NR 4 (31) | 2023 ISSN 2544-7661 Instalacje, Energetyka, Bezpieczeństwo Wielki Blok Targowy pełen innowacji już w kwietniu Rola instalatora w integracji współczesnych technologii Wspieramy rozwój gospodarki wodorowej w Wielkopolsce JACEK BOGUSŁAWSKI CZŁONEK ZARZĄDU WOJEWÓDZTWA WIELKOPOLSKIEGO W URZĘDZIE MARSZAŁKOWSKIM WOJEWÓDZTWA WIELKOPOLSKIEGO
3 4(31)|2023 OD REDAKCJI Nr 4(31)/2023 wydanie grudniowe ADRES REDAKCJI „WSZYSTKO DZIAŁA” 60-734 Poznań, ul. Głogowska 14 redakcja@wszystkodziala.pl www.wszystkodziała.pl PARTNER STRATEGICZNY Nakład: 3200 RPR: 3731 WYDAWCA Międzynarodowe Targi Poznańskie tel. +48 61 869 2000 60-734 Poznań, ul. Głogowska 14 NIP: 777-00-00-488 REDAKTOR NACZELNA Barbara Krawczyk tel.: +48 539 777 569 e-mail: barbara.krawczyk@grupamtp.pl SPECJALISTA DS. PR Anna Zięba tel.: +48 539 777 548 e-mail: anna.zieba@grupamtp.pl REKLAMA Anna Piechowiak menedżer ds. kluczowych klientów tel. 691 028 831 e-mail: anna.piechowiak@grupamtp.pl ADIUSTACJA I KOREKTA Barbara Kostrzewska Wielkopolska stawia na wodór. Działania w zakresie wdrażania gospodarki wodorowej rozpoczęły się już w 2018 r. W tym celu powstał szereg inicjatyw realizowanych przez Samorząd Województwa Wielkopolskiego – m.in. przyjęto Strategię rozwoju Wielkopolski wodorowej, zainaugurowano Szkołę Wodorową czy zaangażowano się w Partnerstwo na rzecz Czystego Wodoru, wspierające badania i innowacje w zakresie technologii wodorowych w Europie. Warto podkreślić również, że województwo wielkopolskie jako jedyny polski region znalazło się wśród 207 wystawców tegorocznego wydarzenia poświęconego wodorowi w Europie, pt. European Hydrogen Week. Odbyło się ono w Brukseli, a Wielkopolskę reprezentował Jacek Bogusławski, członek Zarządu Województwa Wielkopolskiego. W wywiadzie numeru mówi on nie tylko o roli Wielkopolski w tym przedsięwzięciu, ale także o zaangażowaniu samorządu w dalszy rozwój gospodarki wodorowej, co w konsekwencji ma przyczynić się do obniżenia emisyjności gospodarki i transformacji w kierunku gospodarki przyjaznej środowisku. Rozwój technologii wodorowej wiąże się też z magazynowaniem wodoru. Obecnie – jak zapewnia ekspert ds. rynku energii i technologii wodorowych, Paweł Piotrowicz – najprostszą i najtańszą opcją na przechowywanie oraz transport wodoru są zbiorniki wodorowe. O ich funkcjonalności i zastosowaniu, a także o bezpieczeństwie z tym związanym można przeczytać na łamach najnowszego wydania, które mają Państwo przed sobą. Nowatorską technologią jest też z pewnością recykling wodoru – o tym więcej na str. 20. Stając w opozycji do podsycanego huraoptymizmu związanego z rozwojem projektów wodorowych, prof. UAM dr hab. Robert Przekop przytoczył pojęcie krzywej Gartnera. Jakich informacji dostarcza tego typu analiza? O tym więcej można przeczytać w felietonie. W kwietniu na terenie Międzynarodowych Targów Poznańskich odbędzie się jedyne w Polsce wydarzenie integrujące całą branżę. W ramach Wielkiego Bloku Targowego będą Państwo mogli uczestniczyć w Forum H2POLAND i NetZero, a także Targach INSTALACJE, GREENPOWER, EXPOPOWER oraz SAWO i SECUREX, które stanowić będą wyjątkową okazję do nawiązania wartościowych kontaktów i wymiany doświadczeń. Serdecznie zapraszam. BARBARA KRAWCZYK REDAKTOR NACZELNA „WSZYSTKO DZIAŁA” PROJEKT GRAFICZNY I SKŁAD Wydawnictwo INWESTOR DRUKARNIA „STANDRUK” Lublin Fot. na okładce: Samorząd Województwa Wielkopolskiego Stan na dzień 14.12.2023 r. Wszystkie materiały są objęte prawem autorskim. Przedruki i wykorzystanie materiałów wyłącznie za zgodą redakcji. Redakcja zastrzega sobie prawo do skracania tekstów i zmiany tytułów nadesłanych materiałów. Redakcja nie odpowiada za treść reklam i materiałów promocyjnych.
4 4(31)|2023 RADA PROGRAMOWA TOMASZ BORUC POLSKI ZWIĄZEK PRACODAWCÓW HURTOWNI BRANŻY GRZEWCZEJ, SANITARNEJ, INSTALACYJNEJ, KLIMATYZACJI I WENTYLACJI ZHI Pełni funkcję dyrektora zarządzającego w związkach pracodawców: ZHI Związku Hurtowni Instalacyjno-Grzewczych, SHE Związku Pracodawców Dystrybucji Elektrotechniki oraz ETIM Polska – organizacji powołanej dla wdrożenia klasyfikacji wyrobów w branżach elektrotechniki i instalacyjno-grzewczej. W latach 2006-2016 był prezesem Onninen Polska, a w latach 2000-2005 dyrektorem generalnym KWH Pipe (obecnie Uponor Infra). Wcześniej pracował m.in. w firmach takich jak: Danfoss czy Gullfiber-Isover Saint-Gobain. Absolwent Politechniki Warszawskiej oraz programu MBA Uniwersytetu Warszawskiego & University of Illinois at Urbana Champaign, a także kilku programów menedżerskich w Harvard Business School. Związany ze Studium Europy Wschodniej UW. W 2012 roku podczas studiów doktoranckich w Instytucie Nauk Ekonomicznych PAN zainteresował się badaniem kapitału społecznego oraz zjawiska zaufania w biznesie. Obecnie przygotowuje rozprawę doktorską na temat wartości ekonomicznej zaufania w przedsiębiorstwie. PROF. DR HAB. INŻ. KRZYSZTOF JAN CHMIELOWSKI AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA W KRAKOWIE KATEDRA INŻYNIERII GAZOWNICZEJ W marcu 2020 r. otrzymał od prezydenta RP tytuł profesora nauk inżynieryjno-technicznych. W 2013 r. uzyskał stopień naukowy doktora habilitowanego nauk rolniczych w zakresie ochrony i kształtowania środowiska na Wydziale Inżynierii Środowiska i Geodezji Uniwersytetu Rolniczego im. Hugona Kołłątaja w Krakowie. W ramach działalności dydaktycznej w latach 2008-2023 był promotorem 240 prac dyplomowych. Ponadto recenzował ponad 200 prac dyplomowych. Jest autorem lub współautorem ponad 200 publikacji naukowych związanych z inżynierią środowiska, górnictwem i energetyką, a także autorem licznych patentów i wzorów użytkowych, z czego część została wdrożona. Kierował licznymi pracami badawczo-wdrożeniowymi oraz współpracował z kilkunastoma przedsiębiorstwami. Główne kierunki jego badań to m.in.: biometan, innowacyjne rozwiązania w zakresie gospodarki obiegu zamkniętego, biogaz z osadów ściekowych, intensyfikacja usuwania związków biogennych w reaktorach z osadem czynnym, sieci kanalizacyjne i wodociągowe. PAWEŁ KACZMAREK PREZES OGÓLNOPOLSKIEGO STOWARZYSZENIA FIRM INSTALACYJNYCH I SERWISOWYCH (OSFIS) Prezes Zarządu Ogólnopolskiego Stowarzyszenia Firm Instalacyjnych i Serwisowych OSFIS, a także członek Zarządu Cechu Rzemiosł Różnych przy Wielkopolskiej Izbie Rzemieślniczej w Poznaniu. Jest pomysłodawcą i współtwórcą aplikacji SCCOT – Ofertowanie, Zarządzanie – programu do ofertowania i prowadzenia firm usługowych. Jest też praktykiem w zakresie prowadzenia usług w branży instalacyjnej, a także kosztorysantem. Pełni również funkcję członka Związku Audytorów Energetycznych. Ponadto prowadzi podcasty branżowe oraz portal branżowy „Czas Na Hydraulika”. Swoje doświadczenie zawodowe (które zdobył, prowadząc firmę instalacyjną) łączy dziś z wykształceniem i zainteresowaniem w obrębie marketingu i zarządzania. Połączenie takich kompetencji pozwala mu realizować projekty wspierające firmy usługowe. Dużą część swojego czasu poświęca na rozwój i działanie Stowarzyszenia OSFIS, pozostając wiernym branży, w której zdobył swój pierwszy zawód.
5 4(31)|2023 RADA PROGRAMOWA PAWEŁ LACHMAN PREZES ZARZĄDU POLSKIEJ ORGANIZACJI ROZWOJU TECHNOLOGII POMP CIEPŁA Od stycznia 2011 roku pełni funkcję prezesa Zarządu stowarzyszenia skupiającego branżę pomp ciepła. Od 2020 r. pełni funkcję koordynatora Porozumienia Branżowego na Rzecz Efektywności Energetycznej. Od sierpnia 2020 r. jest członkiem zespołu do spraw efektywności i transformacji energetycznej budynków przy Ministerstwie Rozwoju. Posiada ponad 25-letnie doświadczenie z prowadzenia szkoleń dla instalatorów i projektantów branży z OZE i techniki grzewczej (pompy ciepła, układy hybrydowe pomp ciepła, termiczne kolektory słoneczne, wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła, systemy hydrauliczne c.o. i ciepłej wody użytkowej). W latach 2011-2012 prowadził kursy certyfikowanego instalatora OZE w zakresie pomp ciepła „Instal+RES” (Politechnika Krakowska). Od 2014 r. prowadzi kursy w ramach europejskiego systemu szkoleń „Eucert” (EHPA i PORT PC). Absolwent Politechniki Krakowskiej (kierunek inżynieria środowiska). Zatrudniony jako inżynier szkoleniowy w firmie Vaillant Saunier Duval do końca 2020 r. Koordynator i członek zespołu autorskiego branżowych wytycznych PORT PC w zakresie pomp ciepła. Jest autorem ponad 60 artykułów branżowych o tematyce OZE i techniki grzewczej. PAWEŁ PIOTROWICZ EKSPERT DS. RYNKU ENERGII I TECHNOLOGII WODOROWYCH, TÜV SÜD POLSKA Jest ekspertem ds. rynku energii i technologii wodorowych w TÜV SÜD oraz prezesem Zarządu Hydrogen Poland. Pełni też funkcję wiceprzewodniczącego Komitetu Elektromobilności Krajowej Izby Gospodarczej. Ponadto jest członkiem grup roboczych Hydrogen Europe. Jest koordynatorem i wykładowcą studiów podyplomowych MBA w Collegium Humanum „Zarządzanie technologiami wodorowymi” oraz absolwentem Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechniki Warszawskiej. Na Collegium Humanum uzyskał tytuł Doctor of Business Administration (DBA) w specjalizacji Energetyka. Jest też ekspertem w dziedzinie niezależności i bezpieczeństwa energetycznego oraz paliwowego, dekarbonizacji i alternatywnych źródeł energii. Ponadto jako prelegent uczestniczy w wielu międzynarodowych konferencjach. Od kilku lat zajmuje się aspektami technologicznymi, regulacyjnymi i bezpieczeństwem technologii wodorowych oraz różnymi formami magazynowania energii. JANUSZ STAROŚCIK PREZES ZARZĄDU STOWARZYSZENIA PRODUCENTÓW I IMPORTERÓW URZĄDZEŃ GRZEWCZYCH (SPIUG) Absolwent dwóch wydziałów Politechniki Warszawskiej, gdzie zdobył tytuły magistra inżyniera mechanika i magistra inżyniera budownictwa. Ponadto ukończył European University z siedzibą w Montreux w Szwajcarii, gdzie uzyskał dyplom Executive MBA, oraz Informację i Zarządzanie Systemami Informacyjnymi na Uniwersytecie Warszawskim. Swoje doświadczenie zdobywał, pracując przez wiele lat na kierowniczych stanowiskach w międzynarodowych firmach z branż budowlanej i instalacyjnej. Obecnie jest prezesem zarządu Stowarzyszenia Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych (SPIUG). W ramach realizowanych projektów zajmuje się zagadnieniami z zakresu energetyki, w tym odnawialnej, ciepłownictwa i branży budowlanej. W tych dziedzinach jest niezależnym ekspertem szwajcarskiej agendy rządowej Switzerland Global Enterprise. Aktywnie uczestniczy w przedsięwzięciach propagujących efektywność energetyczną budynków i stosowanie energetyki rozproszonej z OZE do ich zasilania. Jako członek EHI (European Heating Industry) oraz SHE (Solar Heat Europe) bierze aktywny udział w pracach na poziomie UE na rzecz rozwoju ciepła z energii odnawialnych i nowoczesnych technologii pozyskiwania ciepła.
6 4(31)|2023 SPIS TREŚCI WYWIAD NUMERU 7 Wspieramy rozwój gospodarki wodorowej w Wielkopolsce FELIETON 12 W poszukiwaniu stabilnego wzrostu – wodór na krzywej Gartnera TECHNOLOGIE WODOROWE 16 Magazynowanie wodoru sprężonego 20 Innowacyjne technologie wodorowe zmienią świat? WOKÓŁ BRANŻY 24 Wielki Blok Targowy pełen innowacji już w kwietniu 26 Targi INSTALACJE rosną w siłę 28 GREENPOWER – wymiana wiedzy i biznesowych kontaktów 30 SAWO 2024: ochrona zdrowia i jakość pracy kluczem do sukcesu 32 Targi SECUREX – profesjonalnie o bezpieczeństwie 36 Koniec 2023 roku w hurtowniach ZHI. Dlaczego jest, jak jest? 38 OSFIS zainaugurował projekt Branżowego Centrum Umiejętności PRAWO 40 Czystsze powietrze dzięki kompleksowej termomodernizacji w 2023 r. 42 Istotne zmiany w OZE weszły w życie 40 54 50 72 INNOWACYJNY INSTALATOR 46 Rola instalatora w integracji współczesnych technologii TECHNIKA GRZEWCZA I CIEPŁOWNICZA 50 Wycofanie f-gazów a rozwój rynku pomp ciepła 54 Prawodawstwo UE dotyczące instalacji urządzeń grzewczych Cz. I OZE 60 Zakup zielonej energii przez przedsiębiorstwa 64 Są pieniądze na OZE. Gdzie ich szukać? DIGITALIZACJA 70 Digitalizacja branży. Po co nam ten problem? GAZOWNICTWO 72 Uzdatnianie biogazu do biometanu TECHNIKA SANITARNA 78 Łazienka w wersji smart BHP 82 Niebezpieczne substancje chemiczne w środowisku pracy
7 4(31)|2023 WYWIAD NUMERU Strategia rozwoju Wielkopolski wodorowej, Szkoła Wodorowa czy Partnerstwo na rzecz Czystego Wodoru to tylko część inicjatyw, w które aktywnie angażuje się Samorząd Województwa Wielkopolskiego. Wszystkie te działania służą wsparciu rozwoju gospodarki wodorowej w tym regionie. O tych i wielu innych inicjatywach wodorowych opowiada Jacek Bogusławski, Członek Zarządu Województwa Wielkopolskiego w Urzędzie Marszałkowskim Województwa Wielkopolskiego, w wywiadzie z Barbarą Krawczyk. WSPIERAMY ROZWÓJ GOSPODARKI WODOROWEJ W WIELKOPOLSCE
8 4(31)|2023 WYWIAD NUMERU Jak skutecznie pozyskiwać fundusze na transformację energetyczną, ze szczególnym uwzględnieniem technologii wodorowych oraz dekarbonizacyjnych? Pozyskiwanie funduszy na transformację energetyczną może być wyzwaniem, ale ze względu na istnienie wielu źródeł finansowania w tym obszarze w Wielkopolsce prowadzi się coraz więcej projektów związanych z technologiami niskoemisyjnymi. W kontekście transformacji energetycznej fundusze odgrywają kluczową rolę w finansowaniu projektów mających na celu zwiększenie efektywności energetycznej, rozwój odnawialnych źródeł energii i redukcję emisji gazów cieplarnianych. Istnieje wiele różnych rodzajów funduszy na poziomie zarówno regionalnym, krajowym, jak i międzynarodowym, które wspierają transformację energetyczną – są to na przykład Program Fundusze Europejskie dla Wielkopolski 2021-2027, finansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego, oraz Fundusz na rzecz Sprawiedliwej Transformacji (FST), który jest skierowany do Wielkopolski Wschodniej. W przypadku FST niedawno został zakończony nabór na modernizację energetyczną budynków sektora publicznego, natomiast w najbliższym czasie planowane są kolejne konkursy powiązane z transformacją energetyczną, w tym w zakresie rozwoju OZE. Ważne jest, aby zrozumieć, że dostępność funduszy może się różnić w zależności od skali i specyfiki projektu. W ramach polityki regionalnej prowadzimy inwestycje w infrastrukturę, edukację, innowacje, zatrudnienie i inne obszary mające wpływ na rozwój naszego regionu. Natomiast w przypadku dużych inwestycji warto wnioskować o środki finansowe dostępne centralnie, np. z Programu Fundusze Europejskie na Infrastrukturę, Klimat, Środowisko 2021- -2027, w którym przewidziano m.in. działania mające na celu obniżenie emisyjności gospodarki, transformację w kierunku gospodarki przyjaznej środowisku, o obiegu zamkniętym, czy budowę efektywnego i odpornego systemu transportowego o jak najniższym negatywnym wpływie na środowisko naturalne. Liczymy również na jak najszybsze odblokowanie środków z Krajowego Planu Odbudowy, które również będą stanowić istotny wkład w rozwój gospodarki niskoemisyjnej w Wielkopolsce. W kwietniu 2023 r. Samorząd Województwa Wielkopolskiego uchwalił Strategię rozwoju Wielkopolski wodorowej do 2030 roku z perspektywą do roku 2040. Jaka będzie rola i wkład dokumentu w proces rozwoju technologii wodorowych i rozwiązań niskoemisyjnych w Wielkopolsce? Strategia rozwoju Wielkopolski wodorowej do 2030 roku z perspektywą do roku 2040 jest reakcją władz samorządowych na zachodzące zmiany związane z transformacją energetyczną, sytuacją geopolityczną oraz koniecznością dekarbonizacji gospodarki w celu powstrzymania zachodzących zmian klimatycznych. Dokument wskazuje wizję wielkopolskiego ekosystemu wodorowego, najważniejsze cele w horyzoncie do 2030 r., najbardziej optymistyczne kierunki działalności wraz z perspektywami w obszarze produkcji FOT. PCESS/UNSPLASH
9 4(31)|2023 WYWIAD NUMERU odnawialnego wodoru, użycia w przemyśle, rolnictwie, sektorze transportu, a także obecne bariery i uwarunkowania zewnętrzne wpływające na rozwój gospodarki wodorowej. Od 2018 r. prowadzimy działania na rzecz wsparcia rozwoju gospodarki wodorowej w Wielkopolsce. Adresatem działań jest szeroki krąg interesariuszy, w szczególności patrząc przez pryzmat postawionych celów w ramach Strategii, są to: przedsiębiorcy, instytucje, urzędy, JST, organizacje branżowe, społeczności i jednostki oświatowe. Strategia ma charakter przekrojowy, który swoim zakresem obejmuje cały zakres łańcucha dostaw i wartości gospodarki wodorowej – produkcję, wykorzystanie, kwestie związane z edukacją, finansowaniem czy polityką. Dokument powinien stanowić swego rodzaju drogowskaz i punkt odniesienia dla prowadzonych przez nas działań. Należy zaznaczyć, że skuteczna realizacja strategii wiąże się z zaangażowaniem wszystkich interesariuszy w obszarze ich kompetencji i możliwości. Stąd też odpowiedzialnymi za stan rozwoju gospodarki wodorowej regionu w perspektywie do 2040 r. są zarówno przedstawiciele władz samorządowych regionu, władz lokalnych, biznesu, jednostek otoczenia biznesu oraz nauki, jak i, w obszarze rozwiązań legislacyjnych, edukacyjnych, finansowych – przedstawiciele władz centralnych. Gospodarka wodorowa to szerokie zagadnienie, na które składają się czynniki gospodarcze i społeczne. Jak, Pana zdaniem, można byłoby pobudzić zainteresowanie uczniów i studentów tą tematyką, w jaki sposób zachęcić do poszerzania swojej wiedzy, jak stymulować świadomość w aspekcie wykorzystania niskoemisyjnych technologii? Edukacja i rozpowszechnienie wiedzy odgrywają istotną rolę w procesie wprowadzania nowych technologii. Brak wiedzy i akceptacji społecznej mogą poważnie ograniczać tempo i skalę rozwoju, w szczególności w kwestiach mających wpływ na nasze dotychczasowe przyzwyczajenia czy w znaczny sposób wpływających na obecny schemat funkcjonowania, np. gospodarki. Powszechna wiedza o wodorze, jako nośniku energii, jest obecnie niewystarczająca. Dotyczy to także młodego pokolenia. Programy nauczania w dość ogólnikowy sposób traktują zagadnienia związane z gospodarką niskoemisyjną. Tymczasem uzupełnienie wiedzy o tę tematykę przyczyniłoby się z pewnością do rozwoju kompetencji w zakresie nauk ścisłych, takich jak biologia, chemia, fizyka, a tym samym lepszego funkcjonowania w zmieniających się warunkach gospodarczych.
10 4(31)|2023 WYWIAD NUMERU W 2021 r. w celu wspierania placówek oświatowych Samorząd Województwa Wielkopolskiego zainaugurował Szkołę Wodorową. Inicjatywa ma za zadanie rozpowszechnienie informacji o wykorzystaniu wodoru, technologii wodorowych i możliwości społeczno-gospodarczych związanych z ich zastosowaniem, a także rozwijania zainteresowania tematyką energii odnawialnej wśród uczniów z Wielkopolski. W projekcie powstał materiał edukacyjny, który posłużył szkołom do uzupełnienia programu nauczania w ramach lekcji fizyki, chemii, biologii o tematykę związaną z wodorem i technologiami wodorowymi. Ponadto zorganizowaliśmy szereg działań – lekcji, konkursów, wydarzeń, które miały zachęcać do poszerzenia wiedzy i wzrostu zainteresowania technologiami wodorowymi. W grudniu 2023 r. zostanie rozpoczęta druga edycja. Jaka była rola Wielkopolski w zorganizowanym w listopadzie w Brukseli corocznym wydarzeniu poświęconemu wodorowi w Europie pt. European Hydrogen Week oraz czemu służyć ma taka forma promocji regionu w Europie? Wydarzenie to, którego współorganizatorami są: Komisja Europejska, stowarzyszenie Hydrogen Europe oraz Partnerstwo na Rzecz Czystego Wodoru, zgromadziło ponad 8 tys. uczestników. Mieliśmy okazję wziąć udział w ponad 25 sesjach, w ramach konferencji politycznej i forum wysokiego szczebla oraz forum B2B, a także nawiązać współpracę w trakcie rozmaitych spotkań networkingowych. Na terenie brukselskiego EXPO zostały zaprezentowane m.in. najnowsze technologie wodorowe, elektrolizery i ogniwa paliwowe. Możliwość moich bezpośrednich spotkań z przedstawicielami instytucji europejskich: z drem Tudorem Constantinescu, głównym doradcą dyrektora generalnego ds. energii FOT. 353239281/ADOBESTOCK
11 4(31)|2023 WYWIAD NUMERU w Komisji Europejskiej, oraz Jorgo Chatzimarkakisem, dyrektorem generalnym Hydrogen Europe, a także przedstawicielami inicjatywy Baltic Sea Region Hydrogen Council, pozwoliła wzmocnić pozycję województwa wielkopolskiego – regionu zaangażowanego w rozwój gospodarki wodorowej, a także promować regionalny potencjał. Władze regionalne i lokalne odgrywają istotną rolę w kreowaniu rozwoju gospodarki wodorowej, dlatego ważne jest utrzymywanie silnych relacji z partnerami zagranicznymi. Dlatego też udział regionu w European Hydrogen Week stanowi idealną okazję do wzmocnienia partnerstwa regionalnego. Województwo wielkopolskie jako jedyny polski region znalazło się wśród 207 wystawców i współwystawców reprezentujących firmy, instytucje naukowe, władze krajowe i regionalne oraz projekty energetyczne. Nasza obecność wraz z ekspozycją stoiska regionalnego na Europejskim Tygodniu Wodorowym potwierdza zaangażowanie Wielkopolski w realizację długoterminowej strategii UE w kierunku niskoemisyjnej oraz konkurencyjnej gospodarki europejskiej, opartej w dużej mierze na technologiach wodorowych. Nasz region jest w trakcie procedury przystąpienia do Hydrogen Europe – najbardziej reprezentatywnej sieci wodoru i ogniw paliwowych w Europie, liczącej ponad 500 członków, w tym ponad 38 europejskich regionów. Będziemy pierwszym regionem z Polski reprezentującym wielkopolskich interesariuszy w tym ważnym europejskim gremium. Czym jest Partnerstwo na rzecz Czystego Wodoru, które ogłosiło zaproszenie dla regionalnych i krajowych instytucji zarządzających z 27 krajów UE i krajów stowarzyszonych w ramach programu „Horyzont Europa”, których celem jest rozwijanie współpracy w odpowiednich kluczowych obszarach rozwoju wodoru? Partnerstwo na rzecz Czystego Wodoru (Clean Hydrogen Partnership – CHP) jest to partnerstwo publiczno-prywatne wspierające badania i innowacje w zakresie technologii wodorowych w Europie. Celem organizacji, w skład której wchodzą Komisja Europejska, Hydrogen Europe oraz Hydrogen Europe Research, jest wzmocnienie i integracja potencjału naukowego UE na rzecz przyspieszenia rozwoju i zastosowania czystego wodoru. Działalność Partnerstwa na rzecz Czystego Wodoru przyczynia się do osiągnięcia europejskiego celu neutralności klimatycznej. Organizacja wspiera ponadto rozwój technologii wodorowych, które obecnie nie są jeszcze konkurencyjne lub mają niski poziom gotowości technologicznej, ale oczekuje się, że przyczynią się do osiągnięcia celów energetycznych i klimatycznych na 2030 r. Nabór dotyczący otrzymania Pomocy Technicznej, w którym jednym z beneficjentów została Wielkopolska, skierowany był do jednostek szczebla centralnego oraz regionalnego, w ramach których funkcjonuje Instytucja Zarządzająca środkami z funduszów europejskich oraz tych, które mają lub deklarują wprowadzenie zapisu o rozwoju technologii wodorowych w swoim Regionalnym Programie Operacyjnym lub Strategii Inteligentnej Specjalizacji. Wyłonione podmioty otrzymają ukierunkowane wsparcie techniczne w celu rozwoju współpracy z CHP w następujących obszarach w zakresie badań i innowacji oraz wdrażania technologii wodorowych: pomocy technicznej przy realizacji założonych działań, zarządzania wiedzą oraz współfinansowania. W ramach współpracy zostaną podpisane umowy, które będą odzwierciedlać ocenę różnych sposobów synergii wraz z konkretnymi zobowiązaniami w zakresie wdrażania. Warto zaznaczyć, że w naborze wybranych zostało 10 beneficjentów. Jaką funkcję pełnić będzie w nim region wielkopolski, bowiem wśród instytucji wybranych do otrzymania ukierunkowanego wsparcia technicznego w celu rozwijania synergii z Partnerstwem na rzecz Czystego Wodoru znalazła się właśnie Wielkopolska? Współpraca międzynarodowa oraz uczestnictwo w organizacjach zrzeszających podmioty z całej Europy jest istotną kwestią w procesie budowy gospodarki wodorowej. Zakres oferowanego wsparcia w ramach otrzymania Pomocy Technicznej może istotnie przyczynić się do dalszego rozwoju gospodarki wodorowej w Wielkopolsce, w szczególności w rozpoczęciu realizacji projektów infrastrukturalnych, które wymagają zaangażowania kilku partnerów, w tym dużych podmiotów mogących zapewnić współfinansowanie dla tworzenia i wdrażania aplikacji wodorowych oraz będących odbiorcami wodoru. Możliwość współpracy z instytucją UE odpowiedzialną za rozwój technologii wodorowych będzie z pewnością ważnym czynnikiem dla podmiotów biznesowych przy planowaniu inwestycji. Współpraca z CHP pozwoli również na wzmocnienie pozycji Wielkopolski – regionu zaangażowanego w rozwój gospodarki wodorowej, a także na poszerzenie kompetencji osób zaangażowanych w ten proces.
12 4(31)|2023 PROF. UAM DR HAB. ROBERT PRZEKOP CENTRUM ZAAWANSOWANYCH TECHNOLOGII, UNIWERSYTET IM. ADAMA MICKIEWICZA W POZNANIU W ostatnim czasie jedno z najczęściej zadawanych przez przedsiębiorców pytań dotyczy cen energii. Padają też pytania na temat odnawialnych źródeł energii oraz ich magazynowania, a także roli wodoru w transformacji energetycznej. Z mojej perspektywy brak jest oczywistych, prostych odpowiedzi, nie wynika to jednak z braku wiedzy, ale ze skomplikowanych zależności łączących rynki energii i surowce energetyczne z globalną gospodarką. Dodatkowym problemem stają się rozbudzone oczekiwania w stosunku do technologii wodorowych, określanych w codziennych doniesieniach mediów społecznościowych jako nieustanna rewolucja, mająca radykalnie zmienić rynek energetyczny. Na rynku medialnym dominują krzykliwe tytuły, każdego niemal dnia wieszczące rewolucję albo przełomy w tym obszarze technologicznym. Mają one być prostym lekarstwem na rosnący wraz z cenami energii niepokój o stabilność prowadzonej działalności gospodarczej. Analizując głębiej takie doniesienia, znajdujemy informacje, że dana technologia przeważnie ma status projektu lub wyniku badań laboratoryjnych. Droga od odkrycia naukowego w obszarze nowych źródeł energii do technologii dostępnej rynkowo to z reguły od kilku do kilkunastu lat. Dodatkowo większość odkryć jest tylko (lub aż) wiedzą potrzebną jako element rozwiązania technologicznego. Stając w opozycji do podsycanego entuzjazmu i optymizmu, spróbuję przedstawić działania antyinflacyjne w zakresie oczekiwań i znaleźć realny poziom obecnego stanu technologii wodorowych, a szerzej rzecz ujmując – dekarbonizacyjnych. Aby uspokoić oczekiwania oraz pozostawić nadzieję, przytoczę pojęcie krzywej Gartnera (ang. Gartner Hype Cycle) dla technologii w obszarze nowej energetyki. Analitycy firmy Gartner od wielu lat publikują raporty dla różnych obszarów technologicznych. Analizę opartą na podobnej metodologii przedstawili naukowcy z zespołu Smart Grids & Energy Markets w Karlsruhe Institute of Technology. Przedstawiona analiza została opublikowana w roku 2020. Celowo zamieszczam dane sprzed 3 lat, aby móc ocenić przydatność tego typu danych do prognozowania przyszłości technologicznej. Możemy zweryfikować, czy prognozowanie z użyciem hypercyklu Gartnera faktycznie było trafne. Aby to ocenić, kilka słów o tym, czym są owe cykle. W POSZUKIWANIU STABILNEGO WZROSTU – WODÓR NA KRZYWEJ GARTNERA FELIETON Hypercykl Gartnera dla technologii karbonizacyjnych (10) Alternatywne mięso (11) Interfejs Pojazd-Sieć (12) Elektryfikacja floty pojazdów (13) Energia transaktywna (14) Mikromobilność (16) Blockchain w energetyce (17) Wirtualne elektrownie (19) Lekkie pojazdy elektryczne (21) Baterie litowo-jonowe (22) Elektryczność energetyczna (20) Recykling/gospodarka o obiegu zamkniętym Czas Pobudzenie innowacyjności Szczyt zawyżonych oczekiwań Rozczarowanie Oczekiwania (23) Energia słoneczna na skalę użytkową (22) Energia wiatrowa (15) Wychwytanie dwutlenku węgla ze źródła punktowego (18) Rynek emisji dwutlenku węgla (9) Zielony wodór (8) Ciężarówki EV/FCEV (7) Rolnictwo regeneracyjne (6) Technologie DAC (4) Dekarbonizacja w przemyśle cementowym (3) Lotnictwo elektryczne (2) Baterie o długiej żywotności (1) Dekarbonizacja w przemyśle stalowym (5) Alternatywy dla plastiku Krzywa oświecenia Produktywność
13 4(31)|2023 FELIETON Każda technologia przechodzi przez określone fazy rozwoju i oczekiwań, jakie stawia przed nią rynek. Fazy te są podobne dla każdej technologii, chociaż długość ich trwania może zasadniczo się różnić. Pierwsza faza, czyli na fali, to inflacja oczekiwań (innovation trigger). Wszystko zaczęło się od prac badawczych i pierwszych wzmianek prasowych, potem powstały start-upy oraz pojawiło się zainteresowanie większych firm, skłonnych kredytować projekt. Wszystko to obserwujemy w obszarze technologii wodorowych od 7-10 lat. Gdyby zebrać wszystkie medialne doniesienia o kolejnych nadziewiają się informacje takie jak ta o zamknięciu sieci tankowania wodoru w Danii czy zamykanych projektach budowy dużych elektrolizerów, pierwsze nieudane próby rozruchu dużych instalacji, duże opóźnienia w dostawach komponentów czy wzrost kosztów inwestycji. Pojawiają się publikacje wskazujące błędy i niedociągnięcia. Inwestorzy wycofują się z projektów, ale zastąpią ich inni. Na podstawie historycznych cyklów innych technologii możemy przewidzieć, co nastąpi. Potencjalni klienci, dotychczas zainteresowani możliwościami nowej technologii, porzucają plany realizacji przedsięwzięć związanych z jej adaptacją na gruncie swych organizacji. jach i przełomowych odkryciach, pewnie nazbierałoby się kilkanaście tysięcy gorących newsów (i nadal dziennie jest ich kilkadziesiąt). W tym czasie powstał szereg projektów skalujących rozwiązania i pojawiło się wiele firm, które ogłaszały prognozowany poziom produkcji czy wydajności, w oparciu o założenia projektów (bez fazy inwestycyjnej). Nastąpił szczyt oczekiwań (peak of inflated expectations), czyli faza druga. Obejmuje on ogromne nadzieje inwestorów związane z nową technologią, pierwsze eksperymentalne wdrożenia w wybranych przedsiębiorstwach, a także szerokie zainteresowanie ze strony prasy oraz spowodowaną tym mnogość publikacji dotyczących tematu. W tej fazie się znaleźliśmy i obecnie wkraczamy w tę, która nazywa się doliną rozczarowania (trough of disillusionment) – zwróćmy uwagę, że w analizie z roku 2022 naukowcy z KIT prognozowali wejście technologii w tę fazę cyklu. Następuje nieuchronne ostudzenie emocji, wywołane pierwszymi zawiedzionymi nadziejami. PojaZapewne znajdą się osoby, które przyjmą takie przedstawienie sytuacji jako krytykę fundamentalnych założeń, niedopuszczalną i siejącą defetyzm. Jednak rynek technologiczny nie kieruje się regułami ideologicznym, ale prawami nauki i techniki oraz racjonalnością ekonomiczną. Aby kontynuować postęp w obszarze technologii wodorowych, konieczne są obecnie twardy realizm oraz konsekwentna praca w obszarze legislacji i projektów, które mają realną szansę zakończyć się sukcesem w ciągu najbliższych kilku lat. Należy zwrócić uwagę na błędy innych i nie próbować uczyć się na własnych. A doświadczeń nie brakuje. Droga ku dolinie rozczarowania może potrwać jeszcze kilka lat i musimy być na nią przygotowani. Po niej z całą pewnością nastąpi kolejna faza – zbocze (krzywa) oświecenia (slope of enlightenment). Jako następstwo krytyki i zmian po stronie dostawców pojawią się kolejne wersje technologii, rozwijane będą pierwsze usługi wsparcia. Wiedza na temat korzyści płynących z wdrażania usprawnionych wersji techKrzywa Gartnera oraz analiza postępu przebiegu technologii na tej krzywej dostarczają cennych informacji w obszarze zarówno inwestycji, jak i wsparcia dotacyjnego dla nich.
14 4(31)|2023 FELIETON nologii stanie się coraz bardziej dostępna. Powstaną oczekiwane dobre praktyki wdrażania, które pozwolą dobrze przygotować się do realizacji projektów kolejnym inwestorom. W przypadku technologii wodorowych ten moment jeszcze nie nastąpił. Obecnie trwa fascynacja pierwszymi projektami, które wchodzą w obszar finansowania. Wyniki tych projektów, porażki (głównie) i sukcesy dadzą wstęp do osiągnięcia oczekiwanej efektywności. Płaskowyż produktywności (plateau of productivity), czyli ostatnia faza cyklu popularności, to etap, w którym technologia osiąga pełną dojrzałość rynkową. Sytuacja występuje, gdy zaadaptowało ją ok. 20-30% potencjalnych klientów, a adresowane wobec niej oczekiwania biznesu cechują realizm w ocenie korzyści i świadomość ewentualnych zagrożeń wynikających z jej zastosowania. W przypadku technologii wodorowych oznacza to ukształtowanie się nowego rynku w skali co najmniej kontynentu europejskiego. Oznacza to poziom inwestycji na niewyobrażalnym poziomie. Jakie wnioski praktyczne wynikają ze znajomości krzywej Gartnera dla technologii dekarbonizacyjnych? To użyteczne narzędzie planowania i prognozowania. Wiedza pozyskiwana ze znajomości realnego stanu zaawansowania danej technologii jest narzędziem, które ułatwia podejmowanie działań w obszarze kształtowania prawodawstwa czy finansowania projektów w ich określonej fazie rozwoju. Przykładowo finansowanie badań w obszarach o wysokiej dojrzałości wymaga innych priorytetów oraz analizy ryzyka niż dla obszarów będących w pierwszej i drugiej fazie. Należy też rozumieć, że krytyka, zniechęcenie czy porażki niektórych projektów są naturalnym elementem rozwoju. Niestety, w ostatnich latach utarło się przekonanie, że wskaźniki projektu muszą uwzględniać 100-procentowy sukces każdego z założeń. Będąc praktykiem obszaru B+R, mogę z pełną odpowiedzialnością powiedzieć, że nie można w każdym przypadku zrealizować projektu badawczego, osiągając 100% założonych celów. Podobne oczekiwania w stosunku np. do technologii wodorowych czy innych technologii, znajdujących na wczesnych etapach skalowania czy rozwoju, skończą w omawianej dolinie rozczarowania. Czy można uniknąć tego efektu? Nadzieją jest fakt, że wiele spośród technologii dekarbonizacyjnych było już testowanych w krajach Europy Zachodniej czy Azji. Dokonując wyborów w oparciu o fakty i rzetelną analizę technologii, docierając do informacji o niepowodzeniach innych inwestorów, możemy uniknąć wielu błędnych wyborów. Należy mieć tu na uwadze starą mądrość o uczeniu się na błędach innych. Drugą ważną lekcją z przewidywania rozczarowań w możliwościach technologii czy zeroemisyjnych jest branie pod uwagę niezmiennych praw natury, podstaw chemii, fizyki i termodynamiki. Te ugruntowane prawa funkcjonują od ponad stu lat i nie ma od nich wyjątków, które mogą nas zaskoczyć. Niestety, w wielu doniesieniach medialnych czy opracowaniach biznesowych spotyka się proste błędy obliczeniowe, metodologiczne czy definicyjne, które wprowadzają zamieszanie oraz mogą być przyczyną poważniejszych błędów na etapie inwestycji. Równocześnie nie można oczekiwać, że konwersja i magazynowanie energii będzie odbywać się bez strat, że wczesna faza wdrożenia w małej skali będzie generowała koszty takie jak technologie wdrożenie 30 czy 50 lat temu. Dzisiejszy dylemat inwestorów to kalkulacja, czy inwestowanie w obszar magazynowania energii w tym momencie przyniesie zwrot w przyszłości. Szczegółowe analizy nadal pozostawiają wątpliwości – sferę ryzyka technologicznego i inwestycyjnego. W dużej mierze zależy to nadal od poziomu wsparcia inwestycji z budżetu krajowego czy środków europejskich. Z tego powodu należy oczekiwać, mając na uwadze założone cele do osiągnięcia (generalnie przyjmując, jest to redukcja emisji CO2), że poziom tego wsparcia powinien zachęcić do inwestowania w te technologie, co do których nie ma jeszcze ryzyka inwestycyjnego na akceptowalnym poziomie. Z drugiej strony, biorąc pod uwagę niewątpliwe sukcesy rozwoju branży fotowoltaicznej (obecnie zahamowane przez brak możliwości magazynowania nadprodukcji energii) czy branży ogniw litowo-jonowych, kolejnymi kandydatami do osiągnięcia sukcesu są wychwytywanie dwutlenku węgla ze źródeł punktowych, rynek emisji czy szeroko rozumiana elektromobilność, która wchodzi w fazę krzywej oświecenia – a więc realizmu rynkowego. Podsumowując, krzywa Gartnera oraz analiza postępu przebiegu technologii na tej krzywej dostarczają cennych informacji w obszarze zarówno inwestycji, jak i wsparcia dotacyjnego dla nich. W cyklu życia technologii jest miejsce zarówno dla wielkich optymistów, napędzających zainteresowanie technologiami, jak i dla uzupełniających ich krytyków i pesymistów (jak pokazuje historia, ci ostatni mają z reguły rację). Kiedy ich rola dobiegnie końca, do działania przechodzą bardziej ryzykowni inwestorzy, aby po ich sukcesach wiodącą rolę przejęły inwestycje dostępne dla tych ostrożniejszych.
15 4(31)|2023 ARTYKUŁ PROMOCYJNY Z ZAWORAMI ARV VARIO PROCLICK MASZ WPŁYW NA PRZEPŁYW! Elastyczny dobór zaworu pod wymagany przepływ zgodnie z prawidłowym Kvs, niski przeciek wewnętrzny, niski moment obrotowy – to tylko kilka zalet nowej generacji zaworów ARV, które są już dobrze znane i cenione przez rzesze instalatorów w całej Polsce. Jedną z przewag nowej generacji 3-drogowych zaworów mieszających ARV Vario ProClick jest możliwość zmiany Kvs na zamontowanym zaworze. Tę wysoką precyzję regulacji zapewnia innowacyjna wielostopniowa zmiana Kvs, która w dostępnej gamie zaworów umożliwia nastawę w zakresie od 3,5 aż do 50 m3/h. Wpływ na przepływ Dlaczego to takie ważne? Zbyt mały Kvs może ograniczać przepływ oraz powodować zbyt duże opory i spadki ciś- nienia. Prowadzi to do strat energii, dławienia przepływu, zmniejszenia wydajności systemu i finalnie do niedogrzewania pomieszczeń. Natomiast ustawienie za dużego Kvs skutkuje gorszymi właściwościami regulacyjnymi i dużymi wahaniami temperatury w instalacji. Oznacza to, że zawór nie będzie w stanie osiągnąć pożądanej temperatury – zamiast tego będzie oscylował np. o 3 stopnie powyżej lub poniżej zadanej i nie spełniając swojej funkcji. Taka sytuacja ma wpływ na ciągłą pracę siłownika i innej armatury, której żywotność ulega znacznemu skróceniu, a pomieszczenia będą przegrzewane lub niedogrzewane. Przemyślana budowa Konstrukcję wewnętrzną 3-drogowych obrotowych zaworów mieszających ARV Vario ProClick ulepszono w taki sposób, aby uzyskać jak najmniejszy przeciek wewnętrzny. Jest to szczególnie istotne w momencie, gdy wykorzystujemy zawór w funkcji przełączania dwóch strumieni przepływu. W takiej sytuacji zawór zapewnia większą kontrolę nad obiegiem medium, a co za tym idzie, mniejsze straty energii np. w okresie letnim, gdy istotny jest wybór obiegu przepływu medium. Ponadto nowa generacja zaworów została w taki sposób skonstruowana, aby posiadać niski moment obrotowy, który ma wpływ nie tylko na łatwość regulacji, ale także na mniejsze zużycie siłownika. AFRISO Sp. z o.o. Szałsza, ul. Kościelna 7 42-677 Czekanów 32/330-33-55 zok@afriso.pl www.afriso.pl Prosty montaż Zawory marki AFRISO są wyposażone w system ProClick – bezpośrednią instalację siłownika na zaworze, bez użycia narzędzi i dodatkowych adapterów. Dwustronna skala z podziałkami „od 0 do 10” i „od 10 do 0” pozwala na instalację zaworu w różnych pozycjach. Wskaźnik położenia zawieradła to łatwa nastawa i kontrola pracy instalacji, ponieważ pokrętło posiada wyraźne oznaczenie umiejscowienia zawieradła wewnątrz korpusu, tym samym umożliwiając precyzyjne operowanie zaworem. Zwiększona trwałość Elementy wewnętrzne, wykonane z tworzywa sztucznego, nie korodują, nie odkształcają się pod wpływem temperatury i nie niszczą ich zanieczyszczenia. Jeśli stawiacie na ekologię, warto wiedzieć, że do wyprodukowania materiałów, z których wykonany jest zawór, zużyto minimalną ilość zasobów naturalnych. 3-drogowe obrotowe zawory mieszające ARV Vario ProClick są przeznaczone do każdego domu jednorodzinnego – idealnie współpracują z instalacjami podłogowymi do 30 kW, zapewniając płynną regulację przepływu zaworów dedykowanych każdemu źródłu ciepła w modernizowanych i nowych instalacjach. Nowa generacja zaworów ARV ProClick zapewnia „wpływ na przepływ” – pozwala na elastyczny dobór zaworu zgodnie z prawidłowym Kvs, bez konieczności zmiany zamontowanego zaworu. To nie tylko ułatwienie w codziennej pracy instalatorów, ale także gwarancja prawidłowej pracy układu. FOT. AFRISO
16 4(31)|2023 TECHNOLOGIE WODOROWE Jednym z filarów Europejskiego Zielonego Ładu jest budowa bezemisyjnego sektora transportu bazującego na paliwach obojętnych dla środowiska. W założeniach przyjętych przez Komisję Europejską jednym z wiodących paliw, które mają wyprzeć tradycyjne paliwa kopalne, pochodzące z węglowodorów, będzie zielony wodór (odnawialny). W łańcuchu wartości nowo tworzonej gospodarki wodorowej – poza samą produkcją, dystrybucją oraz finalnym jego wykorzystaniem – ważną funkcję pełnią magazyny wodorowe, gdzie dominować będą zbiorniki dostosowane do przechowywania sprężonego gazu. Paweł Piotrowicz, ekspert ds. rynku energii i technologii wodorowych TÜV SÜD Polska MAGAZYNOWANIE WODORU SPRĘŻONEGO FOT. YINGYAIPUMI/ADOBE STOCK Obecnie zbiorniki na wodór sprężony są najprostszą i najtańszą opcją na przechowywanie oraz transport wodoru. Mowa tu o czystym pierwiastku. W Polsce wciąż nie ma rurociągów wodorowych, zatem jedynym sposobem transportu i magazynowania wodoru są zbiorniki. Bezpieczne magazynowanie Zalety zbiorników na sprężony wodór: • Nie wymagają dodatkowych nakładów energetycznych, które potrzebne są na utrzymanie stałych warunków temperaturowych wewnątrz zbiornika (jak w przypadku magazynowania ciekłego wodoru).
17 4(31)|2023 TECHNOLOGIE WODOROWE Mamy dziś na rynku pięć typów zbiorników. Każdy z nich ma swoje unikalne funkcjonalności i zastosowania. Wraz ze wzrostem efektywności i zapotrzebowania na coraz większą gęstość energii w jednostce objętości rośnie popyt na zbiorniki przechowujące wodór pod wysokim ciśnieniem, a to wymusza stosowanie sprężystych strukturalnie zbiorników ciśnieniowych z cylindrycznymi konstrukcjami typu III i IV, tj. takimi, w których preferowany jest wysoki stosunek wytrzymałości i sztywności do masy. Oprócz wysokiej odporności zmęczeniowej i odporności na korozję dodatkowa lekkość otrzymana z polimerowej wyściółki w pojemnikach typu IV sprawia, że są one idealnym rozwiązaniem do przechowywania wodoru w zastosowaniach transportowych. Wkładki polimerowe pozwalają również uniknąć problemów specyficznych dla metali, w tym podatności na kruchość (korozję) wodorową. Zbiorniki wodorowe typu IV Aby jeszcze bardziej zawęzić paletę produktową, dalsza część artykułu dotyczyć będzie konstrukcji typu IV, które zdobywają coraz większy rynek i wkrótce najprawdopodobniej staną się najpopularniejsze. Podstawowa konstrukcja zbiornika typu IV to niestrukturalna polimerowa wkładka, taka jak polietylen o wysokiej gęstości (HDPE), owinięta kompozytem polimerowym. Wkładka zapobiega wyciekom i przenikaniu gazu, a zewnętrzna warstwa zapewnia integralność strukturalną. Polietylen (HDPE) może występować w różnych konfiguracjach z dodatkoPrzykłady norm i standardów dotyczących zbiorników na sprężony wodór Sektor zastosowania zbiornika Normy dotyczące badań laboratoryjnych zbiorników Pojazdy z wodorowymi ogniwami paliwowymi • EC79/2009 • UNECE R134 • SAE J22579 Transport wodoru • EN 12245 • ISO 11119-3 • ISO 17519 • EN 17339 Autobusy z wodorowymi ogniwami paliwowymi • EC79/2009 • HGV-2014 Stacjonarne zbiorniki do magazynowania wodoru • ASME 12245 • ISO 19884 Zbiornik stalowy lub aluminiowy Zbiornik typu I Zbiornik stalowy lub aluminiowy (z cieńszą ścianką) Obwodowy oplot z włókna szklanego lub węglowego Zbiornik stalowy lub aluminiowy (z cieńszą ścianką) Całościowy oplot z włókna szklanego lub węglowego Zbiornik z tworzywa sztucznego, np. poliamidu (PA) lub polietylenu (PE) Zbiornik w 100% kompozytowy Całościowy oplot z włókna szklanego lub węglowego Zbiornik typu II Zbiornik typu III Zbiornik typu IV Zbiornik typu V Rys. 1. Zbiorniki wodorowe Źródło: HYDROGEN PRODUCTION AND STORAGE (International Energy Agency) • Sprężony wodór magazynowany w zbiornikach może być od razu wykorzystany w instalacji (nie wymaga dodatkowego doczyszczania, jak m.in. w przypadku magazynów bazujących na przechowywaniu wodoru w postaci węglowodorów aromatycznych). • Wodór magazynowany w zbiornikach ciśnieniowych, przy zachowaniu odpowiednich warunków roboczych, jest czysty, przez co może być wykorzystywany w pojazdach z wodorowymi ogniwami paliwowymi (skala czystości wodoru 5.0 według normy SAE J2719 – czystość wodoru na poziomie 99,999%). • Technologia jest bardzo dobrze znana i dostępna. Znane i dostępne są normy i standardy dotyczące zbiorników na sprężony wodór. W tabeli zestawiono wybrane przykłady.
18 4(31)|2023 TECHNOLOGIE WODOROWE Dobranie prawidłowego oplotu Dobór odpowiedniego materiału na wykonanie oplotu wokół całej powierzchni zbiornika jest sprawą kluczową. Ważne są tu parametry konstrukcyjne i technologiczne samego zbiornika. Należą do nich m.in. grubość i geometria nawijania oplotu – te dwa parametry są od siebie zależne. Dobranie prawidłowej geometrii oplotu do wcześniej wyznaczonych naprężeń w zbiorniku pozwala na ustalenie optymalnej grubości warstw włókna oplatającego zbiornik. Należy podkreślić, że 70% wartości całego zbiornika to zewnętrzy oplot z włókna, a prawidłowy dobór parametrów nawijania może pozwolić na 30-procentowe oszczędności. Włókna węglowe poprzez swoje unikalne parametry są niemalże idealnym materiałem do wykonania oplotu dla zbiorników wodorowych. Ich największą wadą jest ich cena, ponieważ są one najdroższe spośród wszystkich dostępnych materiałów używanych w procesie nawijania. Dla zbiorników typu IV dostępne są rozwiązania konstrukcyjne bazujące na oplocie z włókien: węglowych, szklanych i bazaltowych oraz rozwiązań hybrydowych, polegających na wykonaniu oplotu w połączeniu kilku rodzajów materiału. wymi wypełniaczami (najczęściej substancjami nieorganicznymi), które poprawiają parametry samego polimeru, takie jak: • właściwości mechaniczne, • właściwości barierujące, • odporność na działanie substancji chemicznych. Ponadto zwiększają one wytrzymałość na absorbcję wody. Przykładem takiego materiału jest połączenie HDPE z cząstkami grafenu, dzięki czemu wkładka wykonana z takiego materiału jest o 40% bardziej szczelna. Znajdujące się wewnątrz polimeru cząsteczki grafenu tworzą dodatkową barierę dla wodoru. Oczywiście, wkładki do zbiorników mogą być również wykonane z innych polimerów, takich jak: politereftalan etylenu (PET), polioksymetylen (POM) oraz kopolomer etylenu i alkoholu winylowego (EVOH). Producenci zwykle równoważą koszt wykonania z funkcją i bezpieczeństwem użytkowania. Materiały, z którego wykonane są wkładki, powinny charakteryzować się niezawodnością i wysoką wytrzymałością na obciążenia mechaniczne oraz termiczne (w przedziale od -60°C do +120°C), a przede wszystkim nie powinny reagować z wodorem. Źródło: HYDROGEN PRODUCTION AND STORAGE (International Energy Agency) Rys. 2. Zbiorniki wodorowe typu IV Dodatkowe zabezpieczenie przed czynnikami zewnętrznymi, np. przed agresywnym środowiskiem zewnętrznym, oraz ochrona przed ścieraniem Dodatkowa wkładka izolująca Dodatkowe zabezpieczenie zbiornika w razie uderzenia przejmuje część energii, chroniąc zbiornik przed uszkodzeniem Zawór ręczny lub elektryczny albo regulator w zbiorniku Polimerowa wkładka wewnętrzna W porównaniu ze stalową wkładką zbiornika charakteryzuje się niską wagą oraz odpornością na oddziaływanie wodoru (kruchość wodorową). Posiada bardzo dobre właściwości barierujące oraz ma możliwość dowolnego formowania Zewnętrzne wzmocnienie z włókna węglowego lub szklanego Najważniejszy element zbiornika typu IV, odpowiada on za nadanie odpowiednich parametrów wytrzymałościowych. Cechuje się niską wagą, dużą odpornością na oddziaływanie czynników zewnętrznych oraz wytrzymałością na zmęczenie, pełzanie lub relaksację Dodatkowa powłoka ochronna na powierzchni zbiornika
19 4(31)|2023 TECHNOLOGIE WODOROWE wodór sprężony do 1000 barów przy lepszej odporności na przenikanie niż zbiorniki typu IV. Szacuje się, że przy posiadaniu odpowiednich technologii koszt wykonania zbiornika typu V będzie niższy niż IV ze względu na brak konieczności stosowania dodatkowych wkładek. Inną bardzo ważną zaletą zbiorników wykonanych całkowicie z włókien węglowych jest możliwość dopasowania ich kształtów do miejsca zastosowania. Zbiornikami typu V zainteresowane są firmy z sektora lotniczego i kosmicznego, gdzie jednym z najważniejszych parametrów, który jest brany pod uwagę, jest masa elementu. Obecnie niestety to technologia droga, a przez to niedostępna powszechnie. Zapewnienie bezpieczeństwa Na koniec należy wspomnieć o bezpieczeństwie. Solidne ramy regulacyjne i normatywne są niezbędnym wymogiem zapewnienia bezpieczeństwa i zmniejszenia ryzyka związanego z magazynowaniem wodoru. Podstawą takich ram są przepisy techniczne, kodeksy i normy, które stanowią podstawę rygorystycznych procesów zatwierdzania i certyfikacji. W przypadku zbiorników wykorzystywanych w transporcie mamy ISO 19881: 2018, która wyszczególnia wymagania dotyczące materiałów, projektowania, produkcji, oznakowania i badania zbiorników przeznaczonych wyłącznie do przechowywania sprężonego wodoru jako paliwa do zastosowań w pojazdach. Badania i testy warunkujące dopuszczenie zbiorników do eksploatacji są bardzo rygorystyczne i kosztowne. Użytkownicy zatem mogą się czuć bezpiecznie i pewnie, eksploatując takie produkty w działaniach operacyjnych. Sposób utwardzenia włókna Jest jeszcze jeden element, którego nie można w żadnym razie pominąć. Wraz z doborem odpowiedniego materiału na wykonanie oplotu na zbiorniku ustala się sposób, w jaki włókno będzie utwardzane. Już podczas procesu projektowania zbiornika poza odpowiednimi włóknami dobierana jest odpowiednia żywica. Obecnie na rynku dominują dwa rodzaje żywic, które podzielone są ze względu na ich właściwości technologiczne i użytkowe. Są to żywice termoutwardzalne i termoplastyczne. Oba rodzaje żywic, aby osiągnąć żądane parametry wytrzymałościowe, razem z nawiniętymi włóknami muszą przejść przez obróbkę termiczną. Standardowe wyposażenie zbiornika to jeszcze uszczelki, zawory i często czujniki, które nie zostały tutaj opisane, ale są ważne ze względu na bezpieczeństwo użytkowania. Często stosuje się również zabezpieczenia zewnętrzne, chroniące na przykład przed fizycznym kontaktem lub uderzeniem – absorbery. Zbiorniki wodorowe typu V W wielkim skrócie omówiony został zbiornik typu IV. Nie sposób jednak nie wspomnieć o przyszłości, a więc o zbiornikach typu V. Zbiorniki te są najnowszym rozwiązaniem w zakresie magazynowania sprężonego wodoru. Wykonane są w całości z nawiniętych włókien węglowych wzmocnionych żywicą epoksydową, bez dodatkowej wkładki. W celu zwiększenia wybranych parametrów na zbiorniki mogą być nakładane dodatkowe włókna specjalne. Zbiorniki typu V są wytrzymalsze od zbiorników typu IV (o 15-20%), a ponadto mogą magazynować Rys. 3. Włókna oplatające zbiornik wodorowy A) Nawijanie obwodowe B) Nawijanie spiralne C) Nawijanie biegunowe D) Nawijanie wzdłużne Źródło: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/circumferential-winding (dostęp: 15.11.2023)
www.mtp.plRkJQdWJsaXNoZXIy NzIxMjcz