Минэнерго РФ оценило потенциал объемов поставок водорода на экспорт в десятки миллионов тонн. Это значительно больше, чем два миллиона тонн, обозначенные в энергетической стратегии РФ до 2035 года, сообщил замминистра энергетики РФ Павел Сорокин. Однако достижение лучших результатов возможно лишь при условии преодоления существующих барьеров, в том числе технологических.
Напомним, план развития водородной энергетики до 2024 года принят правительством РФ, работа над созданием концепции развития отрасли начата. Ключевыми задачами дорожной карты названы разработка концепции развития водородной энергетики и мер государственной поддержки; создание российских энергоэффективных технологий получения, транспортировки и хранения водорода, совершенствования нормативно-правовой базы. К этим пунктам эксперты добавляют и еще один: стимулирование экспорта и внутреннего спроса на сырье — как на производстве, так и на транспорте.
В чем же секрет такого интереса к водороду? Прежде всего — в экологичности, универсальности как использования, так и производства (исходным сырьем могут быть возобновляемые источники энергии, ядерная энергия, природный газ, уголь и нефть) и транспортировки (в виде газа по трубопроводам или в жидкой форме на судах, как и сжиженный природный газ, СПГ).
Наиболее быстрорастущим сегментом рынка является коммерческое производство водорода, которое условно подразделяется по методу его получения на физическое, электрохимическое и химическое. Основной объем водорода получается на химических и нефтехимических предприятиях каталитической конверсией природного газа. При этом темпы роста производства водорода на НПЗ одни из самых высоких. По сравнению с 2004 годом производство водорода в нефтепереработке выросло в два раза, в то время как в химической промышленности — всего на 20 процентов, отмечает Татьяна Крейденко, доцент департамента отраслевых рынков Финансового университета при Правительстве РФ.?Однако наибольший объем прироста производства водорода отмечен в стекольной промышленности: за девять лет — более чем втрое.
Возникшая на предприятиях пищевой промышленности и металлургии потребность в замене установок по производству водорода в связи с истечением сроков службы ранее установленных электролизеров сделала актуальной разработку компактных недорогих установок малой и средней производительности — от 150 до 1000 кубических метров в час, отмечает Антонина Шаркова, руководитель департамента отраслевых рынков Финансового университета при Правительстве РФ.
О необходимости замены дорогих водородно-воздушных топливных элементов, гальванических элементов с внешней подачей топлива (водорода) и окислителя (кислорода или воздуха) говорит профессор базовой кафедры нанотехнологий и наноматериалов в радиоэлектронике СПбГЭТУ «ЛЭТИ», главный научный сотрудник Института химии силикатов им. И. В. Гребенщикова профессор Ольга Шилова. Основная задача ученых сегодня — разработать дешевые и эффективные катализаторы, а также композитные ионопроводящие мембраны.
При этом в последнее десятилетие Россия из экспортера электролизеров превратилась в импортера этих установок. За последние семь лет в Россию было ввезено 66 генераторов водорода.
Одна из проблем, стоящих перед отраслью, — взрывоопасность водорода. Поэтому эффективная производственная площадка, помимо «выгодного» географического расположения, должна оснащаться дополнительной инфраструктурой, позволяющей хранить связанный водород и затем безопасно транспортировать до объектов потребителей, напоминает Татьяна Басова, эксперт Kulik & Partners Law. Economics.
В чем же секрет такого интереса к водороду? Прежде всего — в экологичности, универсальности как использования, так и производства и транспортировки
Согласно плану развития отрасли до 2024 года, подписанному правительством РФ в октябре этого года, предполагается проведение испытаний газотурбинных двигателей, работающих на метано-водородном топливе. Есть планы и по переводу поездов на водородные топливные элементы. Можно предположить, что в случае подтверждения эффективности этих решений последует организация серийного производства, анализирует ситуацию Дмитрий Мешков, исполнительный директор ООО «Соллерс Инжиниринг». Несмотря на то что ряд производителей сегодня активно тестирует автомобили на водороде, глобальный переход на использование водорода возможен только при его массовом производстве, а также при выпуске соответствующих комплектующих, настаивает эксперт.
«Магистральный» путь развития водородной экономики сейчас — добыча этого газа с помощью возобновляемых источников энергии. Чем быстрее мы достигнем прогресса в снижении стоимости экологичного электричества, тем быстрее сформируется ценовой паритет между «зеленым» и другими видами водорода, уверен Владимир Максимов, руководитель департамента развития новых направлений бизнеса «Тошиба Рус». По его мнению, вопрос снижения цен на «зеленый» водород в России может быть решен увеличением масштабов производства экологически чистого электричества, прежде всего — на ветряных станциях.
Несмотря на определенный ажиотаж, связанный с интересом инвесторов к водородным проектам, эксперты сдержанны в своих оценках. Водородным проектам при низких ценах на нефть 2020 года весьма непросто конкурировать с возможностями традиционной энергетики. Перспективы «рыночной независимой жизни» водородных проектов без поддержки со стороны правительства весьма туманны, уверена эксперт Татьяна Басова. Причина этого — макроэкономические и микроэкономические шоки, возможность наступления которых сейчас очень высока.
И здесь эксперты отмечают важность господдержки, которая будет способствовать расширению применения водорода. Согласно данным аналитиков Финансового университета, по состоянию на 2018 год в мире насчитывалось около 50 мер, напрямую поддерживающих энергетическое использование водорода, — преимущественно на транспорте (пассажирский транспорт, заправочная инфраструктура, автобусы, грузовой транспорт). В 2019-2020 годах наблюдается смещение акцента государственной политики с отдельных мер на комплексные стратегии развития водородной энергетики. Оно отражает возобновление интереса к одновременному раскрытию потенциала водорода в различных секторах экономики: не только на транспорте, но и в промышленности, тепло- и электроэнергетике.
Кстати
В 1941 году техник-лейтенант войск противовоздушной обороны (ПВО), защищавших Ленинград во время Великой Отечественной войны, Борис Шелищ предложил использовать «отработанный» водород из заградительных аэростатов войск ПВО в качестве топлива для двигателей автомобилей ГАЗ-АА (полуторка). Полуторки использовались в качестве транспортно-энергетической единицы поста противовоздушной обороны. Лебедка автомобиля, приводимая в движение от двигателя ГАЗ-АА, позволяла осуществлять подъем-спуск аэростатов. Это предложение было внедрено в 1941-1944 годах в блокадном Ленинграде. Было оборудовано 400 водородных постов ПВО. В условиях блокады и отсутствия бензина перевод автомобилей с бензина на водород позволил эффективно защитить город от прицельного бомбометания самолетами вражеской авиации.