o łącznej planowanej mocy ok. 404 mln t.

Amoniak, Polska specjalność?

Dziś na świecie produkuje się ponad 180 mln t konwencjonalnego, czyli szarego amoniaku rocznie. Europa odpowiada za ok. 10 proc. globalnego zapotrzebowania, pokrywając je w ok. 60 proc. produkcją własną i w 40 proc. importem spoza kontynentu. Każdego roku transportowanych jest koleją ok. 1,5 mln t amoniaku. Prognozy zakładają możliwość potrojenia wolumenów do 2030 roku. Polska jest znaczącym producentem i konsumentem konwencjonalnego amoniaku. Ma ponad stuletnie doświadczenie w jego produkcji, wykorzystaniu i transporcie. Głównym odbiorcą jest przemysł chemiczny, przede wszystkim nawozowy, który odpowiada globalnie za ok. 85 proc. zużycia amoniaku. Tradycyjna produkcja amoniaku z gazu ziemnego odpowiada za ok. 1,8 proc. globalnych emisji CO2, co sprawia, że jego dekarbonizacja ma znaczenie dla bilansu klimatycznego całej gospodarki. Krajowe moce produkcyjne amoniaku wynoszą ok. 2,8 mln t rocznie, co plasuje Polskę wśród kluczowych producentów w UE (łączna moc w Unii to ok. 17,8 mln t).

– W Polsce dyskusja na temat możliwości zastosowania zielonego amoniaku dopiero raczkuje. To jest wiedza ekspercka i dosyć wąska, natomiast to musi się zmienić. Uważam, że to jest wielka szansa i dla polskiej elektroenergetyki, i dla przemysłu chemicznego – ocenia Maciej Grabowski.

Trudne definicje

Do dyskusji na temat zielonego wodoru i zielonego amoniaku skłaniają regulacje unijne związane z dyrektywą RED II, która zakłada, że udział paliw odnawialnych pochodzenia niebiologicznego (RFNBO), w tym zielonego wodoru i jego pochodnych, w przemyśle ma wzrosnąć do 42 proc. do 2030 roku. Zgodnie z dyrektywą wodór i jego pochodne mogą być uznane za odnawialne wyłącznie wtedy, gdy wytwarzane są z energii odnawialnej innej niż biomasa, a od 2028 roku – z nowo wybudowanych instalacji OZE. W Polsce obecnie nie produkuje się wodoru RFNBO w skali przemysłowej. Ograniczona dostępność terenów pod duże instalacje OZE oraz warunki geograficzne powodują, że pełne pokrycie krajowego popytu produkcją lokalną może być trudne.

– Przejście z szarego amoniaku do zielonego nie jest żadnym wyzwaniem technologicznym, tu nie ma żadnych nowych technologii, które trzeba zastosować. To, co jest największym wyzwaniem, to skala tego zjawiska, ponieważ żeby móc produkować adekwatne wolumeny zielonego amoniaku, potrzebujemy bardzo dużo energii odnawialnej, a ta pochłania ogromne ilości terenów, których i w Polsce, i w Unii Europejskiej po prostu nie mamy – wskazuje Tomoho Umeda.

Amoniak (NH₃), zwłaszcza zielony czyli produkowany przy użyciu energii z OZE, pełni kluczową rolę w dekarbonizacji żeglugi jako paliwo bez emisji CO₂ przy spalaniu, alternatywa dla paliw kopalnych w silnikach statków. Plusy jego stosowania są od dawna znane, zero CO₂, SOx i cząstek stałych; istniejąca infrastruktura produkcyjna; łatwiejsze przechowywanie niż wodoru. Znane są jednak także zagrożenia: toksyczność i ryzyko wycieków (zagrożenie dla zdrowia/środowiska), energochłonna produkcja; potrzeba nowych silników okrętowych i regulacji. 

Amoniak oznacza bezpieczeństwo

W efekcie większość projektów rozwijana jest w krajach o wysokim nasłonecznieniu, dobrych warunkach wiatrowych i dostępie do morza, m.in. w Omanie, Jordanii czy Mauretanii. To lokalizacje, w których dostępne są setki kilometrów kwadratowych pod instalacje OZE, a wodór może być produkowany z wykorzystaniem energii słonecznej i wiatrowej oraz wody morskiej, a następnie przekształcany w amoniak i transportowany.

– Dla Polski i Europy rozwój takich projektów to fundament suwerenności i bezpieczeństwa energetycznego. Możliwość budowy skalowalnych, zdecentralizowanych zakładów wszędzie tam, gdzie panują optymalne warunki dla OZE, pozwala na pełną dywersyfikację źródeł dostaw. Taka architektura rynku uniezależnia polski przemysł od szantaży surowcowych, nieprzewidywalnych scenariuszy geopolitycznych oraz przestojów na tradycyjnych szlakach transportowych, zastępując importowany gaz ziemny stabilnymi dostawami zielonego paliwa – podkreślał podczas swojego wystąpienia przewodniczący Komitetu Gospodarki Wodorowej KIG. – Dla polskiego przemysłu chemicznego, który jest potęgą w skali Unii Europejskiej, kluczowe będzie połączenie własnych kompetencji z budową logistyki importu zielonych molekuł z regionów, gdzie koszt produkcji energii jest najniższy.

Potrzebne wsparcie publiczne

Jak podkreślają eksperci, bez wsparcia publicznego tego typu projekty będzie trudno rozwijać.

– Mechanizm wsparcia na rynku zielonego amoniaku i zielonego wodoru w Polsce i we wszystkich krajach europejskich jest konieczny nie tylko ze względu na wyższe koszty produkcji, ale też ze względu na długość kontraktów. Na rynku amoniaku szarego producenci amoniaku są skłonni kupować gaz w krótkim terminie, na kontraktach krótkoterminowych, tymczasem projekty wytwarzania zielonego amoniaku wymagają długiej perspektywy kontraktowej, zakontraktowania dużych wolumenów na 10–15 lat do przodu – wyjaśnia Aleksander Naumann, członek zarządu Stowarzyszenia Hydrogen Poland, ekspert ds. technologii wodorowych w Hynfra.

W Niemczech funkcjonuje system aukcji dwustronnych w ramach programu H2 Global, w którym publiczny podmiot zawiera długoterminowe umowy z producentami, a odbiorcy krajowi kupują surowiec w krótszych okresach. Podobne rozwiązania funkcjonują lub są przygotowywane w innych państwach Unii Europejskiej.

Eksperci Hynfra podkreślają, że według wstępnych szacunków budżet potrzebnego programu wsparcia w Polsce mógłby wynieść ok. 2 mld zł w perspektywie 10 lat. 

– Przy spodziewanym trendzie wzrostu kosztów uprawnień do emisji w Europie i spadku puli darmowych uprawnień do emisji dla przemysłu do zera w 2034 roku spodziewamy się, że koszt zielonego surowca może być nawet bardziej konkurencyjny. Innymi słowy, budżet państwa może na takim mechanizmie skorzystać w sytuacji, kiedy dekarbonizacja będzie postępować znacznie szybciej, niż się teraz spodziewamy – ocenia Aleksander Naumann. – Mechanizm wsparcia dla zielonego amoniaku jest konieczny, aby uchronić polski przemysł przed ekspozycją cenową na rynku uprawnień do emisji.

Seminarium „Energia przyszłych pokoleń” było pierwszym z cyklu spotkań energetycznych organizowanych przez EKF Research. Wydarzenie stanowi platformę wymiany wiedzy, gromadząc decydentów i ekspertów. W dyskusji wzięli udział przedstawiciele administracji rządowej, w tym Ministerstwa Energii, dyplomacji ekonomicznej, agencji wspierających inwestycje oraz kluczowych spółek infrastrukturalnych. Wątek zielonego amoniaku jako fundamentu bezpieczeństwa energetycznego będzie również tematem tegorocznego Europejskiego Kongresu Finansowego, który odbędzie się w czerwcu w Sopocie.

_{Fot: Depositphotos}