Россия включается в водородную повестку Европы — использование водорода в качестве энергоресурса для сокращения выбросов СО2. Выступления докладчиков на Российско-Европейской конференции по климату в декабре 2020 года показали, что идет складывание пазлов на водородном рынке: разработка нормативной базы, создание генерирующих мощностей и инфраструктуры, маркетинговые исследования.
Сессия «Перспективы водородной экономики» дала срез тенденций, действий и умонастроений в Европе и России по вопросу перехода с углеродсодержащих энергоресурсов (нефтепродуктов, угля и природного газа) на водород. В первую очередь речь идет о крупных промышленных производствах и разных видах транспорта — железнодорожном, автомобильном и автобусном. Одна из главных составляющих успеха водородной энергетики — поддержка государства, так или иначе ее упомянули почти все участники.
Европейский идеал — это так называемый зеленый водород (см. словарь). На нем акцентировал внимание старший советник по координации политики в рамках водородной группы Министерства экономики и климатической политики Нидерландов Родриго Пинто Шольтбах. В 2025 году в стране должны заработать электролизеры совокупной мощностью 500 МВт. К 2030 году их мощность должна вырасти до 3–4 ГВт.
Но чаще участники конференции оперировали связкой «зеленый и голубой водород». О приемлемости голубого водорода напомнила гендиректор Air Liquide Russia Марилен Тюркотт: при производстве водорода из природного газа эмиссии углекислого газа не будет, если улавливать углерод. Руководитель отдела низкоуглеродных технологий норвежской энергокомпании Equinor Анна Королько заявила, что голубой водород — одно из приоритетных направлений развития не только Equinor, но и всей Европы. А вице-президент Итальянской ассоциации по водороду и топливным элементам Дина Ланци заверила: «Нам надо использовать и голубой, и зеленый водород, чтобы рынок начал формироваться». По ее словам, зеленый водород сможет конкурировать по цене с голубым примерно к 2030 году. Согласно исследованию Air Liquide, потребители готовы платить примерно пять евро за килограмм водорода.
Глава представительства EDF в России Лоран Паганон рассказал, что французская компания намерена использовать для производства водорода электроэнергию принадлежащих ей АЭС. Такой водород в Европе почему-то называют розовым или пурпурным. Для разработки решений и подходящих методик производства EDF учредила «дочку» — компанию Hynamics.
В Европе уже начали готовить газовую инфраструктуру для перехода на водород. В Нидерландах для хранения водорода планируют использовать газовое месторождение Гронинген, добыча на котором будет прекращена в 2032 году. Кроме того, водород намерены закачивать для хранения в каверны в соляных толщах. Общий объем таких хранилищ составляет около 7 млрд м3. К 2026–2027 году для поставок водорода в стране планируют модернизировать трубопроводы.
В Италии тоже проводят ревизию и готовят трубопроводы и компрессорные станции под водород, изучают возможности использовать отработанные месторождения в качестве подземных хранилищ. По словам Дины Ланци, 70 % трубопроводов к транспортировке водорода уже пригодны.
Тенденцией по замене газового оборудования заинтересовались российские металлурги. «Водородный проект создает возможности для черной металлургии: требуются новые марки стали для создания инфраструктуры для хранения и транспортировки», — заявил директор по экологии НЛМК Никита Воробьев.
Как рассказал старший аналитик Центра энергетики Московской школы управления «Сколково» Юрий Мельников, в российской энергетической стратегии пока нет разделения по цветам, связанного с технологией производства водорода. Однако в слайде презентации есть уточнение: в долгосрочной перспективе приоритет будет у зеленого водорода, тогда как в краткои среднесрочной перспективе другие способы производства водорода тоже возможны.
Впрочем, Никита Воробьев предположил, что даже к 2030 году производство водорода с использованием ветровой и солнечной энергетики будет составлять лишь десятые доли процента в общем объеме использования энергоресурсов. «Основной потенциал — в атомной энергетике», — уверен Воробьев. С ним согласен и гендиректор «ИнЭнерджи» Алексей Кашин.
«Если «Росатом» победит, то может быть больше 5 %», — ответил он на вопрос модераторов о доле водорода в энергобалансе России к 2030 году. «Победит — значит перейдет от деклараций к конкретным проектам и сможет отстоять необходимость развития внутреннего рынка водорода, а не смотреть лишь на его экспортный потенциал», — уточнил Кашин свою мысль.
Вице-президент по маркетингу и развитию бизнеса «Русатом Оверсиз» Антон Москвин рассказал о направлениях работы «Росатома» в водородной энергетике. Первое — создание технологий. Речь идет о линейке собственных электролизеров и усовершенствовании технологий конверсии метана. Кроме того, «Росатом» планирует поставлять клиентам баллоны для хранения и транспортировки водорода и топливные элементы.
Второе направление — проработка пилотных проектов. Один из них — экспорт водорода из России в Японию. В сентябре 2019 года «Русатом Оверсиз» подписал соглашение о разработке ТЭО с Министерством экономики, промышленности и инвестиций Японии. Еще один проект — применение водородных технологий на Сахалине: создание поездов на водородной тяге на базе российского поезда РА‑3, а также инфраструктуры производства и поставки водорода на остров.
Третье направление — выстраивание кооперации для формирования локальных проектов и запуска экспорта. Концепция восточного кластера активно прорабатывается с правительством Сахалинской области. Создание западного в настоящее время обсуждается, оцениваются идеи по применению водорода в западных регионах и формированию там экспортных производств.
«Мы видим роль «Росатома» как компании, которая могла бы обеспечить производство водорода и поддержку в развитии инфраструктуры», — сказал Антон Москвин.
Речь идет об электролизе с использованием как АЭС, так и ВЭС. Среди его преимуществ — отсутствие выбросов углекислого газа в процессе производства, низкая цена на электроэнергию, расположение большинства атомных станций России вблизи Евросоюза.
«Многие страны Евросоюза эти преимущества атомной энергетики признают, поэтому мы и рассчитываем на совместную работу. Мы поддерживаем общий сценарий развития водородной энергетики, рынков поставки и водорода, и технологий, ведем активную работу по развитию собственных технологий и считаем, что только совместная работа позволит достичь значимых результатов», — отметил Антон Москвин.
СЛОВАРЬ
Первые четыре цветовых обозначения водорода были применены в Национальной водородной стратегии Германии, опубликованной в июне 2020 года. Позднее в обиход вошли остальные.
Серый производится путем паровой конверсии природного газа. Сопровождается значительными выбросами CO2.
Голубой производится с использованием системы улавливания и хранения углерода (CCS). Считается углеродно-нейтральным.
Зеленый образуется при электролизе воды. Электричество, используемое для электролиза, должно поступать из возобновляемых источников. Преимущество — отсутствие углеродсодержащего сырья.
Бирюзовый производится с помощью пиролиза метана. Для углеродной нейтральности важно, чтобы тепло для высокотемпературного реактора производилось из возобновляемых или углеродно-нейтральных источников энергии, а углерод постоянно связывался.
Белый — водород естественного происхождения, встречается крайне редко из-за высокой летучести и способности вступать в химические реакции.
Черный (коричневый) — произведенный из угля разных сортов.
Розовый (пурпурный) — произведенный с использованием атомной энергии.