К 2024 году ОАО «РЖД» готовится запустить на Сахалине первый водородный поезд. Проект реализуется совместно с АО «Трансмашхолдинг» и ГК «Росатом». Кроме того, компания намерена запустить на неэлектрифицированных участках Восточного полигона водородные локомотивы. Этот проект реализуется совместно с АО «Синара – Транспортные машины» и Группой «Роснано». Реализация обоих проектов связана со строительством мощностей по производству водорода и транспортной и заправочной инфраструктуры. Развитие водородных проектов находится в зоне особого внимания российского правительства – в ближайшие три года на развитие водородной энергетики оно намерено выделить более 9 млрд руб.
По различным прогнозам, через 30 лет водород займёт в мировой энергетике около 15% конечного энергопотребления. В августе этого года правительство утвердило Концепцию развития водородной энергетики. Основой концепции является активное участие России в развитии водородной индустрии. 15 октября на стратегической сессии по её развитию, прошедшей в рамках Энергетической недели, председатель правительства Михаил Мишустин сообщил, что на развитие водородной энергетики в ближайшие три года из госбюджета будет выделено более 9 млрд руб. Они пойдут на разработку и апробацию отечественных технологий производства, транспортировки и хранения водорода. ОАО «РЖД» активно участвует в разработке российских водородных проектов.
Согласно «Атласу российских проектов по производству низкоуглеродного и безуглеродного водорода», опубликованному Минпромторгом, сейчас в России будет 32 точки производства водорода. Три из них будут созданы ГК «Росатом» в Калининградской, Мурманской и Сахалинской областях. В Калининградской области «Росатом» намерен построить завод по производству водорода путём электролиза воды. «Зелёную» электроэнергию завод будет получать от ветроэлектростанции. Пуск проекта запланирован на 2024 год. На тот же год запланирован пуск в Мурманской области ещё одного проекта электролизного проекта. Он будет питаться электроэнергией Кольской АЭС, мощность которой составляет 1,76 ГВт при возможности дополнительно производить до 3,5 млрд кВт•ч в год. На 2025 год компания планирует запуск производства водорода на Сахалине методом паровой конверсии метана с улавливанием CO2. Этот проект будет осуществляться совместно с французской AirLiquide. К 2030-му годовой объём производства должен составить 100 тыс. тонн водорода.
Сахалинский проект по строительству водородного производства реализуется в рамках соглашения, подписанного в 2019 году ОАО «РЖД», ТМХ, «Росатомом» и правительством региона, согласно которому РЖД содействуют в разработке и производстве водородного подвижного состава, предоставляют инфраструктуру для проведения испытаний и подконтрольной эксплуатации, «Росатом» отвечает за производство и поставку водородного топлива, организацию и эксплуатацию систем заправочной инфраструктуры, администрация Сахалинской области – за обеспечение условий для реализации проекта, а ТМХ изготавливает подвижной состав. В сентябре на Восточном экономическом форуме во Владивостоке участники соглашения подписали протокол об организации на Сахалине движения водородных поездов.
В июне этого года в ходе Петербургского международного экономического форума генеральный директор – председатель правления ОАО «РЖД» Олег Белозёров, председатель правления УК «Роснано» Сергей Куликов и президент Группы Синара Дмитрий Пумпянский подписали соглашение о сотрудничестве в сфере разработки магистральных локомотивов на базе водородных топливных элементов с использованием литий-ионных аккумуляторов. ОАО «РЖД» выступило заказчиком локомотивов, холдинг «Синара – Транспортные машины» – генеральным исполнителем, «Роснано» – соисполнителем в части водородных топливных элементов, систем накопления энергии на базе литий-ионных аккумуляторных батарей и других инновационных технологических решений.
Как сообщил замначальника Департамента технической политики РЖД Олег Назаров, эксплуатацию водородных поездов планируется организовать на Сахалине – на участках Южно-Сахалинск – Холмск, Южно-Сахалинск – Поронайск и Южно-Сахалинск – Корсаков с максимальным расстоянием между конечными пунктами до 290 км. Среднесуточный пробег поездов составит более 300 км. Годовой расход водорода должен составить около 230 тонн. Ввод в эксплуатацию первого водородного поезда планируется в 2024 году.
По словам Олега Назарова, о планах по применению водородных локомотивов говорить рано. Пока специалисты делают предварительные оценки возможности их создания для обеспечения грузового движения на участках Восточного полигона Тында – Таксимо и Тында – Комсомольск-на-Амуре с поездами массой до 7100 тонн. Мощность силовой установки такого водородного локомотива должна составлять не менее 7 тыс. кВт, а запас хода – не менее 1500 км. По экспертной оценке, ориентировочный расход водорода для обеспечения прогнозируемого объёма грузовых перевозок в 2030 году в размере 150 млн тонн в год может составить до 420 тыс. тонн (на парк из 700 магистральных грузовых локомотивов).
«Подобных локомотивов в мире пока нет, поэтому мы рассматриваем также перевод на водородное топливо маневровых локомотивов, – сообщил господин Назаров. – Ожидается, что на комплекс исследований, разработок и опытно-конструкторских работ, включая необходимые испытания, может потребоваться от пяти до восьми лет. При этом надо учитывать, что не меньше времени потребуется также и на создание в регионе заводов по производству водорода».
Заместитель директора научного центра «Тяга поездов» АО «ВНИИЖТ» Андрей Заручейский рассказал, что, согласно утверждённой дорожной карте развития водородной тяги, в ноябре планируется завершить разработку предварительного технико-экономического обоснования водородных локомотивов и общих технических требований к ним. Кроме того, АО «ВНИИЖТ» совместно с АО «ВНИКТИ» разрабатывает предложения по организации водородного кластера ОАО «РЖД» для отработки водородных технологий, предлагаемых для железнодорожного транспорта.
Эксперименты по переводу тягового подвижного состава на водородное топливо проводятся в разных странах с начала 2000-х годов. Первыми на водородные топливные элементы стали переводить шахтные локомотивы. В 2002 году первый такой локомотив заработал в Канаде. Наша страна тоже не отставала в исследованиях водородных топливных установок. В 2010 году в России успешно прошёл испытания «водородный вагон» – построенная на базе обычного вагона электростанция на водородных топливных элементах. Она предназначалась для использования в тоннелях или труднодоступных местах. В феврале 2016 года в США прошли успешные испытания двух 130-тонных маневровых локомотивов мощностью 1,6 МВт – самых тяжёлых и мощных на сегодняшний день.
В 2006 году Восточно-японская железнодорожная компания испытала водородный рельсовый автобус. Он развивал скорость до 100 км/ч. Однако запас хода прототипа на одной заправке не превышал 100 км. Первый полностью готовый к эксплуатации пригородный поезд на водородных топливных элементах был представлен французской компанией Alstom. Coradia iLint – пригородный моторвагонный поезд, состоящий из двух головных вагонов. Он может развивать скорость до 140 км/ч и перевозить до 160 пассажиров. Дальность следования на одной заправке – до 1000 км. В сентябре 2018 года два состава Coradia iLint были приобретены транспортными властями германской земли Нижняя Саксония. К 2021 году на этой линии будет эксплуатироваться уже 14 таких поездов. Весной 2019 года был заключён контракт на поставку в 2022 году 27 поездов для эксплуатации на пригородных линиях во Франкфурте. Ещё 41 состав был закуплен для эксплуатации в Баварии. Италия заказала 14 поездов, ещё 12 заказала Франция.
Spiegel