Vodík za méně než dolar? Nový zdroj energie může převrátit jeho současnou ekonomiku

Nadpis: Vodík za 20 Kč? Nový zdroj energie by mohl zbourat celou jeho ekonomiku

Kilogram vodíku dnes stojí v Evropě kolem 12–15 eur. V USA se při dobrém větru dostanete na 8–10 dolarů. A pak přijde nějaký vědec, publikuje článek v přírodovědném časopisu a najednou se mluví o vodíku za méně než dolar. Ne, nejde o sci-fi. Jde o nový přístup k výrobě zeleného vodíku, který by mohl překopat celou energetiku. A zatímco v Albrechticích nad Vltavou u Bruntálu radnice bojuje peticí proti fotovoltaické elektrárně a Leapmotor uvádí na trh levný elektromobil B03X, ve světě se rodí technologie, která může změnit to, jak budeme jezdit, topit a ukládat energii.

Proč je vodík tak drahý?

Vodík sám o sobě není vzácný. Je ho všude – v molekule vody, v zemním plynu, v biomasě. Problém je, že ho musíme nějak dostat ven. Dneska se nejvíc vyrábí reformingem zemního plynu. To znamená, že z plynu CH₄ vytlačíte vodík, ale jako vedlejší produkt vzniká oxid uhličitý. Takový vodík se říká šedý nebo modrý, podle toho, jestli se CO₂ zachycuje. Cena je nízká, ale uhlíková stopa zůstává.

Zelený vodík se vyrábí elektrolýzou vody. Proud rozdělí H₂O na vodík a kyslík. Když proud pochází z obnovitelných zdrojů, máte čistý vodík bez emisí. Jenže elektrolýza je drahá. Zařízení stojí majlant, účinnost není stoprocentní a spotřeba energie je obrovská. Podle Mezinárodní agentury pro obnovitelné zdroje IRENA stojí zelený vodík dneska v průměru 4–8 dolarů za kilogram. Aby mohl konkurovat šedému vodíku, musel by klesnout pod 2 dolary. Ideálně pod jeden.

Nový zdroj energie, o kterém se teď mluví, slibuje právě tohle. Jde o kombinaci pokročilých fotokatalyzátorů, termochemických cyklů nebo biologické produkce pomocí upravených bakterií a řas. Každý z těchto přístupů má svoje muchy, ale společným jmenovatelem je snaha vyrobit vodík přímo ze slunečního záření nebo odpadního tepla bez nutnosti převádět energii na elektřinu a zpátky. A to je klíčové.

Co je ten „nový zdroj energie“?

Nejde o jednu technologii. Jde o celou rodinu postupů, které se snaží obejít klasickou elektrolýzu. Například fotokatalytický rozklad vody používá sluneční světlo k přímému štěpení molekuly H₂O. Vědci z Japonska a Jižní Koreje už hlásí účinnosti přes 10 %. To zní skromně, ale když si uvědomíte, že fotovoltaika má účinnost kolem 20 % a pak musíte ztratit část energie v elektrolyzéru, začne to dávat smysl.

Další směr jsou termochemické cykly. Ty využívají extrémní teplo – třeba z koncentrované sluneční energie nebo jaderných reaktorů – k rozdělení vody na vodík a kyslík v několika krocích. Projekt v EU zkouší takové cykly na úrovni megawattů. Když se to podaří, cena vodíku by mohla klesnout pod 1,5 dolaru za kilogram.

A pak je tu biologická produkce. Upravené bakterie nebo mikroskopické řasy mohou vyrábět vodík z vody a slunečního světla přímo. Start-upy v Kalifornii a Singapuru už testují pilotní projekty. Nejsou zdaleka komerční, ale potenciál mají obrovský. Každý z těchto přístupů může jednou nahradit dnešní elektrolýzu a srazit cenu pod úroveň, kde vodík začne být zajímavý i pro běžného spotřebitele.

Co to znamená pro fotovoltaiku a české FVE?

V Česku se teď fotovoltaika rozvíjí rekordním tempem. Lidé si stavějí FVE na střechy, obce plánují solární parky a firmy shánějí vlastní zdroje. Jenže s velkým rozvojem FVE roste i tlak na flexibilitu. Když svítí slunce, vyrobíte víc elektřiny, než spotřebujete. Když zapadne, jste bez ní. Baterie pomáhají, ale nejsou zázrak. Vodík by mohl být dlouhodobé úložiště energie – třeba na týdny nebo měsíce.

Pro majitele fotovoltaiky by to znamenalo novou možnost, jak zhodnotit přebytky. Místo prodeje do sítě za nízkou cenu by mohli vyrábět vodík a používat ho na topení, vaření nebo pohon auta. SmartEnergyShare sdílení elektřiny už dneska nabízí nástroje, jak efektivně sdílet a obchodovat s přebytky. Vodík by k tomu mohl přidat další vrstvu flexibility.

Pro obce a města by to znamenalo nezávislost na dodávkách plynu. SmartEnergyShare pro obce ukazuje, jak mohou obce sdílet energii mezi sebou a využívat místní zdroje. Kdyby k tomu přibyl levný vodík, mohly by mít vlastní rezervu paliva pro dopravu, veřejnou dopravu i vytápění úřadů a škol. Více o komunitní energetice najdete na sdilenienergie.info.

V Bruntálsku teď probíhá spor o fotovoltaickou elektrárnu u Albrechtic. Radnice chce přes petici dosáhnout lepšího zapojení obce do rozhodování. To je typický případ: občané nejsou proti solární energii, ale chtějí mít kontrolu nad tím, jak se k nim připojí. Kdyby součástí projektu byl i místní zdroj vodíku, mohlo by to vypadat jinak. Místo pouhé elektrárny by obec dostala energetický komplex, který může sama využívat.

Levný vodík a levné elektromobily: dvojitá revoluce?

Leapmotor začal prodávat model B03X za cenu, která v Evropě doteď nebyla běžná. Najednou je tu elektromobil, který má smysl i pro lidi, co si Teslu nemohou dovolit. A to je přesně kontext, ve kterém by mohl prorazit i vodík. Pokud bude vodík za méně než dolar za kilogram, začne být vodíkové auto ekonomicky zajímavé. Kilogram vodíku dá autu dojezd kolem sto kilometrů. Za dolar by to byla cena srovnatelná s dnešním benzínem, ale bez emisí.

Samozřejmě, infrastruktura chybí. Vodíkových čerpacích stanic je v Česku jednotky. Cena auta na vodík je stále vysoká. Ale ekonomika se mění rychle. Když klesne cena paliva, začne se vyplatit investovat do distribuce. Německo plánuje vodíkovou síť po dálnicích, Nizozemsko testuje vodíkové autobusy a vlaky. Česko má strategii, ale zatím spíše na papíře.

Vodík by mohl hrát roli hlavně tam, kde baterie selhávají. Těžká nákladní auta, autobusy, vlaky na neelektrizovaných tratích, lodě, letadla. Baterie tam jsou příliš těžké a nabíjení trvá příliš dlouho. Levný vodík by otevřel dveře dekarbonizaci dopravy, která doteď vypadala jako beznadějný případ. SmartEnergyShare pro firmy už řeší, jak firmám optimalizovat náklady na energie. Vodík by mohl být další kapitola.

Česká realita: máme na to?

Teď to zní všechno krásně. Ale realita je tvrdší. Česko nemá velkou tradici ve vodíkových technologiích. Výzkum probíhá na několika univerzitách a v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského, ale komerční projekty jsou vzácné. Stát má vodíkovou strategii, která mluví o desítkách miliard korun investic do roku 2030. Zatím ale víc než polovina vodíku, který u nás spotřebujeme, pochází z chemického průmyslu a většinou není zelená.

Klíčovým problémem je cena elektřiny. I když máte dokonalý elektrolyzér, potřebujete levnou a čistou elektřinu. V Česku jsou ceny na velkoobchodním trhu sice nižší než před rokem, ale stále vyšší než ve Skandinávii nebo na Iberijském poloostrově, kde se zelený vodík začíná vyrábět ve větším. Bez levné elektřiny se pod jeden dolar za kilogram nedostanete.

Proto jsou tak důležité nové zdroje energie, které přímo vyrábějí vodík bez elektřiny. Fotokatalýza, termochemické cykly a biologické systémy mohou obejít tuzemské vysoké ceny elektřiny. Ale všechny jsou v rané fázi. Žádná z nich není připravená na masový trh. Říká se tomu „údolí smrti“ mezi laboratoří a komercí.

Pokud chcete sledovat, jak se ceny elektřiny vyvíjejí a kdy se vyplatí investovat do vlastního zdroje, mrkněte na SmartEnergyShare spotové ceny. A pokud plánujete FVE, SmartEnergyShare pro výrobce vám ukáže, jak z ní dostat maximum.

Kdy to přijde a kdo na tom vydělá?

Realistický odhad? První komerční projekty s vodíkem pod 2 dolary za kilogram by mohly fungovat do roku 2030. Cena pod dolar je ambicióznější cíl, pravděpodobně kolem poloviny třicátých let. Záleží na tom, která z nových technologií se prosadí. Fotokatalýza je slibná, ale potřebuje ještě lépe využívat viditelné světlo. Termochemické cykly jsou energeticky efektivní, ale materiály trpí korozí. Biologické systémy jsou levné, ale pomalé a těžko škálovatelné.

Kdo na tom vydělá? Země s hodně sluncem, větrnou energií a nízkými náklady. Saudská Arábie, Chile, Austrálie, Maroko. Ty mohou vyrábět levný vodík a exportovat ho do Evropy. Pro Česko to znamená volbu: buď se pokusíme být součástí tohoto řetězce, nebo budeme jen plátci za dovoz. Máme průmyslové know-how, chemický sektor a geografickou polohu v centru Evropy. To jsou výhody. Ale musíme do nich investovat.

Pro běžného člověka to znamená, že za deset až patnáct let možná bude mít na výběr mezi bateriovým autem, vodíkovým autem a sdílenou elektřinou. Možná bude topit plynem smíchaným s vodíkem, nebo přímo čistým vodíkem. A možná si doma vyrobí plyn na vaření z přebytků ze střešních panelů. To všechno zní futuristicky, ale cesta tam vede přes levný vodík.

Více o bateriových úložištích a flexibilitě najdete na BESS Global Blog. A pokud vás zajímá, jak se vyvíjí trh se solární energií a sdílením přebytků, mrkněte na ShareElectric.cz.

Závěr: Připravte se na chaos

Vodík za méně než dolar neznamená, že zítra všechno bude zelené a levné. Znamená to, že celá energetika projde další vlnou disruption. Ceny paliv, aut, baterií i elektřiny se budou přepisovat. Dneska zdánlivě jisté věci – že bateriové auto vyhrálo, že plyn je přechodové palivo, že jádro je drahé – mohou vypadat za patnáct let úplně jinak.

Pro Česko je to příležitost i riziko. Můžeme být zemí, která vyrábí levný zelený vodík z obnovitelných zdrojů a prodává ho dál do Evropy. Nebo můžeme zůstat u okna a koukat, jak to dělají jiní. Zatím to vypadá, že spíš koukáme. Ale každá velká změna začíná jedním projektem, jednou peticí, jedním levným elektromobilem a jedním vědeckým článkem.

Zdroje

Obchodujete s batteriovými úložišti nebo hledáte partnera pro flexibilitu a day trading elektřiny? SmartEnergyShare nabízí kompletní řešení pro BESS projekty od 50 do 250 kW — obchodování flexibility, SVR služby a IoT monitoring. Zjistěte víc →

Další články na toto téma najdete na: SmartEnergyShare.cz Ceny plynu i ropy padají. Naděje na dohodu USA s Íránem sílí Vice o energetické poradenství