Energetyka, muzyka i publicystyka.
Grzegorz Kwiecień. Prywatna strona autora.

 
Mapa witryny
Poprzedni
Następny

Wodór.

Wodoru nie ma. Wodór robi się albo z "ruskiego gazu", albo z prądu z innych elektrowni.

W przypadku pierwszym sprawność reformingu parowego wynosi 65-75% (podajemy za wikipedią w wersji angielskiej), przy czym produkcja i tak jest obarczona emisją CO2. Co podkreślamy, bo zieloni gotowi są zgodzić się na każde rozwiązanie, w którym co prawda jest CO2, ale nie jest emitowane w miejscu użytkowania danego urządzenia, gotowi są też wzorem prawdziwych rewolucjonistów na to, by rewolucja dokonała kroku wstecz, byleby rewolucja trwała.
W przypadku gazu ziemnego lepiej jest jechać na gotowym gazie, niźli przerabiać gaz na wodór i ponosić koszty strat niepotrzebnej konwersji i komplikacji technologii.

W przypadku robienia wodoru z prądu z innych elektrowni trzeba odpowiedzieć, ile tych innych elektrowni trzeba. Otóż proporcje są takie, że potrzeba 3 elektrownie innych typów, które narobią tyle prądu,

żeby zrobić z niego wodór w ilości wystarczającej do zasilenia elektrowni czwartej, już tej jedynie słusznej elektrowni wodorowej.

Proporcje techniczne procesu prąd-wodór-prąd są więc kabaretowe, dlatego w pierwszym artykule autor rozpoczął opis wodoru korzystając ze stylu artysty dolnośląsko kresowego Andrzeja Waligórskiego.

"Rodząca się cywilizacja wodorowa" wygenerowała już zajmujące dziesiątki stron opracowania, w których szczegółowo opisuje się kierunki zastosowań wodoru, podaje się OPEXY i CAPEXY, podaje się wszystko, tylko nie podaje się prawdopodobieństwa wystąpienia osławionej nadwyżki OZE do przerobienia na wodór.

Spojrzyjmy więc na roczny uporządkowany wykres generacji wiatrowej w Polsce za rok 2021. Aby odnaleźć na nim czas występowania pierwszego tysiąca MW "od góry" niestety trzeba "nieco" natężyć uwagę.

Jeśli kiedyś wystąpi nadwyżka OZE to jej kształt i chakter będzie taki, jak kształt krzywej generacji tworzących ją źródeł. A zatem, po zbudowaniu instalacji o zdolności przyjmowania prądu z mocą 1000 MW będzie ona pracować z taką mocą przez 1 godzinę w roku, a w ogóle będzie uruchamiana na czas 141 h/a.

Instalacja taka przyjmie 802 525 MWh/a, czyli jej średnia moc przyjmowania wyniesie 91,6 MW (wobec 1000 możliwych).

Ale średnia moc przyjmowania na magazyn, to nie moc generowana z przymagazynowej elektrowni. Tą ustalimy wiedząc, że sprawność procesu prąd-wodór-prąd to koło 1/3.

Podsumujmy: w tym przykładzie instalacja elektrolizerni o mocy 1000 MW wraz z towarzyszącą gospodarką magazynową, (a może 1030 MW, jeśli elektrownia wodorowa będzie osobna) będzie pracować z mocą średnioroczną 30 MW.

Trudno nawet wyobrazić sobie sensowne warunki ekonomiczne pracy takiej instalacji, dlatego autor swego czasu opublikował artykuł pod tytułem Protestują związkowcy zjednoczenia przemysłu wodorowego.

Rzecz jasna dla pełnej oceny prawdopodobieństwa wystąpienia nadwyżki OZE należy zbadać nie tylko generację wiatrową, ale także i fotowoltaiczną, i zestawić je z krzywą zapotrzebowania na energię, ale nie róbmy tu sobie wielkich nadziei. Uporządkowana krzywa generacji fotowoltaicznej jest jeszcze gorsza, a wymagane zestawienia podaży OZE i popytu autor także już publikował.

Na rysunku poniżej możemy zobaczyć, jakie krotności mocy zainstalowanej OZE oraz elektrolizerni i gospodarki magazynowej potrzeba, aby warunkach polskich wygenerować oczekiwaną nadwyżkę. (Notka drobna: na osi "x" mamy tam 26280 h, ponieważ to była symulacja za trzy lata).

W okresie "aż do zwycięstwa zielonej rewolucji" nie dajmy się zwieść zapewnieniom, że jakaś instalacja wodorowa, skoro jest zasilana bezpośrednio z farmy wiatrowej lub fotowoltaicznej, to jest już w pełni odnawialna. Każdy przedwcześnie zbudowany magazyn energii elektrycznej cieszy serce syna sztygara, bo daje zarobić górnikom. Jeśli zielona energia idzie na magazyn, to nie idzie do sieci. A jak nie idzie do sieci, to w sieci jest prąd z węgla. A jak idzie na magazyn, to w dużej części zostanie stracona w nonsensownych procesach konwersji i w końcu do sieci owszem oddamy, ale znacznie mniej.

Z pracy Symulacja systemu elektroenergetycznego z udziałem 100 % OZE autor pozwoli sobie powtórzyć rysunek 4.2. pokazujący roczny, uporządkowany wykres nadwyżki OZE w symulacji pracy KSE 100 % OZE z magazynem wodorowym, patrz poniżej.

Przypomnijmy: jeśli w kraju ze średnim zapotrzebowaniem 20 GW zbudujemy gigantyczne moce źródeł i elektrolizerni rzędu 90-70 GW to rzeczywiście moglibyśmy na magazyn przyjąć 82 TWh energii (średnia moc ładowania 9,3 GW). Z magazynu odzyskalibyśmy 31 TWh energii (generacja średnio 3,6 GW) ponosząc przedtem stratę 51 TWh energii odnawialnej.

Źródła OZE i elektrolizernie to osobne urządzenia, więc mowa o budowie techniki z mocami rzędu 180-200 GW, ciągle przypominajmy dla kraju z zapotrzebowaniem 20 GW. Tym właśnie ma być energetyka odnawialna.

To, co oferuje energetyka racjonalna ma jednak znacznie większy sens. Przykładowo plan oparcia 55 % produkcji na atomie i 45 % na węglu węgla gwarantuje uzyskanie akceptowalnych udziałów energii nie emitującej CO2 oraz bezproblemowe regulowanie zmienności obciążenia KSEE. W przypadku atomu i węgla nie istnieje potrzeba rezerwacji z horrendalnymi mocami zainstalowanymi, jak w przypadku wodór-OZE.

Jeśli 1 GW atomu pójdzie do remontu, trzeba przywołać z rezerwy lub dociążyć 1 GW elektrowni węglowych, natomiast w odróżnieniu od OZE nie istnieje potrzeba rezerwacji całej mocy zapotrzebowania danego kraju! Na dodatek rezerwacji realizowanej za pomocą wyjątkowo nisko wydajnej technologii wodorowej.

Zieloni ulegli niezwykle nośnej socjotechnicznie wizji "darmowej energii". Wiara w taki sofizmat nosi w sobie wręcz pierwiastki religijne. Błąd polega na tym, że w przypadku OZE zerowe są tylko koszty zmienne, natomiast wszędzie indziej OZE generuje nieuzasadnione wielokrotności kosztów budowy i utrzymania, które w przypadku energetyki racjonalnej po prostu nie występują.

Może spójrzmy jeszcze raz na rysunek 4.2. Energetyka racjonalna od lat wymaga od nas utrzymania tego mniejszego trójkącika, na rysunku w kolorze magenta. Energetyka odnawialna żąda, by zbudować i utrzymać jednocześnie te moce produkcyjne odpowiadające znacznie wyższemu trójkątowi w kolorze zielonym i jednocześnie dalej utrzymywać czynną rezerwę tą w kolorze magenta. Pojawiają się owszem propozycje budowy elektrolizerów odwracalnych, ale marna to dla nas pociecha, gdy zamiast czterech elektrowni (na jednostkę zapotrzebowania) mielibyśmy utrzymać "tylko" trzy. Przez ostatnie 100 lat wystarczyła jedna.

Oferta techniczna elektrolizerów dużej mocy nie jest jeszcze rozwinięta na skalę komercyjną. Zdolności wielkoskalowych elektrowni gazowo-parowych są znane i oferują one spalanie gazów ze sprawnością praktyczną powyżej 60 %, czyli taką, jaką zieloni obiecują w ogniwach paliwowych na razie tylko teoretycznie. Dlatego najbardziej prawdopodobne jest, że w praktyce zieloni zmuszą nas do utrzymywania wszystkich typów elektrowni. 23.11.2022.