Studium wykonalności dla instalacji do produkcji, sprężania, magazynowania i dystrybucji wodoru

 

Autor: Rafał Frączek

Studium wykonalności dla projektów instalacji wodorowych

Właściwe opracowanie studium wykonalności  wymaga koordynacji różnych branż, znajomości lokalnej specyfiki i uwarunkowań, potencjału danego regionu, stałego aktualizowania danych podczas tworzenia opracowania. Dotyczy to na przykład zmieniających się regulacji prawnych, parametrów potencjalnie zastosowanych urządzeń, kosztów opracowania koncepcji, realizacji budowy, eksploatacji, użycia materiałów wsadowych, powodowania emisji i wielu innych kwestii. Wykonawca studium powinien posiadać odpowiednie referencje, wykazać się odpowiednią znajomością realizowanego projektu. Powinien umieć wybiegać w przyszłość, aby uwzględnić trendy i ocenić wiarygodnie potencjał propozycji.

 

Założenia projektu instalacji wodorowych

Należy zacząć od danych wyjściowych i założeń do projektu. Początek stanowią wizje lokalne, podczas których możliwe są uzgodnienia z odpowiednimi służbami, dokonywany jest przegląd dokumentacji, m.in. plan zagospodarowania ZTPO, zbierane są dane niezbędne do wykonania prognozy finansowej itd. Niezbędne jest przywołanie odpowiednich regulacji prawnych i normatywnych.

 

Opis technologiczny – zasadnicze elementy instalacji wodorowych

W tego rodzaju opracowaniu przedstawia się opis technologiczny dla koncepcyjnego projektu oraz założenia ogólne. 

 

W studium należy określić jakość wodoru oraz wymagane ilości. Na tej podstawie należy rozważyć najlepszą dostępną ekonomicznie możliwość. Dodatkowym zagadnieniem są możliwości zasilania elektrolizera (rodzaj, ilość energii). Na potrzeby koncepcji należy także dobrać odpowiednie wykonanie elektrolizera. Wsad do elektrolizera stanowić będzie również woda. Do przeprowadzenia procesu elektrolizy przewiduje się różne ilości wody i jej parametry, takie jak ciśnienie, temperatura, w zależności od wielkości układu i rodzaju wybranego wyposażenia.

 

Instalacja powinna pracować w zakresie obciążenia 10%–100%. Wyznaczane jest szacowane zużycie mediów (wskaźnikowe oraz maksymalne), a także ilość wyprodukowanego wodoru w poszczególnych etapach realizacji. Część zużytej w procesie elektrolizy energii elektrycznej zamienia się w ciepło oraz tlen. W koncepcji zazwyczaj zakłada się sprężenie wytworzonego wodoru za pomocą kompresorów, transport do zbiorników magazynowych, a następnie dystrybucję wodoru o odpowiedniej jakości. Wodór sprężony, nadający się do wykorzystania jako zasilanie elektrycznych ogniw paliwowych, musi spełniać wymagania jakościowe zawarte m.in. w normie ISO14687-2. W procesie elektrolizy produkowany jest wodór wysokiej czystości 99,999%. 

W skład instalacji najczęściej wchodzą:

• węzeł produkcji wodoru – elektrolizer,
• węzeł sprężania wodoru – kompresor,
• węzeł magazynowania – zbiorniki magazynowe,
• węzeł dystrybucji wodoru – układ nalewczy.

 

W ramach studium zazwyczaj planuje się różne etapy realizacji wytwarzania wodoru: od instalacji mniejszej pilotażowej do docelowej. Poszczególne etapy mogą znajdować się w tej samej lub różnej lokalizacji. Warianty uwzględniają urządzenia o mniejszej i większej mocy.

 

Wodór może być wytwarzany w elektrolizerach o odpowiedniej mocy. Dostarczana do układu elektrolizera woda oraz energia elektryczna powinna posiadać  odpowiednie parametry. Ilość produkowanego wodoru zależy od zastosowanych rozwiązań. Sprężony wodór kierowany jest do wysokociśnieniowych zbiorników magazynowych, których wielkość również należy określić. Proces dystrybucji może się odbywać na stanowiskach tankowania w czasie zależnym od potrzeb.

 

Branżowe uwarunkowania techniczne dla instalacji wodorowych

Opracowanie studium wymaga pracy specjalistów wielu branż. Aby zrealizować techniczną część koncepcji, należy dokonać przeglądu dostępnych na rynku rozwiązań pod względem technologicznym, jakościowym, cenowym oraz uwzględnić trendy, które wpłyną na rozwiązania w przyszłości.

 

Uwarunkowania techniczne dla instalacji wodorowych w branży architektonicznej

W zakresie branży architektonicznej należy określić zespół obiektów wraz z ich funkcjami i charakterystykami, przenalizować m.in. koncepcję przestrzenną zabudowy, a podczas konsultacji z inwestorem określić optymalne lokalizacje różnych wariantów. Trzeba również przewidzieć wykonanie obiektów technologicznych, logistykę transportu i załadunku, przewidywany bilans powierzchni itp.

 

Uwarunkowania techniczne w branży sanitarnej i elektrycznej

W zakresie branży sanitarnej konieczne jest uwzględnienie m.in. istniejących instalacji wodociągowych, zaopatrzenia w natryski, instalacji kanalizacji deszczowej, sanitarnej, wody do celów ppoż. 

Jeśli chodzi o branżę elektryczną, należy zaproponować odpowiednie bezkolizyjne zasilanie.

 

Uwarunkowania techniczne dla instalacji wodorowych w branży AKPiA

W ramach branży AKPiA dla instalacji składającej się z elektrolizerów oraz kompresorów wymagane są elementy takie, jak:

• przepływomierze,
• zawory odcinające i regulacyjne,
• przetworniki ciśnienia i temperatury,
• manometry i termometry

oraz ewentualnie dodatkowe układy: 

• detekcji płomienia,
• detekcji gazu,
• instalacje teletechniczne CCTV,
• sieć strukturalna,
• kontrola dostępu itp. 

Dla systemu sterowania procesowego należy przewidzieć sterowniki z automatyką kompresorów.

 

Uwarunkowania ekonomiczne dla instalacji wodorowych

Studium analizuje uwarunkowania techniczne, prawne i instytucjonalne dla instalacji, określenie możliwości i zasad sprzedaży wyprodukowanego wodoru, wpływ rozwiązań instytucjonalnych na opcje finansowania (dotacja, finansowanie PFR, kredyt komercyjny oraz przy wykorzystaniu instrumentów kapitałowych).

 

Możliwości finansowania projektów instalacji wodorowych

Jednym z przykładów opcji finansowania może być aplikowanie o wsparcie ze środków Innovation Fund (InnovFund). Fundusz ten został uruchomiony m.in. w oparciu o zapisy rozporządzenia delegowanego Komisji (UE) 2019/856 z dnia 26 lutego 2019 r. uzupełniającego dyrektywę 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w odniesieniu do działania funduszu innowacyjnego.

Obecnie (styczeń 2022) trwa nabór Innovation Fund Large-scale Projects InnovFund-LSC-2021 (dla projektów powyżej 7,5 mln €, w przypadku którego termin naboru upływa 3 marca 2022 roku).

O dofinansowanie ze środków InnovFund mogą ubiegać się osoby prawne, stanowiące podmioty prywatne, podmioty publiczne lub organizacje międzynarodowe, będące jednocześnie bezpośrednio odpowiedzialnymi za realizację i zarządzanie projektem (w stosownych przypadkach wspólnie z innymi wnioskodawcami), tj. niedziałające jako pośrednik.

 

Innym rodzajem może być finansowanie dłużne, np. kredyt. Atrakcyjność tej formy wzrosła w wyniku nowelizacji prawa zamówień publicznych, wyłączającej konieczność organizowania postępowania w sprawie udzielenia zamówienia publicznego na zawarcie umowy kredytowej.

 

Rozwiązaniem konkurencyjnym w stosunku do pozyskania finansowania kredytowego jest emisja obligacji. Przysługuje ona m.in. osobom prawnym prowadzącym działalność gospodarczą lub utworzonym wyłącznie w celu przeprowadzenia emisji obligacji, co daje możliwość tworzenia spółek typu SPV (special purpose vehicle) na potrzeby pozyskania kapitału.

 

Uwarunkowania środowiskowe, prawne i administracyjne

W celu realizacji przedsięwzięcia niezbędne jest pozyskanie decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach (DUŚ). Zgodnie z art. 71 ust. 2 ustawy z dnia 3 października 2008 r. o udostępnianiu informacji o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania na środowisko (dalej zwanej: UOOŚ) uzyskanie decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach jest wymagane dla planowanych:

1. przedsięwzięć mogących zawsze znacząco oddziaływać na środowisko;
2. przedsięwzięć mogących potencjalnie znacząco oddziaływać na środowisko.

Budowa instalacji do produkcji i dystrybucji wodoru stanowi przedsięwzięcie określone w § 2 ust. 1 pkt 1 lit. b rozporządzenia Rady Ministrów z dnia 10 września 2019 r. w sprawie przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko. Zgodnie z tym przepisem „do przedsięwzięć mogących zawsze znacząco oddziaływać na środowisko zalicza się (…) instalacje do wyrobu substancji przy zastosowaniu procesów chemicznych służące do wytwarzania (…) podstawowych produktów lub półproduktów chemii nieorganicznej”. 

Przedstawiamy wykaz czynności niezbędnych do wydania właściwej decyzji.

1.  Złożenie wniosku o wydanie decyzji - wraz z poniższymi załącznikami (podstawa prawna: art. 73 ust. 1 w zw. z art. 74 ust. 1 UOOŚ2): 
   • raport o oddziaływaniu przedsięwzięcia na środowisko,
   • stosowne załączniki mapowe,
   • wypis z rejestru gruntów lub inny dokument, wydany przez organ prowadzący ewidencję gruntów i budynków, pozwalający na ustalenie stron postępowania, zawierający co najmniej numer działki ewidencyjnej oraz, o ile zostały ujawnione: numer jej księgi wieczystej, imię i nazwisko albo nazwę oraz adres podmiotu ewidencyjnego, obejmujący przewidywany teren, na którym będzie realizowane przedsięwzięcie, oraz obejmujący obszar, na który będzie oddziaływać przedsięwzięcie.
     
     
2.  Weryfikacja raportu OOŚ przez organ właściwy do wydania DUŚ (podstawa prawna: art. 61 ust. 1 pkt 1 w zw. z art. 3 ust. 1 pkt 8 lit. a UOOŚ).
   
   
3.  Uzgodnienie warunków realizacji przedsięwzięcia przez regionalnego dyrektora ochrony środowiska (podstawa prawna: art. 77 ust. 1 pkt 1 UOOŚ).
   
   
4.  Wydanie opinii w sprawie warunków realizacji przedsięwzięcia przez właściwego inspektora sanitarnego (podstawa prawna: art. 77 ust. 1 pkt 2 UOOŚ).
   
   
5.  Wydanie opinii przez organ właściwy do wydania pozwolenia zintegrowanego na podstawie POŚ, jeżeli planowane przedsięwzięcie kwalifikowane jest jako instalacja, o której mowa w art. 201 ust. 1 tej ustawy (podstawa prawna: art. 77 ust. 1 pkt 3 UOOŚ).
   
   
6.  Uzgodnienie warunków realizacji przedsięwzięcia przez organ właściwy w sprawach ocen wodnoprawnych, o których mowa w PW, chyba że organ ten wyraził wcześniej opinię, że nie zachodzi potrzeba przeprowadzenia oceny oddziaływania na środowisko (podstawa prawna: art. 77 ust. 1 pkt 4 UOOŚ).
   
   
7.  Zapewnienie udziału społeczeństwa poprzez podanie do publicznej wiadomości informacji o sposobie i miejscu składania uwag i wniosków w ramach postępowania w sprawie wydania DUŚ, ze wskazaniem 30-dniowego terminu ich składania (podstawa prawna: art. 33 ust. 1 pkt 7 UOOŚ).
   
   
8.  Wydanie DUŚ (podstawa prawna: art. 80 w zw. z art. 82 w zw. z art. 85 UOOŚ).

 

Ostatnim elementem przygotowania formalnoprawnego w ramach fazy inwestycyjnej przedsięwzięcia jest pozyskanie pozwolenia na budowę. Nie można wykluczyć ustanowienia obowiązku przeprowadzenia powtórnej oceny oddziaływania na środowisko na etapie pozyskiwania pozwolenia na budowę (art. 88 UOOŚ). Kompetencję w tym zakresie posiada organ właściwy do wydania pozwolenia.

 

Inne wymagane działania prawne i administracyjne związane z przygotowaniem i realizacją inwestycji w fazie eksploatacji to m.in. pozwolenie na użytkowanie oraz pozwolenie zintegrowane.

 

Eksploatacja instalacji służącej do wytwarzania i dystrybucji wodoru wymagać będzie uzyskania pozwolenia zintegrowanego zgodnie z załącznikiem do rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 27 sierpnia 2014 r. w sprawie rodzajów instalacji mogących powodować znaczne zanieczyszczenie poszczególnych elementów przyrodniczych albo środowiska jako całości.

 

Technologie wodorowe w Eko-Konsult

Specyficzne właściwości wodoru, wysokie parametry procesowe, a także wymogi prawne wpływają na to, że do uzyskania bezpieczeństwa projektów wodorowych konieczne jest przeprowadzenie wielu różnych analiz. Eko-Konsult opierając się na zdobytym doświadczeniu w sektorze instalacji wodorowych, oferuje szereg specjalistycznych usług dedykowanych dla inwestorów, biur projektowych i generalnych wykonawców. Zapraszamy do zapoznania się z pełną ofertą.