Wodór czy gaz ziemny? Porównanie kosztów i dostępności

Transformacja energetyczna wymaga od przedsiębiorstw i krajów zmiany podejścia do zużycia energii. Tradycyjne paliwa kopalne, takie jak węgiel czy ropa naftowa, ustępują miejsca rozwiązaniom niskoemisyjnym, które mają nie tylko ograniczyć emisję gazów cieplarnianych, lecz także poprawić bezpieczeństwo energetyczne. W tym kontekście rośnie znaczenie zarówno gazu ziemnego, który traktowany jest jako paliwo trwale przejściowe, jak i wodoru – postrzeganego jako jedno z docelowych, bezemisyjnych źródeł energii przyszłości.

Choć oba rozwiązania mogą odegrać istotną rolę w procesie dekarbonizacji, znacząco różnią się pod względem dostępności, kosztów oraz stopnia zaawansowania technologicznego i infrastrukturalnego.

Czym różni się wodór od gazu ziemnego? – podstawy technologiczne

Gaz ziemny to paliwo kopalne składające się głównie z metanu. Jest wydobywany z naturalnych złóż, transportowany rurociągami lub w formie skroplonej (LNG) i wykorzystywany w wielu sektorach gospodarki – od ciepłownictwa i przemysłu po transport ciężki.

Wodór z kolei to nośnik energii, który w przyrodzie rzadko występuje w czystej formie. Do niedawna uznawano, że jego naturalne zasoby są znikome, dlatego skupiano się na jego produkcji przemysłowej. Jednak najnowsze odkrycia geologiczne mogą zmienić ten obraz.

Wciąż jednak większość wodoru wykorzystywanego w przemyśle pochodzi z procesów przemysłowych. Wyróżnia się tu kilka technologii:

• Wodór kopalny – wytwarzany z gazu ziemnego bez wychwytywania CO₂ (tzw. reforming parowy), wiąże się z wysokimi emisjami, wcześniej określany jako „wodór szary”.
• Wodór niskoemisyjny – również produkowany z gazu ziemnego, ale z zastosowaniem technologii CCS (wychwytywania i składowania dwutlenku węgla); wcześniej nazywany „wodorem niebieskim”.
• Wodór odnawialny – produkowany bezemisyjnie z energii odnawialnej, najczęściej w procesie elektrolizy wody, a także poprzez reforming biometanu, popularnie znany jako „zielony wodór”.

Ze względu na źródło pochodzenia i sposób wytwarzania, wodór może mieć bardzo różny ślad węglowy, co ma kluczowe znaczenie przy jego ocenie jako paliwa przyszłości.

Dostępność i infrastruktura – co dziś jest możliwe, a co wymaga rozwoju?

Gaz ziemny cieszy się obecnie ogromną dostępnością i dojrzałą infrastrukturą. Polska posiada rozbudowaną sieć gazociągów przesyłowych i dystrybucyjnych, a terminal LNG w Świnoujściu umożliwia import skroplonego gazu z wielu kierunków, w tym z USA czy Kataru. Dla przemysłu oznacza to łatwość dostępu i przewidywalność dostaw.

W przypadku wodoru sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Obecnie infrastruktura do transportu i magazynowania wodoru jest w fazie rozwoju. W Polsce, tak jak w całej Europie, brakuje ogólnokrajowej sieci wodorociągów, a stacje tankowania wodoru w transporcie są rzadkością.

Koszty wodoru i gazu ziemnego – jak wygląda sytuacja w 2024/2025 roku?

Koszty to jeden z najbardziej istotnych czynników wpływających na decyzje firm w zakresie wyboru paliwa. Gaz ziemny pozostaje relatywnie przystępnym źródłem energii – jego ceny rynkowe bywają zmienne, ale przedsiębiorstwa mają możliwość zakupu po stałych cenach, co stabilizuje budżet operacyjny.

Z kolei koszty wodoru – szczególnie zielonego – są obecnie kilkukrotnie wyższe. Koszt produkcji jednego kilograma zielonego wodoru w 2023 roku wynosił od około 3 do 6 USD, podczas gdy koszt przeliczeniowy energii z gazu ziemnego był znacznie niższy. Inwestycje w technologię produkcji, systemy dystrybucji oraz dostosowanie instalacji sprawiają, że całkowity koszt użytkowania wodoru jest dziś nieporównywalnie wyższy. Cena gazu TGE wynosi obecnie średnio 200 zł/MWh, z kolei cena wodoru na stacji tankowania w Poznaniu to około 2000 zł/MWh.

Zastosowania praktyczne – kto może skorzystać z wodoru, a kto z gazu ziemnego?

Gaz ziemny znajduje szerokie zastosowanie w sektorach wymagających stabilnych źródeł energii i ciepła: w przemyśle (np. spożywczym, ceramicznym), elektrociepłowniach, kogeneracji czy transporcie ciężkim (LNG). Jest również stosunkowo łatwy do wdrożenia, ponieważ nie wymaga dużych nakładów na modernizację infrastruktury.

Wodór znajduje zastosowanie w obszarach, gdzie emisje muszą być minimalizowane do zera: w przemyśle stalowym (gdzie może zastąpić koks), chemicznym (produkcja amoniaku, nawozów), transporcie ciężkim czy kolejowym. Wodór może też odegrać istotną rolę w magazynowaniu energii w długim horyzoncie czasowym.

Emisje i wpływ na środowisko – jak oba paliwa wpisują się w strategię dekarbonizacji?

Z perspektywy emisyjności gaz ziemny to najczystsze z paliw kopalnych – emituje ok. 50% mniej CO₂ niż węgiel i znacznie mniej zanieczyszczeń powietrza (SO₂, pyłów). Jest uznawany za paliwo przejściowe w strategii klimatycznej UE.

Wodór, szczególnie zielony, może być całkowicie bezemisyjny, jeśli jego produkcja odbywa się przy użyciu odnawialnych źródeł energii. Jednak realia produkcyjne pozostają dalekie od ideału – nadal ponad 95% światowego wodoru produkowane jest z paliw kopalnych.

Alternatywą dla firm, które chcą redukować emisje, ale nie mają dostępu do infrastruktury wodorowej, może być biometan lub bioLNG, oferujące podobne parametry energetyczne co gaz ziemny, ale o znacznie niższym, a czasem nawet ujemnym, śladzie węglowym. Więcej na ten temat możesz przeczytać na naszej stronie internetowej: https://duon.pl/produkty-i-uslugi/gaz-ziemny-skroplony-lng/biometan-i-biolng/.

Porównanie gazu ziemnego i wodoru pokazuje, że każde z tych paliw ma inne zastosowania, ograniczenia i zalety. Dla firm, które potrzebują stabilnego, dostępnego i względnie taniego źródła energii „na już”, gaz ziemny (w tym LNG) jest rozwiązaniem pierwszego wyboru.

W najbliższych latach najbardziej efektywne strategie energetyczne będą łączyły oba rozwiązania – wykorzystując gaz ziemny jako paliwo przejściowe i inwestując stopniowo w rozwój technologii wodorowych.

Źródła:

• https://hydrogencouncil.com/en/hydrogen-insights-2023/
• https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2019/Sep/IRENA_Hydrogen_2019.pdf
• https://iea.blob.core.windows.net/assets/cc35f20f-7a94-44dc-a750-41c117517e93/TheRoleofGas.pdf
• https://polskiprzemysl.com.pl/wiadomosci-ze-swiata/we-francji-odkryto-bialy-wodor/