Zielony amoniak jako sposób na wydłużenie pracy elektrowni węglowych

Po 2028 roku, część polskich elektrowni węglowych może zostać zamknięta z powodu nieprzestrzegania unijnych regulacji dotyczących emisji. Jednym z potencjalnych rozwiązań, które mogłoby pomóc w redukcji emisji oraz wydłużeniu żywotności niektórych instalacji, byłoby zastosowanie zielonego amoniaku.

Wspólne spalanie amoniaku i węgla ma potencjał, by znacznie zmniejszyć emisje dwutlenku węgla w już istniejących blokach energetycznych. Zgodnie z opinią specjalistów, taka metoda mogłaby obniżyć emisyjność poniżej 550 kg CO₂ na megawatogodzinę, co byłoby lepszym wynikiem niż w przypadku bloków gazowych. Przepisy mówią, że elektrownie, które przekroczą ten limit po okresie przejściowym, utracą możliwość uczestniczenia w rynku mocy, co oznacza usunięcie starszych bloków węglowych o mocy około 200 MW, które nie dostosują się do norm. Może to stworzyć poważne trudności dla polskiego systemu elektroenergetycznego, a w najgorszym scenariuszu z rynku mogłoby zniknąć nawet 8,2 GW mocy stabilnej. Bloki te wytwarzają mniej więcej jedną trzecią całkowitej mocy opartych na węglu. Dodatkowo, w miarę jak rośnie udział OZE, konwencjonalne elektrownie zyskują znaczenie w stabilizowaniu systemu, gdy produkcja energii z wiatru i słońca jest niska.

– Amoniak nie jest alternatywą dla innych działań na rzecz dekarbonizacji, ale może ułatwić ich realizację. W rezultacie proces dekarbonizacji może być bardziej ekonomiczny i społecznie akceptowalny – tłumaczy Maciej Grabowski, były minister środowiska oraz prezes Centrum Myśli Strategicznych.

Technologia współspalania amoniaku z węglem jest już dojrzewająca w skali przemysłowej. W Japonii trwają komercyjne testy w dużych elektrowniach. Przykładem może być projekt realizowany przez japońską spółkę energetyczną JERA w elektrowni w Hekinanie. W jednostce o mocy około 1000 MW osiągnięto już stabilny poziom wspólnego spalania amoniaku wynoszący 20%, a w najbliższych latach ma być podniesiony do 40-45%. Taki udział paliwa może znacznie zmniejszyć emisję, umożliwiając spełnienie europejskich standardów.

Zielony amoniak ma potencjał wpływu nie tylko na energetykę, lecz również na przemysł. Jest prostszy w przechowywaniu i transporcie niż wodór, dlatego często uznawany jest za nośnik energii w międzynarodowym handlu. Z danych Ammonia Energy Association wynika, że globalnie zapowiedziano ponad 500 projektów produkcji niskoemisyjnego amoniaku do lutego 2026 roku, dla których planowana łączna moc wynosi około 404 mln ton.

Obecnie globalna produkcja konwencjonalnego, tzw. szarego amoniaku przekracza 180 mln ton rocznie. Europa stanowi około 10% światowego popytu na ten surowiec, z czego 60% pokrywa z własnej produkcji, a 40% z importu. Polska jest znaczącym producentem amoniaku w UE, z ponad stuletnią historią w tej dziedzinie. Krajowe zdolności produkcyjne wynoszą około 2,8 mln ton rocznie, przy całkowitych możliwościach produkcji w UE sięgających około 17,8 mln ton. Największym odbiorcą amoniaku pozostaje przemysł nawozowy, który wykorzystuje około 80-85% jego globalnej produkcji. Tradycyjna produkcja amoniaku z gazu ziemnego przyczynia się jednak do około 1,8% światowych emisji CO₂, dlatego jego dekarbonizacja ma kluczowe znaczenie dla globalnej gospodarki. – Dyskusja o możliwości wykorzystania zielonego amoniaku w Polsce dopiero się zaczyna. To wciąż niszowa wiedza, ale powinna się zmienić. To ogromna szansa zarówno dla polskiej energetyki, jak i dla przemysłu chemicznego – podkreśla Maciej Grabowski.

Rozwój tej technologii jest także powiązany z unijnymi regulacjami dotyczącymi klimatu. Dyrektywa RED II przewiduje, że do 2030 roku udział paliw odnawialnych pochodzenia niebiologicznego, takich jak zielony wodór i jego pochodne, powinien wzrosnąć w przemyśle do 42%. W praktyce oznacza to konieczność wytwarzania tych paliw wyłącznie z odnawialnych źródeł energii, a od 2028 roku tylko w nowych instalacjach OZE. Jednym z największych wyzwań dla rozwoju zielonego amoniaku w Polsce pozostaje dostępność energii odnawialnej. – Przejście z szarego amoniaku na zielony nie wymaga nowych technologii, a problemem jest skala produkcji. Aby wytwarzać odpowiednie ilości zielonego amoniaku, potrzebujemy ogromnych ilości energii odnawialnej, a ta wymaga dużych obszarów, których zarówno w Polsce, jak i w UE po prostu brakuje – wyjaśnia Tomoho Umeda, prezes Hynfra i przewodniczący Komitetu Gospodarki Wodorowej Krajowej Izby Gospodarczej.

W związku z tym wiele projektów realizowanych jest w krajach o korzystnych warunkach naturalnych, takich jak Oman, Jordania czy Mauretania. Dzięki intensywnemu nasłonecznieniu, sprzyjającym wiatrom i dostępowi do morza, możliwa jest tam produkcja wodoru z energii słonecznej i wiatrowej oraz przekształcanie go w amoniak, który następnie transportowany jest do innych regionów świata.

Eksperci podkreślają także znaczenie wparcia systemowego dla rozwoju rynku zielonego amoniaku. Projekty jego produkcji wymagają bowiem długoterminowych umów oraz znaczących inwestycji. Szacuje się, że program wsparcia dla tego sektora w Polsce mógłby kosztować około 2 miliardy złotych w perspektywie dekady. Jednocześnie rosnące ceny zezwoleń na emisję CO₂ w Europie mogą sprawić, że zielone paliwa będą stopniowo bardziej konkurencyjne w stosunku do tradycyjnych źródeł energii.

fot. arch. red.
oprac. /kp/