Příležitosti v zeleném vodíku a lithiu v Chile

Jak uvádí pozvánka na konferenci o zeleném vodíku, která proběhla v říjnu 2023 v chilském Santiagu za účasti odborníků z celého regionu, skýtá Latinská Amerika přírodní bohatství ve formě silného slunečního záření, stálých větrných proudů, množství biomasy a energie v řekách.

Zelený vodík

Energetická situace v Chile

Obnovitelné zdroje vyrábí elektrickou energii ze 63,3 % pro rok 2020. Ze 46,2 % výrazně vede vodní energie, následovaná větrnou (6,7 %) a solární (2,5 %). V rámci Chile je energetický mix lehce odlišný, nicméně v posledních letech dominují obnovitelné zdroje. Grafické vyjádření vývoje instalovaného výkonu v Chile je znázorněno na obrázku 1.

Pro rok 2022 je rozložení následující: na straně obnovitelných zdrojů (včetně těch konvenčních) dominuje solární energie, která disponuje instalovaným výkonem 8,02 GW, což činí zhruba 24,2 %. Na druhém místě co do kapacity je vodní energie, ve které jsou zahrnuty jak průtočné, tak přehradní elektrárny, disponující celkovým instalovaným výkonem 7,4 GW, procentuálně 22,3 %.

Větší složku tvoří větrná energie s výkonem 4,3 GW (13 %) a mezi menší přispěvatele patří geotermální energie o výkonu 0,082 GW (0,3 %) a ostatní obnovitelné zdroje (biomasa, kogenerace) s příspěvkem 0,76 GW (2,3 %). Naopak v případě neobnovitelných zdrojů tvoří největší příspěvek do energetického mixu zemní plyn s instalovaným výkonem 5,03 GW (15,1 %), následovaný uhelnými elektrárnami – 4,3 GW (13 %) a ropou – 3,3 GW (9,8 %).

Z uvedeného vyplývá, že obnovitelné zdroje, včetně konvenčních vodních elektráren, jsou majoritní složkou energetického mixu v Chile. Konkrétně je celkový instalovaný výkon pro obnovitelnou složku roven přibližně 20,6 GW, tedy necelých 62 %. Pokud bychom uvažovali obnovitelné zdroje pouze nekonvenční, tak je výkon zaokrouhleně roven 13,2 GW, a to znamená přibližně 39,7 %. Celkový instalovaný výkon Chile v roce 2022 se rovná 33,2 GW.

V rámci statistik se často uvádí rozdělení pro jednotlivé regiony Chile, které ukazuje tabulka 1. Je patrné, že ne všude jsou zastoupeny všechny druhy výroby elektrické energie a zároveň data potvrzují, že na severu země z obnovitelných zdrojů dominuje solární, zatímco na jihu větrná, a především energie vyrobená ze zemního plynu, který je nutné dovážet, nejčastěji ze sousední Argentiny. Uvedená data jsou pro rok 2022 a jsou uvedena v procentech.

Tabulka 1: Rozdělení energetického mixu dle oblastí v Chile, 2022

Nárůst obnovitelných zdrojů v posledních letech je způsoben především obecným závazkem chilské vlády k uhlíkové neutralitě v roce 2050. S tím souvisí představený plán, který hovoří o odstavení osmi uhelných elektráren v letech 2019–2025. To samozřejmě přispívá výraznému snížení emisí skleníkových plynů, které poklesly o 20 % během roku 2022 a zhruba o 19 % v 1. pololetí roku 2023.

Současně je nutné zmínit, že Chile v posledních letech velmi trápí sucho, které logicky snižuje produktivitu výroby elektrické energie ve vodních elektrárnách. Z tohoto důvodu je země nucena hledat zdroje energie jinde, a to především v solárních panelech díky obrovské intenzitě záření na severu země. Po dlouhé době je tak dle současných statistik produkce elektřiny více závislá na obnovitelných zdrojích. Za první pololetí roku 2023 je proto elektřina vyráběna z 54 % z obnovitelných zdrojů bez využití konvenčních technologií, a to díky výraznému poklesu produkce z vodních elektráren, které se za první dva kvartály podílely na výrobě pouze z 6 %.

Zpět na začátek

Chilská národní strategie zeleného vodíku

Současná energetická situace v Chile nahrává nejen projektům spojeným se solární nebo větrnou energií, ale také s výrobou zeleného vodíku. Chilská vláda si je tohoto potenciálu vědoma, a proto v roce 2020 představila národní strategii pro zelený vodík. Chilské ministerstvo pro energetiku (Ministerio de Energía) tvrdí, že země skýtá potenciál až 70krát větší, než je současná energetická poptávka. Celkově Chile může nabídnout až 1 800 GW energie ukryté v obnovitelných zdrojích, jak ilustruje obrázek 2 z národní strategie.

Z toho je výrazně nejvyšší potenciál ve fotovoltaických panelech (1 180 GW) a termosolárních panelech (509 GW), který je doplněn větrnou energií (191 GW) a průtočnými hydroelektrárnami (6 GW). V energetické matici by tak podle národního plánu mohlo být do roku 2030 až 70 % elektrické energie vyrobeno z obnovitelných zdrojů.

Národní strategie je rozdělena tři etapy, během kterých chce Chile své ambice naplnit. V první fázi, která již probíhá, a která je stanovena na období 2020–2025, je ambicí především nahradit dovážený zelený vodík, potažmo amoniak, domácí výrobou a začít rozvíjet projekty využití zeleného vodíku především v dálkové dopravě a v těžařství.

Je to právě těžební průmysl, který je v zemi velmi rozvinutý a spotřebovává 33 % veškeré elektrické energie v zemi a 20 % zásob nafty, díky čemuž se tento sektor pro využití zeleného vodíku přímo nabízí. Do roku 2025 si klade národní strategie nemalé cíle. Konkrétně investovat do zeleného vodíku finance v hodnotě 5 miliard USD, mít instalovaný výkon obnovitelných zdrojů na výrobu zeleného vodíku o hodnotě 5 GW a produkovat 200 kilotun zeleného H₂ ročně.

Druhou etapou je období v letech 2025–2030, ve kterých chce Chile dále rozvíjet využití zeleného vodíku především v dopravě a zároveň začít vyvážet zelený vodík ve formě amoniaku a také nahradit dosavadní fosilní paliva. Konkrétním číselným cílem je vývoz H₂ a jeho derivátu v hodnotě alespoň 2,5 miliardy USD ročně a instalovaný výkon na jeho výrobu minimálně 25 GW.

Chilská vláda je také připravena v tomto stěžejním období investovat minimálně 50 milionů dolarů do podpory zeleného vodíku. Postupný trend vývoje ceny dle národní strategie ukazuje graf na obrázku 3, kde je znázorněn vývoj až do roku 2050 pro různé oblasti Chile, neboť se cena bude pochopitelně lišit, a to vzhledem k možnostem využití obnovitelných zdrojů na jihu, severu nebo ve střední části, jak bylo zmíněno v první podkapitole.

V letech následujících po roce 2030 plánuje Chile, poté co se zelený vodík a jeho deriváty dostatečně rozšíří v rámci země, nadále podporovat export a aplikaci v dalších odvětvích především dopravy, jako je námořní nebo letecká doprava. Potenciál vidí Chile také ve vývozu tzv. „zelené mědi“ a dalších nerostných surovin, na které je země bohatá. Pro podporu této nové technologie chilská vláda zřídila několik pracovních skupin, mezi které lze zařadit:

• Mesa interinstitucional (mezioborová skupina) – zahrnující Ministerstvo energetiky, vědce, techniky, těžební společnosti, ekonomy, dopravce, zástupce telekomunikací, životního prostředí.
• Mesa Técnica (technická skupina) – zahrnující firmy, univerzity, výzkumná centra (tato skupina se soustředí na vytváření priorit pro další vývoj).
• Consejo asesor (poradní sbor) – zahrnující spíše politické poradce z oblasti energetiky.
• Tallares Ciudadanos (občanské iniciativy) – zahrnuje neziskové organizace a asociace místních obyvatel (diskutuje téma životního prostředí, udržitelnosti a ochrany obyvatel).

Zpět na začátek

Projekty zeleného vodíku v Chile

V současné době (dle dat z června roku 2023) existuje v Chile zhruba 50 projektů na téma zeleného vodíku v různých fázích vývoje. Do projektů je dohromady zapojeno zhruba 100 firem z celého světa a mezi nimi je i český zástupce firma SOLEK. Přibližně 62 % projektů je zaměřeno na produkci obnovitelného vodíku, 30 % na výrobu „zeleného“ amoniaku, 4 % na produkci metanolu a 4 % na výrobu syntetických paliv, tzv. e-fuels.

Jednotlivé vybrané projekty jsou zaneseny do mapu Chile na obrázku 4. Pro větší přehlednost jsou však projekty shrnuty v následující tabulce (2), která obsahuje soupis firem, které jsou zapojeny a krátký popis projektu s odkazem na podrobnější detaily.

Závěrem této podkapitoly jsou shrnuty základní poznatky a oblasti, ve kterých se projekty realizují nebo chystají k realizaci. Lze je rozdělit podle jednotlivých regionů, a to především na sever a jih země, protože právě tyto dvě oblasti disponují dvěma základními zdroji obnovitelné energie, a to sluncem na severu a větrem na jihu. Pro podrobnější přehled v anglickém jazyce je možné čerpat informace o projektech v dokumentu HIF Projects.

Na severu země je primárně využívána solární energie a zelený vodík především v těžebním průmyslu. Většina projektů je zaměřena na využití vodíku v důlní nebo nákladní dopravě, a to ve formě vlaků nebo autobusů. Využití je rovněž možné i v případě těžebních strojů, jako jsou různé buldozery, rypadla, bagry nebo kolové nakladače.

Existují také projekty na výrobu amoniaku a zeleného vodíku pro export, které bývají situovány poblíž přístavů, s čímž souvisí i projekty na podporu námořní dopravy s využitím H2V. Zajímavou výjimkou je jediná geotermální elektrárna, kde je zelený vodík využíván pro kogeneraci. Zelený vodík je také vyráběn pro využití v zemědělství, zalesňování a recyklaci odpadů.

Ve středním Chile existují zajímavé projekty, kde je vodík využíván například pro pohon vysokozdvižných vozíků v obchodním řetězci Walmart, pro obsluhu letiště nebo produkci tzv. „zelené oceli“. V některých případech je využíván také pro energetické zásobování měst a obydlí nebo pro dopravu vytěženého dřeva.

Jižní oblast je dominantní ve větrné energii, a proto existuje řada projektů, které cílí na výrobu zeleného vodíku nebo amoniaku především pro export pomocí námořní dopravy. Zajímavostí je pak projekt Haru Oni, který plánuje produkovat syntetická paliva a spolupracuje s luxusní automobilkou Porsche. Kuriozitou pak lze nazvat případ fabriky Mowi Chile, která produkuje výrobky z lososího masa a plánuje pro svůj provoz rovněž využít obnovitelné zdroje a vodík.

Obecně existuje po celém Chile několik případů větrných nebo solárních elektráren, které vyrábějí zelený vodík, potažmo amoniak, a skladují jej pro energetické využití všeho druhu. Pochopitelně ruku v ruce s tímto záměrem je potřeba vybudovat patřičnou infrastrukturu a kapacitu pro skladování. S tím je spojeno několik projektů, které zamýšlí využít pro transport vodíku současné potrubí sloužící k distribuci zemního plynu.

Zpět na začátek

Organizace zapojené do vývoje H2V a financování projektů v Chile

Stěžejní institucí spojující všechny další hráče v oblasti zeleného vodíku v Chile je vládní organizace CORFO (Corporación de Fomento de la Producción), která disponuje širokou škálou podpůrných programů právě v oblasti zeleného vodíku. Většina z nich je zaměřena především na financování lokálních projektů a podporu firem se sídlem v Chile, tedy s nutností zřídit pobočku přímo v Chile. Maximální částka, kterou organizace od roku 2022 může podpořit projekty H2V dosahuje 50 milionů amerických dolarů.

Pro zahraniční firmy jsou však mnohem zajímavější z hlediska financování různé spolupráce jednotlivých chilských institucí, které spolupracují především s Evropskou unií (EU). Jedním z projektů je spolupráce Chilské agentury pro mezinárodní rozvojovou spolupráci (AGCID), chilského Ministerstva energetiky a CORFO společně s EU, která si klade za cíl podpořit zahraniční investice, a to formou finanční podpory studií proveditelnosti investic. Příspěvek na prezentovanou studii může být až 300 tisíc eur za podmínky, že investor se bude finančně podílet z 50 %.

Zajímavým drobnějším projektem je spolupráce chilského Ministerstva energetiky a Evropské unie v podobě programu nazvaného „Ponle Energía a tu Empresa“, který v překladu vybízí firmy, aby doslova „vložily energii“ do svých podniků. Projekt se zaměřuje na všechny druhy obnovitelné energie (včetně H2V) a nabízí částku až 3,5 milionu USD na podporu takovýchto projektů, kdy firma investuje do obnovitelných zdrojů.

Zájem o rozvoj zeleného vodíku v Chile dokládá také první globální půjčka Světové banky (WB) ve výši 150 milionů USD na podporou H2V a energetickou transformaci země. Banka ve spolupráci s CORFO tak zamýšlí podpořit tento sektor a očekává, že půjčka nastartuje investice také ze soukromého sektoru, přičemž se odhaduje, že se bude jednat o částku až 280 milionů dolarů.

Do financování se mimo WB zapojují i další bankovní instituce. V roce 2023 CORFO společně s chilským Ministerstvem hospodářství, Ministerstvem financí a Ministerstvem energetiky oznámilo vznik fondu na podporu H2V, který disponuje částkou 1 miliardy USD. Tento projekt je financován nejen Světovou banku, ale také Meziamerickou rozvojovou bankou (IDB), Německou rozvojovou bankou (KfW), Evropskou investiční bankou (EIB) a Evropskou unií.

Nutno dodat, že o téma zeleného vodíku má ze zemí Evropské unie zájem především Německo, což dokazuje také spolupořádání summitu na téma H2V konaného v říjnu 2023 v Chile, konkrétně se jedná o Německou společnost pro mezinárodní spolupráci (GIZ). Přítomny byly nejen německé firmy, ale společnosti například z Nizozemska nebo Norska.

Zpět na začátek

Příležitosti pro české firmy

Z výše uvedených kapitol jasně vyplývá, že Chile je z hlediska výroby zeleného vodíku velmi atraktivní. Firmy z celého světa tak postupně začínají na tento trh pronikat formou pilotních projektů a některé tu již vodík vyrábí a využívají. Jelikož Česká republika není lídrem ve výrobě vodíku jako takového, nabízí se příležitosti v oblasti dodávky elektrické energie z obnovitelných zdrojů a také v následném využití již vyrobeného zeleného vodíku a jeho derivátů.

Z hlediska výroby energie pro produkci zeleného vodíku jsou největší příležitosti v solární a větrné energii. Jedná se tak o fotovoltaické a solární panely, větrné turbíny, veškeré související komponenty, údržbu, zlepšení efektivity výroby elektrické energie, případně transport energie k elektrolyzéru. Z hlediska skladování vodíku a jeho využití coby další energie se může jednat například o nádoby na skladování kapalného vodíku nebo amoniaku a veškeré příslušenství, které s tím souvisí, jako jsou snímače tlaku, teploty, komponenty k potrubí apod. Možnosti lze také hledat v transportu vodíku a jeho derivátů.

V případě využití vodíku je mnoho příležitostí především v dopravě, a to v palivových článcích do autobusů a vlaků pro dálkovou nebo hromadnou dopravu (MHD). Z hlediska emisí Chile velmi trápí těžební průmysl, což otevírá možnosti v aplikaci H2V v různých typech nakladačů, dumperů nebo těžkých vozidel, které se využívají při povrchové, nikoli hlubinné, těžbě. Dobrou zprávou ale v tomto případě je, že většina dolů v Chile je právě povrchových.

Zajímavé uplatnění by našly rovněž společnosti zabývající se tzv. „zelenou ocelí“, kdy vodík slouží jako zdroj energie pro obloukovou pec nebo jako náhražka koksu. Využití by v regionu našly také společnosti zabývající se automatizací procesů spojených s výrobou vodíku nebo firmy, které nabízejí řešení v oblasti kontroly parametrů pomocí snímačů, měřičů apod.

V čem naopak lze zařadit ČR mezi světovou špičku jsou hnojiva. Právě proto je Chile velkou příležitostí pro společnosti, které se zabývají výrobou hnojiv z amoniaku, který v tomto kontextu lze nazývat „zeleným“. Různé způsoby výroby a využití amoniaku v zemědělství a dalších odvětvích jsou proto možností pro české firmy jak vstoupit na chilský trh.