Σκεπτικό

Η προοπτική αντικατάστασης των αερίων και υγρών καυσίμων με Υδρογόνο στους τομείς ηλεκτροπαραγωγής, θέρμανσης και μεταφορών εξετάζεται σε παγκόσμιο επίπεδο. Η μετάβαση στην «Οικονομία Υδρογόνου» θα είναι μία πολύπλοκη, δαπανηρή και χρονοβόρος διαδικασία. Πλήθος οργανισμών προωθούν την ανάπτυξη και επιδεικτική εφαρμογή ενεργειακών τεχνολογιών Υδρογόνου, συμπεριλαμβανομένων των Κυψελών Καυσίμου.

Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή (ΕΕ) έχει προσδώσει ειδική σημασία σε αυτόν τον τομέα, έχοντας εγκρίνει κονδύλια για ερευνητικά προγράμματα όπως το τρέχον 6ο Πρόγραμμα Πλαίσιο και το αναμενόμενο 7ο ΠΠ. Έχει αντίστοιχα αναλάβει πρωτοβουλίες για τον συντονισμό δραστηριοτήτων, όπως την Τεχνολογική Πλατφόρμα για το Υδρογόνο και τις Κυψέλες Καυσίμου.

Η αναμενόμενη Ευρωπαϊκή Πρωτοβουλία για την Ανάπτυξη (European Initiative for Growth) στοχεύει στο να συνεισφέρει στην οικονομική ανάπτυξη, υποστηρίζοντας τεχνολογίες βασικές για την ανάπτυξη. Μέρος της πρωτοβουλίας αυτής θα είναι το έργο «γρήγορης εκκίνησης για το Υδρογόνο» (Hydrogen quick-start project). Στα πλαίσια αυτού του έργου με συνολικό προϋπολογισμό μεγαλύτερο του ενός δις ΕΥΡΩ και διάρκειας 10 ετών, θα δημιουργηθούν αυτόνομες κοινότητες υδρογόνου ενώ ταυτόχρονα το έργο θα συνεισφέρει στην ανάπτυξη της βιομηχανίας και της αντίστοιχης αγοράς.

Η Ελληνική ερευνητική κοινότητα στον τομέα του Υδρογόνου στην προσπάθεια να συμμετέχει η Ελλάδα στην προβλεπόμενη χρηματοδότηση, θεωρεί σκόπιμο:

1. να υποβάλει πρόταση για σημαντικής κλίμακας εθνικό έργο
2. η πρόταση να προετοιμαστεί έγκαιρα, όσον αφορά τους στόχους και την δραστηριοποίηση των φορέων
3. στο έργο να συμμετέχει μεγάλος αριθμός φορέων από διάφορους τομείς οικονομικής δραστηριότητας, καλύπτοντας πολλές τεχνολογικές λύσεις

Βάσει των ανωτέρω, προτείνεται η ερευνητική κοινότητα να επικεντρώσει τις προσπάθειες της στην προετοιμασία πρότασης έργου με κεντρικό θέμα το «νησί Υδρογόνου». Κρίνεται ότι το «νησί Υδρογόνου» αφενός προβάλλει μία ιδιαιτερότητα της Ελλάδας, αυτή του πλήθους μη-διασυνδεδεμένων νήσων και αφετέρου προτείνει μία κοινότητα με υψηλό κόστος ενέργειας, στην οποία ενεργειακές λύσεις όπως αυτή του υδρογόνου θα μπορούσαν να καταστούν οικονομικά βιώσιμες νωρίτερα από ότι στο διασυνδεδεμένο σύστημα.

Επισημαίνεται ότι στόχος του έργου θα είναι η παραγωγή του υδρογόνου αποκλειστικά από Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ), ώστε κάποια στιγμή να επέλθει η ενεργειακή απεξάρτηση των νησιών από τα ορυκτά καύσιμα, με αντίστοιχα οφέλη όσον αφορά την προστασία του περιβάλλοντος.

Αντικείμενο

Το έργο αφορά Ελληνικό μη-διασυνδεδεμένο νησί με τα εξής χαρακτηριστικά:
- πληθυσμός έως 5.000 άτομα
- μέγιστη ηλεκτρική ισχύ ζήτησης 10MW
- ικανό δυναμικό σε ΑΠΕ (κυρίως αιολική, ηλιακή, γεωθερμική ενέργεια) και υπάρχουσες εγκαταστάσεις ΑΠΕ
- μόνιμες οικονομικές δραστηριότητες πέραν του τουρισμού, όπως βιομηχανική ή αλιευτική δραστηριότητα
- τοπικούς φορείς με ευαισθησία στον τομέα ενέργεια / περιβάλλον και κατά προτίμηση με πρότερη σχετική δραστηριότητα.

Το έργο θα αφορά την ανάπτυξη, εφαρμογή και διάδοση τεχνολογιών παραγωγής, αποθήκευσης, διανομής και χρήσης υδρογόνου σε όλους τους τομείς της ενέργειας, δηλαδή την ηλεκτροδότηση, την θέρμανση και τις μεταφορές. Στόχος του έργου θα είναι η κάλυψη ουσιαστικού μέρους των ανωτέρω τομέων με ενέργεια που θα προέλθει από τεχνολογίες υδρογόνου, και συγκεκριμένα.

- το 10% της ηλεκτρικής ενέργειας
- το 5% της ενέργειας για θέρμανση
- το 5% της ενέργειας για μεταφορές

Όσον αφορά την παραγωγή υδρογόνου, αυτή θα καλυφθεί από:
- πλεονάζουσα ενέργεια από υπάρχουσες εγκαταστάσεις ΑΠΕ (αιολική, ηλιακή, γεωθερμία) μέσω ηλεκτρόλυσης
- ενέργεια από πρόσθετες παρόμοιες εγκαταστάσεις ΑΠΕ που θα υλοποιηθούν στα πλαίσια του έργου με βασικό σκοπό την παραγωγή υδρογόνου μέσω ηλεκτρόλυσης
- βιοκαύσιμα, μέσω αναμόρφωσης σε κεντρικές ή αποκεντρωμένες μονάδες ή σε κυψέλες καυσίμου που λειτουργούν με αυτό το καύσιμο / φορέα υδρογόνου (τα βιοκαύσιμα προβλέπεται να εισαχθούν στο νησί)

H αποθήκευση υδρογόνου θα καλυφθεί κυρίως από δεξαμενές αποθήκευσης του υδρογόνου σε αέρια μορφή και σε πιέσεις των 16 bar (δεξαμενές για αποθήκευση από 1.000 έως 10.000 Nm3H2) ή σε φιάλες υδρογόνου των 200 bar, πίεση για την οποία θα απαιτηθεί η εγκατάσταση συμπιεστών.

Η διανομή του υδρογόνου θα γίνει μέσω περιορισμένου δικτύου ή φιαλών όσον αφορά την χρήση σε κτίρια και μέσω σταθμών πλήρωσης όσον αφορά τις επίγειες ή θαλάσσιες μεταφορές (υδρογονάδικα). Αντίστοιχες υποδομές αποθήκευσης και διανομής θα υπάρξουν και για τα βιοκαύσιμα.

Όσον αφορά την ενεργειακή χρήση του υδρογόνου αυτή θα αφορά τις εξής διαδικασίες:

- Συμπαραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας (ΣΗΘ) μέσω χρήσης Η2 σε Η/Ζ με καύσιμο υδρογόνο ή, κυρίως, σε κυψέλες καυσίμου τύπου ΡΕΜ, DMFCs, SOFCs ή PAFC
- η ΣΗΘ δύναται να καλυφθεί και από βιοκαύσιμα σε συνδυασμό με κατάλληλου τύπου κυψελών καυσίμου / μονάδων αναμόρφωσης
- Μεταφορές, μέσω χρήσης οχημάτων ειδικών χρήσεων (συλλογή απορριμμάτων, ξενοδοχεία), λεωφορείων υδρογόνου, καθώς και σκαφών για θαλάσσιες μεταφορές (βάρκες, καΐκια) τα οποία θα τροφοδοτούνται με καύσιμο υδρογόνο ή βιοκαυσίμα

Ενδεικτικά μεγέθη για το προτεινόμενο έργο όσον αφορά τις τεχνολογίες που θα εφαρμοστούν παρουσιάζονται κατωτέρω:

- νέες εγκαταστάσεις ΑΠΕ εγκατεστημένης ισχύος 3MW (αιολικά, γεωθερμία, εγκαταστάσεις εκμετάλλευσης βιοαερίου από ΧΥΤΑ)
- 3MW εγκατεστημένη ισχύς σε ηλεκτρολυτικές μονάδες με εκτιμούμενη ετήσια παραγωγή υδρογόνου της τάξης των 1.600.000 Nm3
- υποδομές για την αποθήκευση (20.000 έως 40.000 Νm3H2) και διανομή υδρογόνου και βιοκαυσίμων
- 500kW κυψέλες καυσίμου με καύσιμο υδρογόνο ή βιοκαύσιμα
- 1 λεωφορείο, ειδικά οχήματα και βάρκες υδρογόνου ή βιοκαυσίμου με ΚΕΚ η κυψέλες καυσίμου

Ο ενδεικτικός προϋπολογισμός του έργου, συμπεριλαμβανομένων των δράσεων Ε&Α, επίδειξης, εκπαίδευσης, διάδοσης, κλπ καθώς και του ανωτέρω εξοπλισμού εκτιμάται ότι θα ανέλθει σε περίπου 20 εκ ΕΥΡΩ.

Η υλοποίηση του προαναφερθέντος έργου προϋποθέτει την εμπορική διάθεση ενεργειακών τεχνολογιών υδρογόνου. Επιθυμητό είναι αυτή η αγορά να καλυφθεί όσο το δυνατόν από ελληνικά προϊόντα τα οποία θα αναπτυχθούν στα πλαίσια του έργου, αλλά είναι προφανές ότι θα υπάρξει και εισαγωγή τεχνολογίας και τεχνογνωσίας, πράγμα το οποίο θα βοηθήσει στην ανάδειξη της Ευρωπαϊκής διάστασης του έργου.

Πέραν από την εφαρμογή τεχνολογιών υδρογόνου, έμφαση θα πρέπει να δοθεί σε μέτρα εξοικονόμησης ενέργειας στο νησί καθώς και στην μέγιστη απευθείας χρήση (διείσδυση) των ΑΠΕ για θέρμανση, ηλεκτροδότηση ή μεταφορές. Τέλος, δεν θα πρέπει να υποτιμηθεί η ποσότητα πόσιμου (απιονισμένου) νερού που θα απαιτείται για την παραγωγή των ποσοτήτων υδρογόνου μέσω ηλεκτρόλυσης, η οποία μπορεί να οδηγήσει στην ανάγκη εγκατάστασης μονάδων αφαλάτωσης από ΑΠΕ. Αντίστοιχα μπορεί να διερευνηθεί η δυνατότητα ηλεκτρόλυσης θαλασσινού νερού ( τεχνολογία ηλεκτρόλυσης χλωριούχου αλκαλίου)

Εμπλεκόμενοι φορείς

- Βιομηχανία με δραστηριότητα στο νησί (ηλεκτροπαραγωγή, εκμετάλλευση μεταλλευμάτων, τουρισμός, προμήθεια καυσίμων, κλπ)
- Τοπικοί φορείς και φορείς κοινής ωφελείας
- Ερευνητικοί και Επιστημονικοί φορείς
- Επενδυτές έργων ΑΠΕ
- Ρυθμιστική Αρχή Ενέργειας
- Κατασκευαστές και προμηθευτές σχετικού εξοπλισμού (εγκαταστάσεις υδρογόνου, σταθμοί πλήρωσης, κυψέλες καυσίμου, οχήματα, βάρκες)
- Οικονομο-πιστωτικοί οργανισμοί