Najvažniji deo nije onaj koji se vidi sa puta
Većina ljudi koja prvi put razmišlja o spajanju solarnog parka sa elektrolizerom zamišlja jednostavnu sliku. Paneli proizvode struju, kabl je odvodi do kutije koja pravi vodonik, vodonik se prodaje. U stvarnosti, između prvog panela i prvog molekula vodonika stoji šest različitih tehničkih sistema, dve vrste vode, tri zasebna bezbednosna kruga i poslovni proces koji EU regulator pažljivo prati.
To ne znači da projekat ne ide. Znači da ne ide preskokom. Vlasnik solarnog parka u Srbiji koji ima redukciju potrošnje, srednjenaponski izlaz i industrijskog kupca u radijusu od trideset kilometara ima sve sastojke za ozbiljan projekat. Pitanje je samo kojim redom će ih sklopiti.
Korak 1 — šta park stvarno proizvodi van perioda kad mreža uzima
Pre nego što se naruči bilo kakva oprema, traže se podaci, ne pretpostavke. Koliko sati redukcije potrošnje, odnosno opterećenja, je bilo u prošloj godini, koliko sati je cena pala ispod profitabilne, koliko vrednosti se na kraju izgubi. Drugo, kako taj višak izgleda kroz godinu — vodonik proizveden u sto dana ima fundamentalno drugačiju ekonomiku od onog koji se proizvodi tri stotine dana. Treće, koja je naponska struktura izlaza iz parka, kakav SCADA sistem postoji, gde fizički ima mesta za dodatnu opremu. I četvrto, koliko je daleko najbliži potencijalni kupac ili gasovod.
Od ova četiri broja zavisi da li projekat ima ekonomski smisao ili ostaje skupa demonstracija pred posetiocima. Kontekstualno, izbacivanje energije zbog curtailment-a u Srbiji već prelazi nekoliko procenata godišnje proizvodnje na nekim parkovima — i upravo to je energija koja košta nula evra a danas se baca u nepovrat.
Korak 2 — elektrolizer ne prati park, prati njegov višak
Elektrolizer ne mora da bude veličine solarnog parka. Za park od 10 MW, ekonomski optimalan elektrolizer obično je između 1 i 3 MW. Dovoljno da apsorbuje višak u podne, a ne stvara prazne sate kada park ne proizvodi. Pravilo je jednostavno — elektrolizer se dimenzioniše po profilu viška, ne po vršnoj snazi parka. Što je manji u odnosu na park, to više sati godišnje radi sa punim opterećenjem, što direktno popravlja ekonomiku.
Za solar je trenutno najbolji izbor PEM tehnologija. Pokreće se i zaustavlja u sekundama do minuta, što omogućava praćenje varijabilne proizvodnje iz panela. Radi efikasno i kada opterećenje skače gore-dole. Ima manji fizički otisak po megavatu i lakše se integriše u postojeći SCADA sistem. Alkalni elektrolizeri su jeftiniji po MW, ali manje fleksibilni — namenjeni primenama sa stabilnim izvorom struje, najčešće iz mreže ili hidroelektrane.
Korak 3 — voda nije sporedna
Za 1 kilogram vodonika potrebno je oko 9 litara vode. Ali ne bilo kakve. Elektrolizer zahteva demineralizovanu vodu sa provodljivošću ispod 0,1 µS/cm — to je čistije od najkvalitetnije flaširane vode na tržištu. Praktično, na lokaciji mora da postoji sistem za pripremu vode (reverzna osmoza plus EDI ili ekvivalent), kontinuirani monitoring kvaliteta i pretretman ako je izvor lokalni vodovod ili bunar.
Najveći broj projekata koji propadne u prvoj godini ne propada zbog elektrolizera. Propada zbog vode. Loš kvalitet trajno oštećuje membrane i skraćuje vek stack-a koji čini više od trideset posto ukupne investicije. Štednja na sistemu za pripremu vode redovno se vraća kroz račun koji nije bio na originalnoj projekciji.
Korak 4 — kompresija i skladištenje
Vodonik iz elektrolizera izlazi pod niskim pritiskom, najčešće između 5 i 30 bara. Za prodaju ili transport potreban je pritisak od 200 do 700 bara. Kompresor je u toj liniji najveći pojedinačni trošak — i kapitalni i operativni — i njegov izbor diktira kasniji režim rada postrojenja. Pogrešno dimenzionisan kompresor radi previše vremena ili previše često starta, a oba scenarija skraćuju vek mehanike i podižu OPEX.
Skladištenje na lokaciji nije opcija, već zahtev, bez obzira na to što je kupac na samo 200 metara. Tipično su to cilindrične posude pod pritiskom (Tip I do Tip IV) ili, za veće količine, podzemna skladišta. Veličina zavisi od profila kupca. Kontinuirana potrošnja i količina potrošnja traže različite arhitekture skladišta, i izbor pogrešnog koncepta plaća se svakog meseca u dodatnim ciklusima kompresora.
Korak 5 — bezbednost se ne pregovara
Vodonik nije eksplozivan u tako širokom opsegu kao što se često zamišlja, ali je dovoljno problematičan da zahteva ozbiljnu bezbednosnu infrastrukturu. ATEX zoniranje celokupnog područja postrojenja. Vodonični senzori sa redundansom i automatskim alarmom. Pasivna i aktivna ventilacija u svim zatvorenim prostorima. Električna oprema klasifikovana za odgovarajuće Ex zone. HAZOP analiza pre puštanja u rad i obnova svake dve do tri godine.
Razlog što vodonik koji se decenijama koristi u rafinerijama i hemijskoj industriji ne pravi naslove u medijima nije sreća. To je rezultat dosledne primene istih procedura koje danas ulaze i u zelene projekte. Tim koji projekat preuzima mora imati iskustvo iz procesne industrije, ne samo iz OIE sektora — to je razlika koju regulator i osiguravajuće kuće vide vrlo brzo.
Korak 6 — operacija i održavanje
Praktične godišnje obaveze izgledaju ovako:
Što se tiče ljudi — jedan iskusan inženjer iz mehanike ili procesne tehnike plus rotirajuća smena operatera za stalni nadzor. Za manje sisteme dnevni nadzor može da bude i daljinski, sa povremenim posetama, ali HSE odgovornost ostaje na lokaciji bez obzira na to kako je organizovan monitoring. Ovo je tačka u kojoj se najčešće kompromituje pouzdanost — kada se HSE delegira nekome ko je formalno nadležan, a praktično udaljen 300 kilometara od postrojenja.
Šta vlasnik PV parka u Srbiji može da uradi danas
Prvi praktičan korak ne košta milione. Košta nekoliko meseci ozbiljnog razmišljanja i nekoliko jasnih akcija. Treba prikupiti podatke o produkciji parka za prethodnu godinu, posebno o ograničenjima potrošnje i periodima sa niskim cenama. Treba identifikovati tri najbliža potencijalna industrijska kupca vodonika u krugu od 20 do 30 kilometara — petrohemija, rafinerije, hemijska industrija, čeličane sa zahtevom za niskougljeničnim sirovinama.
Treba naručiti studiju izvodljivosti kod inženjerskog biroa sa iskustvom u procesnoj industriji, sa budžetom između 30.000 i 80.000 evra. Ako studija pokaže da projekat ima ekonomski smisao, treba kontaktirati EU mehanizme grantova — Evropsku vodoničnu banku, pa nacionalne fondove i Fond za inovacije — pre nego što se naruči i jedan kompresor. Razlog je prozaičan: javna podrška koja se traži posle kupovine opreme često nije više dostupna ili nije primenljiva.
Solar je infrastruktura, vodonik je nadgradnja
Solarni park bez vodonika je proizvođač struje. Solarni park sa vodonikom je proizvođač goriva, sirovine i strateškog dobra. Tehnologija je već na tržištu i može se kupiti svakog nedelje. Ono što se ne može kupiti je iskustvo o redosledu koraka, a upravo ono pravi razliku između profitabilnog postrojenja i skupog spomenika dobre namere.
