24 февраля 2021

Новое исследование LucidCatalyst нашло производство водорода от тепла малых модульных АЭС ключом к глобальной декарбонизации

Atomic-Energy.ru

Учитывая масштаб и срочность необходимого перехода к экологически чистым технологиям в сочетании с ростом глобальной энергетической системы, сегодня необходимо развитие всех вариантов безуглеродного производства водорода, подчеркивает в своем последнем докладе международная аналитическая компания LucidCatalyst, занимающаяся исследованиями и консультированием в области энергетики. В новом отчете «Недостающее звено для жизнеспособного климата» (“Missing Link to a Livable Climate”) в частности описывается, как декарбонизировать «значительную часть» глобальной энергетической системы, для которой в настоящее время «нет жизнеспособной альтернативы», и представляется шесть необходимых действий.

«Потенциал инновационных генераторов промышленного тепла для крупномасштабного и дешевого производства водорода и топлив на его основе может изменить глобальные перспективы декарбонизации и процветания человечества в ближайшем будущем», - говорится в докладе компании LucidCatalyst, -  «Несмотря на то, что достижение необходимого масштаба производств звучит устрашающе, масштабируемость и удельная мощность инновационных генераторов промышленного тепла являются серьезным преимуществом. Переход атомной отрасли к использованию модульных конструкций позволит поставлять сотни таких единиц на различные рынки по всему миру каждый год".

В докладе говорится, что производимая чистая энергия от этих инновационных энергоблоков в сочетании с «агрессивным» развертыванием возобновляемых источников энергии дает гораздо больше шансов достичь поставленных в Париже целей по ограничению потепления до 1,5 градусов Цельсия в очень ограниченное время, и поэтому сейчас уже требуется максимальное использование этих возможностей без промедления.

Во-первых, данное исследование показывает, как масштабируемое и экономичное производство водорода может быть реализовано в ближайшем будущем.

«Слишком долго риски, связанные с инновационными генераторами промышленного тепла, рассматривались вне контекста рисков, связанных с другими технологиями. Кроме того, все инвестиции в экологически чистую энергию должны быть пересмотрены с должным учетом рисков отсутствия возможностей декарбонизации», - говорится в отчете. 

Далее, для облегчения принятия обоснованных решений правительство и промышленность должны немедленно запрашивать информацию и текущие расценки на создание малых модульных атомных энергоблоков, и начинать ввод в эксплуатацию производств экологически-чистого топлива в масштабе современных нефтеперерабатывающих заводов.

Так, машиностроительные заводы – «мастера оптимизации стоимости, масштабов и инженерной интеграции», как их обозначают в докладе авторы, – а также их «тесно интегрированные процессы проектирования и производства» в сочетании с локальными сталелитейными предприятиями и долгосрочными цепочками поставок «предлагают именно нужные сейчас компоненты и оборудование для промышленности».

DoE Энергетическая инфраструктура на основе водородных технологий DoE

В докладе далее говорится, что развитие внутреннего и глобального рынков безуглеродного водорода наряду с существующими и развивающимися инициативами в области водородной энергетической политики должны быть «технологичными». Они должны быть сосредоточены на ключевых ожидаемых результатах, связанных со стоимостью и масштабами производств, созданием рынков безуглеродного водорода и увеличением доли рынка безуглеродного топлива.

В четвертом пункте авторы исследования отмечают доступность финансовых инструментов. 

«Точно так же, как инвесторы должны применять портфельный подход к инвестициям, чтобы снизить подверженность рискам, глобальные усилия по ограничению изменения климата должны быть распределены по портфелю технологических вариантов», - говорится в докладе, - «Последовательный и содержащий в себе разные технологии доступ к финансам имеет решающее значение для реализации этого направления".

По вопросу «мобилизации промышленности» в докладе говорится, что правительство и промышленность должны активно сотрудничать вместе для того, чтобы продемонстрировать решимость и способность к экономически доступной декарбонизации и дальнейшему развитию. Данное сотрудничество должно включать в себя демонстрацию проектов по водородной энергетике на традиционных электростанциях, а также активное участие в национальных и международных усилиях по ускорению рентабельной коммерциализации инновационных технологий, моделей доставки и внедрения, считают авторы доклада.

Наконец, отмечая, что передовые технологии генерации промышленного тепла еще не включены в важные программы моделирования энергетики, действующие сегодня во всем мире, в данном докладе национальным директивным органам рекомендуется рассмотреть возможность добавления этих технологий в энергетическое моделирование там, где они в настоящее время отсутствуют.

«Огромные количества чистой электроэнергии и водорода потребуются для декарбонизации мировой энергетической системы, особенно в топливной промышленности и в некоторых сложных для декарбонизации секторах. Водород является энергоносителем с исключительно высоким содержанием энергии и выступает основным составляющим элементом для ряда синтетических безуглеродных видов топлива», - говорится в исследовании и отмечается, что прогнозируемое потребление энергии в трудных для декарбонизации секторах к 2050 году составит 350 эксаджоулей.

В отчете также показано, как существующие промышленные мощности в нефтегазовом секторе в сочетании с новым поколением инновационных малых модульных реакторов могут быть повторно развернуты для полной и экономичной декарбонизации авиации, судоходства, цементной промышленности и других отраслей к середине 21-го века.

Для достижения этой цели экологически чистое водородное топливо должно будет производиться по цене, конкурентоспособной с ископаемым топливом, которое оно должно будет заменить. В докладе показано, как инновационные генераторы тепла, созданные в условиях высокой производительности и модульного строительства, могут поставлять водород в больших объемах по цене 1,10 доллара США/кг с дальнейшим сокращением затрат в масштабе до 0,90 долларов США/кг к 2030 году.

Данные инновационные генераторы тепла могут быть построены быстро и в необходимом масштабе с использованием подхода “гигафабрики” к модульному строительству и производству или реализованы на существующих машиностроительных заводах мирового класса, говорится в докладе.

По мнению авторов исследования, для замены эквивалента 100 миллионов баррелей нефти в день потребуются инвестиции в размере 17 триллионов долларов США, которые будут потрачены в течение 30 лет с 2020 по 2050 год. Данная сумма выходит меньше инвестиций в 25 триллионов долларов США, которые в противном случае будут необходимы для использования таких же объемов ископаемого топлива в будущие десятилетия и контрастирует с инвестициями в 70 триллионов долларов США в стратегию использования альтернативных источников энергии для производства аналогичного количества необходимого топлива.

Новый отчет «Недостающее звено для жизнеспособного климата»