+7(499) 136 06 90

+7(495) 704-31-86

[email protected]

Транспортировка водорода по трубопроводам


Путин поручил проработать экспорт водорода в ЕС по действующим трубопроводам

Путин поручил правительству совместно с «Газпромом» при участии МИДа проработать вопросы о возможности экспорта в ЕС водорода в составе метано-водородной смеси на базе действующих трубопроводов, сообщается на сайте Кремля. Такой водород должен соответствовать требованиям таксономии Евросоюза, отмечается в перечне поручений по итогам совещания по климатической политике.

Таксономия — это документ, разработанный группой технических экспертов Европейской комиссии. Он устанавливает критерии проектов, соответствующих европейскому низкоуглеродному, природоохранному курсу. Таксономия разработана для привлечения финансирования в сферы деятельности, отвечающие интересам зеленого курса ЕС.

Ответственными за исполнение поручения Путин назначил вице-премьера Александра Новака, главу МИДа Сергея Лаврова и предправления «Газпрома» Алексея Миллера. Они должны отчитаться перед президентом до 1 июня 2022 года.

В октябре гендиректор «дочки» «Газпрома» для водородных инициатив — «Газпром водород» — Константин Романов говорил, что водород выгоднее производить в местах его потребления, а транспортировка метано-водородной смеси уже на этапе предварительных проработок признается нерентабельной. «Оптимально для производства водорода — ближе к крупному потребителю — проще и менее затратно транспортировать природный газ», — пояснял он.

Ранее министр Евразийской экономической комиссии по интеграции и макроэкономике, экс-советник президента Сергей Глазьев предложил правительству добывать водород из недр земли. При этом сейчас водород в мире производится из газа, угля или воды. В ответ премьер Михаил Мишустин поручил проработать идею вице-премьеру Александру Новаку и министру науки и высшего образования Валерию Фалькову. Глазьев уверен, что добыча природного водорода «многократно дешевле», чем используемые сегодня технологии его извлечения из метана или воды. Но представитель Минприроды Марина Евсеева сказала, что сейчас практикой геологоразведочных работ не выявлены природные скопления водорода в недрах. 

перспективы, проблемы, задачи для России

В условиях современной природоохранной повестки создание рынка водородного топлива и постепенная замена водородом ископаемых энергоносителей рассматривается ведущими мировыми экономиками в качестве одного из наиболее эффективных средств достижения климатической нейтральности. В частности, ЕС активно расширяет правовую архитектуру перспективного водородного рынка, внося положения, касающиеся Н 2, в большинство выпускаемых в рамках макростратегии «Европейский зеленый курс» документов.

Водороду уделяется внимание как непосредственно в выпущенной Европейской комиссией в июле 2020 г. «Водородной стратегии для климатически-нейтральной Европы», так и, к примеру, в «Стратегии ЕС по интеграции энергосистемы» (июль 2020 г.), «Стратегии ЕС по развитию возобновляемой энергетики в прибрежных морских районах» (ноябрь 2020 г.) и других документах. В частности, в европейскую «водородную стратегию» заложено намерение европейцев к 2030 г. создать по 40 ГВт мощностей электролиза водорода из воды на территории ЕС и в странах «Восточного и Южного Соседства».

Россия не входит в указанные группы стран, однако официальные представители ЕС неоднократно заявляли о заинтересованности в сотрудничестве с ней по водороду. В частности, об этом говорил исполнительный заместитель председателя Еврокомиссии по Европейскому зеленому курсу Ф. Тиммерманс.

Водородная логистика ставит перед научным сообществом и деловыми кругами целый ряд сложных проблем с точки зрения дальнейшего удешевления процессов хранения и транспортировки Н2, которое позволило бы ему быть конкурентоспособным видом топлива. Постепенное сокращение утечек водорода может быть достигнуто путем создания и применения в водородной логистике более подходящих материалов, а также при помощи модернизации существующей ГТС трубами, изначально рассчитанными в том числе на водород. В качестве удачного решения можно выделить возможность применения таких труб при плановых ремонтах ГТС.

Несмотря на высокую стоимость водорода и его логистики, представляется, что основные экономические партнеры России в долгосрочной перспективе продолжат постепенный переход от природного газа к водороду, что повышает актуальность наращивания усилий с целью заключения предварительных межправительственных соглашений и коммерческих контрактов на его перспективную поставку до формирования рынка.

Это создаст дополнительные опции с точки зрения переговоров, а также позволит потеснить потенциальных конкурентов и занять более значительную долю рынка.

Текущая водородная повестка

В условиях современной природоохранной повестки создание рынка водородного топлива и постепенная замена водородом ископаемых энергоносителей рассматривается ведущими мировыми экономиками в качестве одного из наиболее эффективных средств достижения климатической нейтральности. В частности, ЕС активно расширяет правовую архитектуру перспективного водородного рынка, внося положения, касающиеся Н 2, в большинство выпускаемых в рамках макростратегии «Европейский зеленый курс» документов.

Водороду уделяется внимание как непосредственно в выпущенной Европейской комиссией в июле 2020 г. «Водородной стратегии для климатически-нейтральной Европы», так и, к примеру, в «Стратегии ЕС по интеграции энергосистемы» (июль 2020 г.), «Стратегии ЕС по развитию возобновляемой энергетики в прибрежных морских районах» (ноябрь 2020 г.) и других документах. В частности, в европейскую «водородную стратегию» заложено намерение европейцев к 2030 г. создать по 40 ГВт мощностей электролиза водорода из воды на территории ЕС и в странах «Восточного и Южного Соседства».

Россия не входит в указанные группы стран, однако официальные представители ЕС неоднократно заявляли о заинтересованности в сотрудничестве с ней по водороду. В частности, об этом говорил исполнительный заместитель председателя Еврокомиссии по Европейскому зеленому курсу Ф. Тиммерманс.

Россия, как и многие другие страны, осознавая происходящие изменения, закладывает в свои стратегии развития соответствующие меры и строит планы на различных уровнях власти. Так, Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 г. предусматривает создание потенциала (в том числе доработку соответствующих технологий и ввод в промышленную эксплуатацию необходимых мощностей) для экспорта 200 тыс. т водорода уже к 2024 г. и 2 млн т к 2035 г., а заместитель министра энергетики Российской Федерации П. Сорокин в ноябре 2020 г. заявлял о потенциальной возможности поставлять в будущем десятки миллионов тонн водорода в год.

В свою очередь правительства стран, которые потенциально будут зависеть от импорта нового вида топлива, спешат «забронировать» будущие объемы водородного сырья, проводя переговоры и подписывая соответствующие международные соглашения. В качестве примеров можно привести германо-марокканское Соглашение о сотрудничестве в сфере зеленого водорода (июнь 2020 г.), японско-австралийское Совместное заявление о сотрудничестве в сфере водорода и топливных ячеек (январь 2020 г.) и российско-германскую Декларацию о намерениях по сотрудничеству в сфере устойчивой энергетики. Интересны и заявления немецких политиков, в частности главы Министерства экономики и промышленности ФРГ П. Альтмайера, в отношении перспектив сотрудничества с Россией.

Крупнейшие отечественные, зарубежные и международные компании ТЭК, убедившись в серьезности намерений страновых и наднациональных правительств, также приступили к проработке возможности генерации водорода в требующихся значительных объемах. Российскими примерами может служить соглашение о совместном продвижении проектов в области «чистого» водорода в России и в Европе, подписанное Госкорпорацией «Росатом» и французской EDF в апреле 2021 г., а также работа ПАО «Газпром» с немецкой Wintershall DEA по изучению возможностей для реализации совместных водородных проектов.

И действительно, использование водорода обладает рядом значительных преимуществ по сравнению с другими возможными вариантами «декарбонизации». В частности, Н2 является одним из наиболее распространенных в мире элементов, уже используется в промышленности (впрочем, в основном не в качестве отдельного энергоресурса), а технологии по его производству, пусть и требуют проведения серьезной работы по снижению издержек и увеличению производительности, уже существуют или находятся на приемлемой стадии готовности.

Проблемы водородной логистики

Тем не менее помимо высокой текущей и потенциальной стоимости производства водорода относительно добычи его ближайшего конкурента — природного газа, ускоренному развитию рынка Н2 в значительной степени мешает логистическая составляющая.

Такие свойства водорода, как высокая взрывоопасность, низкая температура ожижения, низкая плотность в газообразном виде, а также негативное воздействие на свойства инфраструктурных конструкций, приводят к необходимости разработки эффективных с экономической и технической точек зрения, а также безопасных систем хранения и транспортировки водорода.

С точки зрения транспортировки Н2 с той или иной степенью экономической эффективности могут использоваться традиционные для газового сырья методы доставки: в газообразном виде при помощи газопроводов, а также в сжатом или сжиженном виде с использованием возможностей наземного (автомобильного, железнодорожного) и, с недавних пор, морского транспорта.

Основной проблемой для водородной логистики в целом являются молекулярные параметры водорода, позволяющие ему с той или иной скоростью просачиваться сквозь материалы, из которых выполнены системы хранения и транспортировки. Кроме того, согласно проводившимся исследованиям, для передачи по одному и тому же трубопроводу равного количества энергии в виде природного газа и водорода требуется разный объем энергии. Для водорода ее необходимо приблизительно в 4,6 раза больше. Это приводит к тому, что при использовании его в качестве топлива для компрессорных станций при транспортировке на расстояние 2,5–4 тыс. км будет передано лишь 80–70% водорода соответственно, что ведет к его удорожанию для конечного потребителя.

С учетом высокой стоимости генерации водорода (см., к примеру, прогноз МЭА) такие потери значительно увеличивают его стоимость для конечного потребителя. Достаточно остро стоит вопрос создания новых материалов и приведения ГТС в большее соответствие с задачей снижения потерь при транспортировке водорода.

Безусловно, с учетом развития технологий генерации водорода и увеличения производственных масштабов стоимость этого вида топлива будет снижаться. Тем не менее, даже принимая за основу минимальную прогнозную цену МЭА на водород в 2060 г. для наиболее оптимального метода с точки зрения стоимости производства и нагрузки на окружающую среду (из природного газа с использованием технологий улавливания и хранения составляет приблизительно 1,2 долл. за кг), можно отметить, что 20% потерь при транспортировке без учета прочих факторов приводят к росту итоговой цены на 25%, т. е. она составит уже 1,5 долл. за кг.

С учетом более высокой удельной теплоты сгорания водорода (119,83 МДж/кг) относительно природного газа (41–49 МДж/кг, примем для расчета показатель в 41 МДж/кг), напрямую влияющей на их КПД в качестве видов топлива, можно заметить, что для генерации одного и того же количества энергии необходимо использовать приблизительно в 2,9 раз больше природного газа, чем водорода.

Принимая во внимание даже текущие (сравнительно высокие) цены на газ (на июнь 2021 г. — около 349 долл. за 1000 м3 на бирже ICE), т. е. не учитывая потенциальные колебания рынка в сторону их понижения, а также возможности снижения себестоимости его производства в долгосрочной перспективе, можно отметить, что 1 т водорода, по упомянутым прогнозам имеющая даже в отделенном 2060 г. себестоимость производства в 1200 долл., условно может конкурировать с ценовой точки зрения с идентичными по удельной теплоте сгорания 2,9 т природного газа, которые в настоящее время стоят порядка 1125 долл.

Тем не менее, принимая во внимание повышение стоимости водорода для конечного потребителя до 1500 долл./т с учетом потерь при транспортировке по ГТС (и без учета множества прочих удорожающих факторов), можно говорить о значительном ценовом преимуществе природного газа над водородом даже в весьма отдаленной перспективе, что будет влиять на дальнейшее формирование рынка водорода.

При этом в условиях отсутствия подобного текущему кризиса на энергетических рынках природный газ стоит значительно дешевле; к примеру, ПАО «Газпром» для своего перспективного СПГ-терминала в Усть-Луге закладывает гораздо более низкую стоимость с доставкой до Европы. В еще менее выигрышной ситуации находится водород, генерируемый методом электролиза, в котором в наибольшей мере заинтересованы, к примеру, европейцы. Вероятно, развитые страны продолжат вводить меры по прямому и косвенному налогообложению производства и использования газа для сокращения его преимуществ.

Другим способом доставки водорода является его транспортировка в сжатом виде в стальных цилиндрических контейнерах автомобильным и железнодорожным транспортом. В настоящее время наиболее распространенные типы контейнеров работают под давлением в 16–24 МПа и — в связи с низкой плотностью газа — позволяют транспортировать от 100 до 700 кг водорода. Столь малые объемы значительно удорожают доставку, а также — с ростом водородного рынка — потребуют большого автотранспортного парка. Преимуществом этого способа доставки являются низкие потери сырья.

Относительно транспортировки жидкого водорода следует сказать, что при однократном захолаживании автоцистерны теряется до 15% водорода, а связанные с несовершенством теплоизоляции потери составляют 0,5% в сутки от объема транспортируемого водорода. При каждой заправке автоцистерны теряется приблизительно 4% продукта, ещё 1,5% водорода требуется для создания перепада давления между установкой сжижения и емкостью. Транспортировка ж/д транспортом создает такие же проблемы.

Что касается морского транспорта, первое специализированное судно построено в Японии совсем недавно и спущено на воду 24 мая 2021 г., поэтому эффективность его работы только предстоит оценить, однако можно ожидать, что морской транспорт столкнется с типичными проблемами транспортировки водорода, описанными выше, что как минимум осложняет межконтинентальную перевозку Н2. Заявленная небольшая грузоподъемность судна по водороду (75 т) заранее ставит вопросы о коммерческой эффективности эксплуатации и потенциально необходимого размера флота для перевозки промышленных объемов водорода.

Что касается хранения, несмотря на разнообразие его методов, все они имеют проблемы с точки зрения технических или экономических аспектов промышленного использования.

Хранение газообразного водорода под давлением отличается простотой и невысокой стоимостью реализации, представляется удобным с точки зрения отсутствия энергозатрат на отбор газа из хранилищ. Тем не менее даже при использовании баллонов, выдерживающих давление в 70 МПа, энергетическая плотность сжатого до этого уровня водорода (4,4 МДж/л) низка по сравнению с традиционными источниками энергии (к примеру, составляет 14% от энергетической плотности бензина в 31,6 Мдж/л). Это создает дополнительные сложности при хранении на борту транспортных средств. При этом в связи с необходимостью использования дорогостоящих материалов, в т. ч. углеродного волокна, производство емкостей повышенного давления для промышленного хранения водорода в текущих условиях неэффективно с коммерческой точки зрения.

С учетом заинтересованности ряда стран в генерации водорода из воды путем электролиза отдельного внимания заслуживают сравнительно новая концепция хранения в башнях ветряных турбин, где практически все свободное внутреннее пространство может быть использовано для этих целей.

Достоинством хранения водорода в жидком состоянии является сравнительно высокая плотность: 70,8 кг/куб. м. Основными проблемами при этом являются высокие требования к материалам хранилищ по хладостойкости и необходимость реализации энергозатратных процессов с применением сравнительно дорогого оборудования для ожижения (расходует 20-45% энергии сжиженного Н2) и постоянного охлаждения, а также значительные потери за счет испарения.

Наиболее эффективным с коммерческой точки зрения признается хранение сжатого газа в подземных хранилищах газа (ПХГ), сочетающих в себе такие достоинства, как сравнительно низкая стоимость строительства, малые объемы утечек, быстрое заполнение и извлечение водорода и т. д. Лучшими показателями среди ПХГ отличаются соляные каверны, однако это ставит перед отраслью дополнительную проблему: отсюда следует, что эффективное хранение водорода зависит от геологии, которая диктует, где могут быть сооружены хранилища. Таким образом, в условиях, когда эффективное с коммерческой точки зрения хранение может осуществляться только в определенных местах, возрастает роль транспортировки водорода, ведущей к дополнительным издержкам.

Иные способы хранения водорода (в жидком виде, при помощи гидридов и иных носителей, в микросферах и адсорбентах, в мультикапиллярных структурах и т.д.) находятся в той или иной стадии разработки и, в целом, в настоящее время не подходят для эффективного коммерческого применения. Не углубляясь в детали, можно отметить низкую скорость зарядки и разрядки носителей, проблемы их многократного использования, в отдельных случаях — высокую стоимость оборудования для производства систем хранения, сложность применения для крупнотоннажного хранения водорода и т.д.

Заключение и рекомендации

Водородная логистика ставит перед научным сообществом и деловыми кругами целый ряд сложных проблем с точки зрения дальнейшего удешевления процессов хранения и транспортировки Н2, которое позволило бы ему быть конкурентоспособным видом топлива. Постепенное сокращение утечек водорода может быть достигнуто путем создания и применения в водородной логистике более подходящих материалов, а также при помощи модернизации существующей ГТС трубами, изначально рассчитанными в том числе на водород. В качестве удачного решения можно выделить возможность применения таких труб при плановых ремонтах ГТС.

Отдельного внимания заслуживает необходимость организации обучения персонала работе на объектах водородной инфраструктуры при строительстве и эксплуатации. Экономически выгодным видится повышение квалификации кадров газовой отрасли вместо обучения новых специалистов. Это позволит также устранить проблему переизбытка кадров на рынке после завершения активной фазы строительства новых водородных трубопроводов.

Несмотря на высокую стоимость водорода и его логистики, представляется, что основные экономические партнеры России в долгосрочной перспективе продолжат постепенный переход от природного газа к водороду, что повышает актуальность наращивания усилий с целью заключения предварительных межправительственных соглашений и коммерческих контрактов на его перспективную поставку до формирования рынка.

Это создаст дополнительные опции с точки зрения переговоров, а также позволит потеснить потенциальных конкурентов и занять более значительную долю рынка.

При заключении долгосрочных договоров на поставку появляется возможность заранее привлечь под проект контрактное финансирование, часть которого можно направить на модернизацию средств логистики.

Проведение консолидированного анализа перспективных технологий транспортировки и хранения водорода позволило бы выявить те из них, которые могут быть в краткие сроки доработаны и введены в промышленную эксплуатацию с целью повышения конкурентоспособности отечественных компаний. Использование национальных ресурсов для работы с такими технологиями может быть весьма востребовано с экономической точки зрения и иметь значимый мультипликативный эффект.

С учетом высокой стоимости водорода и его логистики отдельное внимание необходимо уделить оптимизации производства и логистики водородно-метановой смеси как более дешевой промежуточной альтернативы полному переходу промышленности на водород.


Зеленый водород | Транспортировка по трубопроводам природного газа

ВОДОРОДНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ РЕВОЛЮЦИЯ

Водород самый распространенный элемент во Вселенной. Он применяется для различных целей в различных отраслях промышленности.

Водород в газовых горелках начали использовать на 60 лет раньше керосина, утверждают историки. Освещение газовыми фонарями улиц Лондона приписывают к 1798 году. В то время 30–40% газа приходилось на водород (остальное – метан и другие газы), получаемый в процессе высокотемпературного горения угля.

С середины XX века водород был интегрирован в технологии нефтепереработки, производства удобрений из природного газа (80%) и генерации электроэнергии (20%). Значительная часть водорода и сейчас используется для повышения качества удобрений (53%), нефтепродуктов (31%) и стали (8%) – в процессе гидроочистки, гидрообессеривания, гидрокрекинга, регенерации катализаторов,  охлаждения генераторов на электростанциях, и конечно же – в водородной энергетике.

Водород, который в настоящее время используется, производится из ископаемого топлива, и с ним связано значительное количество выбросов CO2.

Принято разделять водород на «серый» – из угля, нефти и газа, на «голубой» – ПГУ ТЭС или АЭС с технологией CCS, и на «зеленый» – из воды (ВИЭ). Согласно исследованиям Wood Mackenzie, сегодня 99% водорода является «серым» и «голубым», создавая огромный углеродный след, сопоставимый с половиной суммарных выбросов СО2 всей экономикой России, и только 1% водорода считается «зеленым».

Зеленый водород (green hydrogen), производимый из возобновляемых источников энергии, ядерного или ископаемого топлива с помощью CCUS, может помочь в декарбонизации различных секторов. Объявлено и инициировано несколько проектов по производству экологически чистого водорода в разных странах мира.

Философский камень энергетики

Седрик Нейке, исполнительный директор Siemens AG Smart Infrastructure, охарактеризовал на Азиатском саммите водород как «философский камень энергетики» – универсальную субстанцию, которая превращает электричество в любой химический продукт и сама превращается в электричество.

Количество инновационных проектов с использованием водорода в области большой и распределенной энергетики, накопления энергии и всех видов транспорта, от автомобилей до самолетов и морских судов, переходит в статус серийных.

Создается ощущение, что именно сейчас, в 2020 годах, в мире происходит электрическая водородная революция. Она может привести к смене уклада энергосистем и постепенному формированию общего мирового рынка энергетики, как это уже случилось после сланцевой революции на газовом и нефтяном рынках в 2008–2013 годах.

Сейчас эксперты обсуждают, какой именно энергоноситель водород заменит в первую очередь: нефть на транспорте или уголь и газ в генерации.

Исполнительный директор Bloomberg New Energy Finance (BNEF) Джон Мур прогнозирует, что еще до 2030 года «зеленый» водород ценой чуть выше $2/кг начнет конкурировать с углем и природным газом в качестве энергоносителя при производстве стали, а к 2050 году при цене $1/кг станет выгоднее газа на мировых рынках и сможет конкурировать с самым дешевым углем, сохраняя нулевую эмиссию СО2. По его мнению, за счет водорода произойдет своего рода окончательная электрификация мировой промышленности.

Рынок будет глобальным, возникнут крупномасштабные перевозки водорода, аналогичные тем схемам, по которым сейчас торгуется СПГ.

.

В России, где цены на уголь и газ для потребителя традиционно составляют в среднем порядка 50% от мировых,  к реалистичности этих прогнозов относятся с осторожностью. Тем более что «зеленый» водород, по прогнозам международного агентства возобновляемой энергетики IRENA, к 2025 году будет стоить $4–6/кг с перспективой снижения цен до $2/кг к 2040 году.

Исполнительный директор Vestas Asia Pacific Клайва Туртона видит будущее водорода в развитии топливных элементов как системы накопления энергии (в аммиаке как удобной для хранения и транспортировки форме водорода), которые к 2030 году, судя по прогнозу на Азиатском саммите, сравняются со средней ценой дизеля в мире.

Одна из ключевых проблем, связанных с использованием зеленого водорода, - это транспортировка. Преобразование зеленого водорода в жидкий водород, хранение и транспортировка с использованием LOHC (Liquid organic hydrogen carriers ) и транспортировка путем смешивания с природным газом являются ключевыми методами транспортировки зеленого водорода. Ряд проектов реализуются с использованием этих методов. С этими методами связаны различные проблемы.  Смешивание зеленого водорода в трубопроводах природного газа опробуется различными компаниями.

СМЕШИВАНИЕ ЗЕЛЕНОГО ВОДОРОДА В ПРИРОДНОМ ГАЗЕ

Зеленый водород можно смешивать в большинстве газовых сетей в количестве 6% по объему. Это может произойти при отсутствии чувствительных конструкций или установок на территории заказчика. Смешивание зеленого водорода может покрыть расходы на строительство специализированных водородных трубопроводов на ранней стадии развития рынка. После нескольких объявлений об установке электролизеров мощностью 100 МВт ожидается, что транспортировка по трубопроводам природного газа будет играть важную роль.

В различных странах допускаются разные доли водорода в природном газе (метане) – от 0,1% (Бельгия, Новая Зеландия, Великобритания и США) до 10% в Германии и 12% в Нидерландах. Верхний предел определяется национальными технологическими стандартами, связанными с безопасностью газопроводов и генерирующего оборудования электростанций. Для масштабной европейской газотранспортной системы подмешивание 20% водорода, по данным МЭА, снизило бы выбросы СО2 на 60 млн тонн в год (7%).

Например, проект Ameland, Нидерланды, не обнаружил, что смешение водорода до 30% создает какие-либо трудности для бытовых устройств, таких как газовые плиты для приготовления пищи.

Есть несколько разработок, включая анонсы проектов, запуск пилотных проектов, финансирование исследований, которые проводятся для выполнения смешивания зеленого водорода в трубопроводах природного газа.

Проект HyDeploy - испытание водорода в Кильском университете, Великобритания.

Это первый в Великобритании пилотный проект по введению зеленого водорода в газовую сеть, который будет использоваться для таких приложений, как отопление домов и предприятий. Использование 20% зеленого водорода в газопроводах является самым высоким показателем в Европе. Он питает 100 домов и 30 факультетов. Это проект стоимостью 7 миллионов фунтов стерлингов возглавляет Cadent в партнерстве с Northern Gas Networks.

Использование 20% экологически чистого водорода в газопроводах по всей Великобритании может сэкономить до 6 миллионов тонн выбросов CO2 в год.

Именно на этот вариант развития энергетики и рассчитывают в «Газпром экспорте», предпочтительно с поставкой метана до страны-потребителе. В этом случае от компании не потребуется никаких существенных изменений.

Grhyd Project

ENGIE испытывает закачку зеленого водорода в газораспределительную сеть Le Petit Village во Франции и заправочную станцию ​​NGV для автобусов, расположенную в городском сообществе Дюнкерка. При начальной смеси 6% будет опробован зеленый водород, который со временем будет увеличен до 20%. Природный газ, смешанный с экологически чистым водородом, будет использоваться для обслуживания парка из 50 автобусов.

ARENA Австралийская газовая сеть

ARENA предоставила финансирование в размере 1,28 миллиона долларов австралийской газовой сети для создания Австралийского водородного центра (AHC) для изучения возможности добавления 10% водорода в сети природного газа для выбранных региональных городов в Южной Австралии и Виктории. AGN также реализует флагманский проект, который будет запущен к середине 2020 года, когда 5% зеленого водорода будет добавлено в газовую сеть для 710 домашних хозяйств в Митчелл-парке.

Snam  увеличил содержание водорода до 10%.

Snam удвоила объем водородной смеси в своей газотранспортной сети в Contursi Terme (Салерно, Италия) с 5% до 10%. Это было сделано всего через несколько месяцев после того, как 5% водородная смесь была введена в сеть природного газа для непосредственного снабжения двух компаний в Contursi. 10% водорода в сети природного газа может означать, что ежегодно в сеть вводится 7 миллиардов кубометров зеленого водорода. Это соответствует годовому потреблению 3 миллионов домашних хозяйств и приведет к сокращению выбросов CO 2 на 5 миллионов тонн.

Есть несколько других проектов, включая инициирование ATCO начала смешивания зеленого водорода в сети природного газа в Janadakot, Австралия, план Турции по тестированию впрыска зеленого водорода с 2021 года, проект зеленого водорода Westküste100 и австралийский проект HyPSA, которые являются пионерами в этом секторе..

ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С ДОБАВЛЕНИЕМ ЗЕЛЕНОГО ВОДОРОДА В ПРИРОДНЫЙ ГАЗ

Низкая плотность энергии

Плотность энергии водорода составляет около 33% от плотности энергии природного газа, и поэтому 3% -ная смесь водорода в трубопроводе природного газа снизила бы содержание энергии, транспортируемой по трубопроводу, примерно на 2%. Это приведет к использованию конечными потребителями больших объемов газа для удовлетворения заданных потребностей в энергии.

Некоторые отрасли промышленности зависят от углерода, содержащегося в природном газе, им придется использовать большее количество природного газа.

Влияние на качество продукции

Изменчивость объема водорода, смешанного с потоком природного газа, может повлиять на работу оборудования, предназначенного для работы только с узким диапазоном газовых смесей. Оборудование с более низким допуском на использование газовой смеси будет определять допуск всей сети передачи. Ожидается, что одно из самых серьезных препятствий будет в промышленном секторе, где большая часть промышленного оборудования не оценивалась на предмет смешения водорода.

Гармонизация пределов смешивания для разных стран

В разных странах действуют разные пределы смешивания. Во Франции предел смешения водорода составляет 6%, в Великобритании - 0,5%, но для конкретного проекта HyDeploy он был увеличен до 20%. Для таких стран, как Австрия и Испания, предел смешивания варьируется от 4% до 6%. Поскольку торговля природным газом ведется на международном уровне, согласование лимитов на смешение в разных странах является важным аспектом для бесперебойной транспортировки.

Опасность распространения пламени

Водород горит быстрее, чем газообразный метан, и пламя во время горения не такое яркое, что может создать определенные трудности для обычных потребителей, и привести к риску распространения пламени.

Изменения требований к трубопроводам

Транспортировка водорода по стальным газовым трубопроводам потребует повышения качества очистки природного газа из-за усиления коррозийных процессов, и в дальнейшем, перехода на использование неметаллических композитных трубопроводов.

.

ПЕРСПЕКТИВЫ

Успех различных текущих проектов по смешиванию водорода в сети природного газа может оказаться важным шагом на пути к развитию водородной экономики, поскольку смешивание позволяет избежать значительных капитальных затрат, связанных с разработкой новых технических решений для отдельной инфраструктуры передачи и распределения для водорода.

Согласно отчету МЭА (IEA) , в мире насчитывается почти 3 миллиона километров трубопроводов для транспортировки природного газа и почти 400 миллиардов кубометров подземных хранилищ, и если часть этой инфраструктуры может быть использована для транспортировки водорода, это может стать серьезным стимулом для разработка зеленого водорода.

В отчете МЭА также говорится, что транспортировка водорода путем смешивания его с трубопроводом природного газа, как правило, является более дешевым вариантом при транспортировке водород на расстояние менее 1500 км. А применение для транспортировки гибких композитных трубопроводов (металло-гибридных HFP и композитных  TCP-DGB с неметаллическим газовым барьером )  позволяет снизить затраты на инсталляцию по меньшей мере на 30%.

Это потребует изменение политики и нормативных актов, направленных на обеспечение более высоких уровней смешения. Это также должно включать стратегию замены (адаптации) оборудования в домах, офисах и на фабриках, которая помогут в дальнейшем использовании природного газа, смешанного с экологически чистым водородом.

Транспортировка водорода путем смешивания его с трубопроводом природного газа так же добавит ускорения развития композитной индустрии, особенно применению композитов с  газобарьерными свойствами.

В России  с водородам пока  могут работать только большие корпорации – окупаемость здесь не так важна, если будет возможность занять у государства на приемлемых условиях. Аналитики  полагают, что источниками производства водорода могли бы быть Кольская и Ленинградская АЭС, работающие не на полную мощность. Росатом активно проводит маркетинговые исследования. Тем более что у корпорации есть и дочерняя структура по ветрогенерации, и исследовательские институты по разработке энергоблоков малой мощности.

В России так же имеется большой ресурс научных разработок по топливным элементам (ТЭ), которые могут быть трансформированы в собственные технологии водородной энергетики.

В августе 2021 в России принята  Концепция развития водородной энергетики  до 2050 года. С  появлением первых реализованных проектов Россия вступит в клуб мировых технологических лидеров, а разработка отечественных аналогов или доработка технологий – это вопрос времени и инвестиций.

.

ЕВРОПЕЙСКИЙ ПЛАН СОЗДАНИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ ТРАНСПОРТИРОВКИ ВОДОРОДА

Через неделю после того, как Европейская комиссия опубликовала свою Водородную стратегию Подчеркивая необходимость создания специализированной сети водородных трубопроводов, группа из 11 европейских газовых инфраструктурных компаний из девяти стран-членов ЕС объявила о плане создания специализированной водородной транспортной инфраструктуры.

В сотрудничестве с компаниями, занимающимися газовой инфраструктурой, Guidehouse запустила план European Hydrogen Backbone - отчет, в котором показано, как существующую европейскую газовую инфраструктуру можно модифицировать для транспортировки водорода по доступной цене. Отчет обсуждался на координационном веб-семинаре, который можно воспроизвести ниже.

Webinar Replay: Launch of the European Hydrogen Backbone

Отчет иллюстрирует постепенное появление сети водородных трубопроводов, которое ожидается к середине 2020-х годов. К 2040 году эксперты прогнозируют водородную сеть протяженностью 23 000 км, 75% которой будут состоять из переоборудованных газопроводов, соединенных новыми участками трубопроводов, на которые приходится оставшиеся 25%. Затраты оцениваются от 27 до 64 миллиардов евро, и ожидается, что в конечном итоге в рамках плана будут построены две параллельные газотранспортные сети: выделенная водородная сеть и выделенная (био) метановая сеть.

Консорциум состоит из Enagás, Энергинет, Fluxys Бельгия, Gasunie, GRTgaz, NET4GAS, НГЭ, ОНТРАС, Snam, Шведы, а также Terégaи предлагает другим европейским компаниям, занимающимся газовой инфраструктурой, помочь в дальнейшей разработке плана.

.

ДОКУМЕНТЫ

КОНЦЕПЦИЯ РАЗВИТИЯ ВОДОРОДНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДО 2050 ГОДА. Распоряжение  Правительства РФ от 5 августа 2021 г.  № 2162-р.  

Реализация национального потенциала  в области производства, экспорта, применения водорода и промышленной продукции для водородной энергетики ....

ВОДОРОДНАЯ СТРАТЕГИЯ ДЛЯ КЛИМАТИЧЕСКИ НЕЙТРАЛЬНОЙ ЕВРОПЫ. A HYDROGEN STRATEGY FOR A CLIMATE-NEUTRAL EUROPE

Priority is to be given to green hydrogen, which is to be produced from renewable electricity; however, other production processes, e.g. using natural gas as a raw material or other fuels, should also be promoted on a transitional basis .....

ПЛАН ВОДОРОДНОЙ ПРОГРАММЫ МИНИСТЕРСТВА ЭНЕРГЕТИКИ США. HYDROGEN PROGRAM PLAN. US DEPARTMENT OF ENERGY (DOE)

The programme is a coordinated DOE effort to advance the affordable production, transport, storage, and use of hydrogen across different sectors of the economy .....

ТРУБОПРОВОДЫ ТРАНСПОРТИРОВКИ ВОДОРОДА. HYDROGEN TRANSPORTATION PIPELINES

IGC Doc 121/04/E, Globally harmonised document

EIGA (European Industrial Gases Association)

По материалам International Journal of Hydrogen Energy

Михаил Варзин

.

На Урале металлурги представили трубы для водородной энергетики — Российская газета

Российские металлурги подключились к развитию водородной энергетики

Одной из ключевых тем Иннопрома-2021 стала водородная энергетика. В частности, Трубная металлургическая компания (ТМК) продемонстрировала новинку, у которой пока нет аналогов на отечественном рынке, - трубы для производства и транспортировки водорода. О том, почему компания решила развивать такой нишевый продукт, рассказал доктор технических наук Сергей Чикалов, заместитель генерального директора ТМК по научно-техни­ческому развитию и техническим продажам.

Сергей Геннадьевич, то, что было представлено на стенде ТМК, - настоящий прорыв. Вы на острие "водородного" тренда.

Сергей Чикалов: Это не дань моде, а экономическая логика. Сегодня трубная промышленность переживает большое количество вызовов. Они связаны прежде всего с реализацией крупных инфраструктурных проектов глубокой переработки углеводородов. К 2035 году в России может быть построено более десяти новых заводов сжиженного природного газа (СПГ). В метанольной отрасли заявлено около 15 проектов. В нефтехимии потенциал заключается в доизвлечении "жирных" компонентов природного газа, главным образом этана.

Но следующий вызов нашего времени - снижение углеродного следа и развитие водородной энергетики. Учитывая возрастающее внимание мирового сообщества к защите окружающей среды, политическую волю, совместные усилия промышленников и ученых, такие проекты имеют все шансы на скорую реализацию. Думаю, в российской энергетике к 2030 году доля водорода в энергобалансе будет достигать 10-15 процентов. И предпочтение отдадут, скорее всего, "голубому" и "бирюзовому" водороду, которые получают методом парового реформинга природного газа и пиролиза метана - технология производства более дешевая, чем у "зеленого" водорода. Еще одна перспективная тема - "желтый" водород. Его получают путем электролиза воды при помощи атомной энергии.

Мы как первая в мире по объемам производства трубная компания четко понимаем, что для таких проектов нужна качественно новая продукция со специфическими характеристиками.

Сергей Чикалов: При прочих равных российские заказчики выберут российский продукт. Фото: Татьяна Андреева/РГ

Что ТМК уже может предложить рынку?

Сергей Чикалов: Для получения водорода из природного газа и метана необходимы трубы, выдерживающие высокие температуры и стойкие к так называемому охрупчиванию под напряжением. Для транспортировки - низкоуглеродистые и нержавеющие. Для утилизации углекислого газа, получаемого при производстве водорода, - стойкие к агрессивной углекислотной коррозии. Все это понятные нам задачи, и мы уже начали их решать.

Задействовали весь свой производственный и научный потенциал. Так, в Научно-техническом центре ТМК (НТЦ ТМК) в Сколково были разработаны и испытаны низкоуглеродистые нержавеющие трубы, которые можно безаварийно эксплуатировать при температуре от +80 до -250 градусов по Цельсию в течение всего жизненного цикла. А для закачки углекислого газа в пласт мы предлагаем обсадные и насосно-компрессорные антикоррозийные трубы.

Тут вопрос не столько в том, можем ли мы сделать всю товарную линейку для производства и транспортировки водорода, сколько в том, как быстро сможем сделать? В металлургии обычно вывод продукта на рынок через все цепочки испытаний занимает два-три года. Благодаря НТЦ ТМК, где имеются исследовательские лаборатории, центр компетенций по цифровым двойникам, уникальные для России стенды для натурных испытаний, мы делаем это всего за 6-9 месяцев, что является серьезным конкурентным преимуществом.

На каких площадках планируете выпускать новую продукцию?

Сергей Чикалов: В таких проектах в силу своей специализации в большей степени будут задействованы Волжский и Синарский трубные заводы (ТЗ), а также Первоуральский новотрубный. Поставки бесшовных труб для строительства объектов инф­раструктуры водородной энергетики могут начаться в самое ближайшее время. Сейчас на ВТЗ и Челябинском трубопрокатном заводе осваивают производство сварных нержавеющих труб большого диамет­ра для будущих магистральных водородопроводов. Полагаю, к концу 2021 года эта задача будет успешно решена.

Для меня стало откровением, что при строительстве заводов СПГ и ГХК на Дальнем Востоке и на Ямале используются в основном зарубежные технологии и оборудование.

Сергей Чикалов: Действительно, почти все газохимические и газоперерабатывающие заводы, которые возводятся сейчас, такие как Амурский ГХК, например, базируются на нормативной базе Американского общества по испытанию материалов (ASTM) и Американского общества инже­неров-механиков (ASME). Дело не только в том, что российский ГОСТ 32569 "Технологические трубопроводы" не соответствует современным требованиям заказчиков, но и в том, что для проектирования таких крупных объектов привлекаются западные фирмы. Проектировщики берут импортную трубу не потому, что она лучше, а потому, что так им привычнее, удобнее.

В металлургии обычно вывод продукта на рынок через все цепочки испытаний занимает два—три года. Благодаря НТЦ ТМК мы делаем это за 6—9 месяцев

Поскольку у ТМК уже имелся опыт производства и продаж на экспорт бесшовных "водородных" труб по требованиям ASTM и ASME, мы оценили, сможем ли освоить всю товарную линейку. Поняли, что сможем, опираясь на разработки НТЦ ТМК и лучшие мировые практики. Но проблему стандартизации, конечно, надо решать. Как председатель технического комитета по стандартизации "Стальные и чугунные трубы и баллоны" могу сказать, что мы планируем пересмотреть в ближайшее время несколько ГОСТов, касающихся как раз нефтехимии и водородной энергетики. Тогда при прочих равных российские заказчики и подрядчики будут выбирать российский продукт.

Экспорт водорода по трубопроводам может привести к пересмотру цен на газ - «Газпром» | 25.03.21

Транспортировка водорода по действующим трубопроводам вместе с природным газом потребует проведения дополнительных исследований для обеспечения безопасности экспорта сырья и сохранения целостности технологического оборудования, а также может привести к пересмотру цены экспортируемого из России газа из-за изменения его состава. Об этом сообщил заместитель председателя правления «Газпрома» Олег Аксютин в колонке для очередного номера журнала «Энергетическая политика».

«Технология транспортировки водорода в виде метано-водородной смеси по существующей системе газопроводов обусловлена рисками технического, юридического и регуляторного характера. Во-первых, добавление водорода в существующую газотранспортную сеть приведет к изменению состава, качества и цены экспортируемого газа, что будет являться нарушением экспортных контрактных обязательств, а также потребует отдельной специальной сертификации магистрального газопровода», - отмечает он.

Отдельное внимание Аксютин обращает на обеспечение промышленной безопасности при транспортировке водорода, имеющего отличные от метана свойства. «Применяемое при транспортировке оборудование имеет ограничения по качеству и составу газа, связанные с обеспечением безопасности работ и сохранению долгосрочной работоспособности единой системы газоснабжения. Для гарантии безопасной транспортировки метано-водородной смеси по магистральному газопроводу требуется проведение полномасштабных натурных циклических испытаний в условиях, приближенных к реальной перекачке, что в настоящее время не реализовано», - пишет замглавы «Газпрома».

Он также отмечает, что к настоящему времени в странах Европы, как и в России нет единого нормативно-технического регулирования транспортировки метано-водородных смесей. Так, европейские стандарты допускают достаточно широкий диапазон концентраций водорода в природном газе (от 0,02 до 10%) в зависимости от используемого газового оборудования и состояния сетей.

Эксперты IHS Markit считают, что экспорт произведенного в России водорода обойдется странам Европы дороже собственного производства. По оценкам зарубежных экспертов, килограмм низкоуглеродного водорода произведенного в Европе из российского газа будет стоить 1,1-1,5 доллара против 1,9-2,1 доллара в результате транспортировки водорода из России по газопроводу.

«Учитывая развитую единую систему газоснабжения и реализацию новых международных газотранспортных проектов, в том числе в ЕС, производство водорода или метано-водородного топлива из природного газа рядом с крупными зарубежными потребителями, например, сталелитейными промышленными предприятиями, электрогенерирующими объектами и др. - самое оптимальное решение», - отмечается в колонке.

Поиск вариантов

Член правления германской Wintershall Dea Тило Виланд, ответственный за деятельность компании в России, Латинской Америке и за газотранспортные проекты, в интервью ТАСС в марте сообщал, что «Газпром» и Wintershall Dea в рамках программы научно-технического сотрудничества ищут возможность транспортировки водорода с природным газом по действующим трубопроводам. Он не уточнил, о каких трубопроводах идет речь.

Впрочем, ранее европейские эксперты отмечали, что для транспортировки водорода могут быть использованы действующие газопроводы, в том числе и строящийся «Северный поток - 2».

В декабре 2020 года заместитель начальника департамента по транспортировке, подземному хранению и использованию газа, начальник управления энергосбережения и экологии «Газпрома» Александр Ишков в рамках Российско-германского сырьевого форума также сообщал, что «Газпром» предлагает реализовать на севере Германии, в районе выхода газопроводов «Северный поток» и «Северный поток - 2», проект строительства завода по производству низкоуглеродного водорода из российского газа.

Информационное агентство России ТАСС

Эксперты рассказали о перспективах водородной энергетики в России

Россия может стать лидером по производству «зеленого» водорода, считает генеральный директор Международного солнечного альянса Аджай Матур. В южных регионах страны есть большой ресурсный потенциал для этого, считает эксперт. «Газета.Ru» разбиралась, сможет ли Россия занять место в новой энергетической нише.

Южная часть России имеет огромный потенциал для производства солнечной энергии и «зеленого» водорода, который образуется путем электролиза воды, заявил «РИА Новости» генеральный директор Международного солнечного альянса (ISA) Аджай Матур.

«Эта та сфера, где Россия может стать лидером. Ваши гидроэлектростанции играют центральную роль в мировых достижениях по электролизу воды. Мы хотели бы также перенять этот опыт»,

— сказал Матур.

В России осенью была принята «дорожная карта» по развитию водородной энергетики до 2024 года — первый серьезный документ, поставивший цели развития в этой нише. Сейчас готовится проект Концепции развития водородной энергетики, и согласно ему одно из основных направлений — создание научно-технологической инфраструктуры, на базе которой будет организована разработка отечественных технологий водородной энергетики, в том числе технологий производства, транспортировки и применения водорода, пояснили «Газете.Ru» в пресс-службе Минэнерго.

«В перспективе, ресурсной базой станет как производство водорода из ископаемых видов топлива как наиболее эффективный с экономической точки зрения вариант, так и производство электролизом на базе низкоуглеродной генерации (АЭС, ГЭС, ВИЭ) при подтверждении экономической эффективности. При реализации потенциала Россия имеет возможность занять до 20–25% мирового рынка водорода к 2035 году»,

— считают в ведомстве. Ранее в апреле на заседании итоговой комиссии в Минэнерго замминистра Павел Сорокин озвучивал менее амбициозные планы — занять в 20% от мирового рынка торговли водородом, в пессимистичном сценарии к 2030 году — от 1 до 2 млн тонн, и до 7 млн тонн — в оптимистичном.

Как рассказали в Greenpeace со ссылкой на оценку Международного агентства по возобновляемой энергетике, самый оптимистичный сценарий развития отрасли — рост мирового рынка водорода до 470 млн тонн в год (рынок нефтепродуктов сегодня составляет700 млн тонн в год, но водород при этом в 2-3 раза более энергоемкий). Сегодня Водородный совет (5 крупных автоконцернов) оценивает рынок водорода в 164 млн тонн в год.

Как считают эксперты, водород может стать одним из драйверов зеленой энергетики, хотя как такового мирового рынка пока нет: страны в основном производят его для нужд собственной промышленности и пока только начинают эксперименты по экспорту. Например, Япония начала ввоз «серого» водорода из Австралии и готова покупать этот энергоноситель и у России, считают они.

Также одним из крупных потенциальных импортеров водорода является Евросоюз, который поставил в планах по «Зеленой сделке» (The European Green Deal) достижение углеродной нейтральности к 2050 году, т.е. главным образом переход на возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Для этого потребуется, в том числе, водород. Согласно целям программы, доля водородного топлива в энергобалансе ЕС вырастет с текущих менее 2 % до 13–14 % к 2050 году. Как пояснил «Газете.Ru» ведущий эксперт Фонда национальной энергетической безопасности Игорь Юшков, одна из сложностей перехода на ВИЭ — проблемы хранения энергии.

«Ночью ветряк крутится, а потребление низкое — и лишнюю энергию будут использовать для получения водорода методом электролиза, а когда нужно больше энергии (и текущей выработки не хватает), водород обратно переводят в энергию. Европейцы признают, что собственного водорода им не хватит и они будут его импортировать, но никаких параметров у этого будущего рынка пока нет», — говорит Игорь Юшков.

Пока нет каких-то ценовых параметров, «невозможно принять инвестрешение и построить завод на одних обещаниях», подчеркивает эксперт.

Тем не менее, сейчас самое время для поиска самых эффективных технологических решений по получению, транспортировке и применению водорода, считает директор по операционной работе кластера энергоэффективных технологий фонда «Сколково» Олег Перцовский. По его словам, водород может произвести революцию в зеленой энергетике.

«Эта отрасль затрагивает и транспорт, и энергетику, и металлургию, и химию, нефтехимию — не только в плане потребления водорода, но и заказа на материалы и оборудование, которые нужно будет производить. Поскольку все сейчас только присматриваются к ней, у России есть хороший шанс войти в эту новую нишу»,

— говорит Олег Перцовский.

Однако что касается экспорта, то многое будет зависеть от метода получения водорода, и для зарубежных потребителей бесцветный газ будет неизбежно окрашен в разные цвета, говорит эксперт «Сколково».

«Серый» — «ископаемый» водород, получают из метана или угля, это самый технологически «грязный» водород, при производстве которого происходят значительные выбросы парниковых газов. «Голубой» водород также получают из природного газа, но либо с технологией улавливания и последующего использования или захоронения углекислого газа, или с технологией, при которой углекислый газ не выделяется вовсе (пиролиз, пока реализовано только в лабораториях). Именно эти методы сейчас в фокусе внимания «Газпрома», который считает, что «особый интерес представляет возможность производства водорода на территории Дальнего Востока методом парового риформинга с обеспечением улавливания и захоронения диоксида углерода» с последующим экспортом Н2 в страны-­потребители (Япония, Южная Корея, Китай)».

«Если учесть, что водород будет заменять в том числе газовую индустрию, у России высвобождаются объемы газа, чтобы производить водород. Поэтому наиболее очевидный вариант для России — производить голубой и серый водород»,

— рассуждает Игорь Юшков.

Еще два цвета — желтый и оранжевый — это водород, добытый из воды при помощи электричества, взятого из общих сетей или выработанного на атомных электростанциях. Этот водород оставляет «низкий углеродный след».

«Атомная энергетика в связи с климатическими историями переживает третье-четвертое рождение, и в этой отрасли предполагается ренессанс, т.к. климатологи считают, что АЭС безуглеродные, не производят выбросов парниковых газов, а значит, их возьмут в светлое климатическое будущее. В России очень много АЭС, их тоже можно использовать, весь вопрос в параметрах рынка и расчетах, как более выгодно производить водород», — говорит Игорь Юшков.

Но в ЕС подчеркивают, что после переходного периода в 10 лет собираются покупать «зеленый» водород, добытый из воды электроэнергией, полученной от возобновляемых источников (энергия ветра, солнца, волн). На сегодня это самый дорогостоящий метод добычи водорода, говорят эксперты. Но все может измениться уже в течение ближайших 10 лет благодаря совершенствованию технологий.

«Сейчас уж очень большая разница между стоимостью получения водорода разными способами — «зеленый» дороже раза в три. Т.е. $1-3 за кг водорода — это «серый» водород, «голубой» стоит от $1,5 до $4, а «зеленый» — в 3 раза дороже, $5-9. Есть тенденция к удешевлению зеленого водорода. Потому что и ВИЭ дешевеет, за 10 лет стоимость кВт⋅ч упала в 10 раз, плюс совершенствуется оборудование для электролиза. Постепенно, к 2040-2050 гг. они станут одинаковыми по цене»,

— считает Олег Перцовский из «Сколково».

В Greenpeace заявляют, что неверно сосредотачиваться на самом выгодном на сегодня способе добычи водорода и имеет смысл развивать самые климатически нейтральные методы.

«Здесь нужно смотреть на то, что называется «кривая обучения» — learning curve — каков коэффициент снижения себестоимости при каждом удвоении производства какой-то технологией. Сегодня этот коэффициент такой, что он позволяет говорить о том, что зеленый водород выйдет в паритет с нефтепродуктами примерно через 5-10 лет», — прокомментировал «Газете.Ru» проектный директор Greenpeace в России Владимир Чупров.

Однако помимо технологических сложностей с получением водорода остро стоит вопрос его транспортировки. Это возможно в виде сжиженного газа, но сложно и дорого: водород меняет агрегатное состояние при -253° С (для сравнения СПГ: –161,5 °C). В сжатом виде возможна перевозка в баллонах, но и это невыгодно при крупных поставках. Остаются технологии обратимого связывания (водород транспортируют в различных жидких и твердых органических и неорганических соединениях) — или транспортировка метано-­водородной смеси по существующей системе газопроводов, что несет риски технического, юридического и регуляторного характера, отмечают в «Газпроме».

Как поясняет Олег Перцовский из «Сколково», водород очень летуч и есть риск утечек, кроме того, он может сильно повредить трубопровод изнутри (водородное охрупчивание стали), и если новые магистральные трубопроводы теоретически могут выдержать такое наполнение, то старые европейские подводящие пути — скорее нет. В Минэнерго отмечают, что вопрос такой транспортировки надо сначала детально изучить.

«Что касается транспортировки водорода по газопроводам, то данная возможность требует детального изучения как с технической стороны в силу ряда специфических свойств водорода, так и с учетом необходимости проработки экономической целесообразности такой транспортировки»,

— отметили в пресс-службе министерства.

Поэтому нашим поставщикам природного газа будет выгодно оказывать услуги «водородного сервиса»: транспортировать метан в Европу, на месте производить из него водород и отдавать его покупателю, поясняет Олег Перцовский. Но он же отмечает высокие стратегические риски в случае, если эта технология станет основной.

«Что касается паровой конверсии метана, то тут у меня очень серьезные сомнения, что на этой истории имеет смысл делать упор, потому что есть большая вероятность, что потребитель не захочет покупать такой водород. Например, если введут большой углеродный налог, то «грязный» водород вообще невыгодно будет производить независимо от себестоимости производства, и потому похоже, что акцент надо делать на чистый водород»,

— считает эксперт.

В Greenpeace придерживаются схожего мнения. У России есть все ресурсы для выработки «чистого» водорода с помощью ГЭС, АЭС и возобновляемой энергетики, и именно эти технологии ведут в климатически нейтральное будущее.

«Вот у нас есть газ и АЭС, вот пусть водород будет на них и будет только серый/голубой/желтый — это архи-неправильный подход, это нестратегический подход. Сегодня власти исторически не хотят реализовывать зеленый водород на электролизерах. Это стратегическая ошибка. Ружья кирпичами скоро чистить не будут», — заключает Владимир Чупров из Greenpeace.

Газпром обсуждал возможность поставок голубого аммиака в Японию

Российский Газпром обсуждал возможность поставок производимого из природного газа голубого аммиака в Японию в рамках своего движения к водородной энергетике, говорится в отчете аналитиков ВТБ Капитала со ссылкой на онлайн-конференцию с компанией.

В настоящее время Газпром производит около 360.000 тонн водорода в год в основном с помощью технологии парового риформинга метана (SMR). Две трети этого объема идет на производство аммиака и метанола, а оставшаяся часть используется для моторного топлива, отмечают аналитики.

Газпром ранее говорил, что к лету 2022 года подготовит стратегию и рассмотрит для себя углеродно-нейтральный вариант развития к 2050 году, но на ближайшие десятилетия сохранит приоритет за наращиванием экспорта газа, делая ставку на азиатские рынки .

Компания рассматривает несколько вариантов в области водорода - это создание метановодородных смесей для снижения углеродного следа и разработку технологии пиролиза метана для производства водорода без выбросов, говорится в отчете ВТБ Капитала.

"Анализ, проведенный компаний, показывает, что транспортировка природного газа в Европу и производство там водорода путем пиролиза может быть оптимальным путем, принимая во внимание углеродный след и стоимость", - отмечают аналитики.

Ранее в отчете Газпром указывал, что на пути к низкоуглеродной энергетике считает для себя лучшим вариант экспорта природного газа с последующим производством водорода и метановодородных смесей вблизи их конечного потребителя .

Возможность же транспортировки водорода по трубопроводам нуждается в проведении испытаний, поскольку топливо вызывает разрушение оборудования и труб, отмечают аналитики Атона.

Евросоюз на этой неделе опубликовал регламент первого в мире трансграничного углеродного сбора для защиты своей промышленности от конкурентов, которые не платят за выбросы и могут продавать продукцию по более низким ценам. Он будет введен с 2026 года на импорт отдельных товаров .

90 000 План строительства европейской водородной сети протяженностью 40 000 км км

В рамках инициативы «Европейская водородная магистраль» (EHB), направленной на сокращение выбросов парниковых газов, было предложено создать к 2040 году водородную сеть протяженностью 39 700 км. После этой даты можно ожидать дальнейшего развития этой гигантской инвестиции.

21 страна

Мы можем ожидать высокого спроса на водород в будущем. Многие компании, в том числе RWE, Uniper и Bosch, уже объявили о планах крупных инвестиций, связанных с производством и использованием водорода.

Двенадцать европейских газовых операторов присоединились к инициативе EHB. Международный проект предполагает строительство инфраструктуры водородных трубопроводов общей площадью около 40 000 кв.м. км. Трубопровод пройдет через 21 страну. Почти 70% строительства новой сети будет основано на модернизации существующих газопроводов. Остальные 30% планируется построить для подключения дополнительных потребителей, у которых раньше были небольшие газовые сети.

Стоит ли?

Бюджет, необходимый для модернизации и строительства новых частей трубопровода, составляет от 40 до 80 миллиардов евро.Транспортировка водорода на расстояние более 1000 км будет стоить в среднем 0,11-0,21 евро за кг водорода. В отчете «Газ для климата» говорится, что эти показатели делают инициативу EHB жизнеспособной формой транспортировки водорода на большие расстояния.

Согласно отчету «Газ для климата 2050», стоимость одного километра газопровода ниже прошлогоднего прогноза. Видение создания европейской водородной сети появилось в июле 2020 года, а длина трубопровода изначально должна была составить 23 000 метров. км. По планам на тот момент установка должна была пройти через 10 стран.

Остановить изменение климата

Планы Европы на ближайшие несколько лет сосредоточены на процессе декарбонизации. Инициаторы EHB разрабатывают решения, которые помогут в этом. Окончательное видение запланированного трубопровода еще не обнародовано. Это будет зависеть от конъюнктуры рынка природного газа, развития водородных проектов и введения нормативно-правовой базы для этого сектора.

- Мы рады, что к инициативе EHB присоединились одиннадцать новых стран. «Наш новый отчет показывает, что можно создать общеевропейскую водородную инфраструктуру, в значительной степени основанную на реконструированной существующей газовой инфраструктуре», — сказал Даниэль Мутманн, координатор инициативы EHB.

источник: gasforclimate2050.com

Статья является произведением по смыслу Закона от 4 февраля 1994 г. по авторскому праву и смежным правам. Все авторские права имеют право на swiatoze.pl. Возможно дальнейшее распространение работы только с согласия редакции.

.90 000 европейских водородных передающих сетей 90 001

Инициаторы - испанская Enagás, датская Energinet, бельгийская Fluxys Belgium, голландская Gasunie, французская GRTgaz, чешская NET4GAS, немецкие OGE и ONTRAS, итальянская Snam, шведская Swedegas и французская Teréga - хотят использовать существующие газовые подключения и основать расширение сети. для передачи по ним водорода. Его длина составит 23 000 километров. Три четверти трубопроводов, по которым в будущем будет транспортироваться водород, уже используются для транспортировки природного газа.

Читайте также: PGNiG инвестирует в водород

Трубопроводы, приспособленные для транспортировки водорода, имеют среднюю мощность от 3 до 13 ГВт, включая более низкую теплотворную способность. В зависимости от плотности сетей и необходимости их адаптации к потребностям передачи водорода инвестиционные затраты к 2040 году оцениваются в 27–64 млрд евро, сообщает портал Montelnews. Вопрос о покрытии затрат на новую сеть передачи еще полностью не выяснен. В мае операторы заказали анализ рынка, чтобы ответить на вопрос, можно ли просто переложить затраты на клиентов.Так что вполне возможно, что потребители сами будут платить за распределение топлива будущего.

Ожидается, что первая фаза, готовая к 2030 году, будет транспортировать водород по сети трубопроводов протяженностью 6000 километров. Трубопроводам дали живописное название «Водородные долины».

Система передачи основана на уже существующих газопроводах операторов, участвующих в этом проекте, и сети с разветвленной инфраструктурой и высокой плотностью, такие как Gasunie, Ontrans, Enagas и Fluxys, имеют особое значение.Однако шведская Swedegas, например, не может похвастаться развитой сетью передачи и в настоящее время не может выполнить условия для участия в планируемом проекте. А это значит, что именно в таких странах, как Швеция и Италия, сеть придется во многом строить с нуля или существенно дополнять. В других странах, в том числе в Нидерландах, Германии и Испании, передача водорода сможет начаться в ближайшее время, поскольку структура сети уже позволяет это сделать.

Среди участников не было представителей важных для проекта стран, таких как Австрия, Польша, Венгрия, Греция, Великобритания, Португалия и Словакия.Отсутствие участия австрийских компаний Gas Connect и Trans Austria неудивительно, тем более что у этой страны есть амбиции стать водородным лидером в Европе.

Проект водородной транспортной сети, однако, не полностью забывает о странах, не участвующих в его создании на данном этапе. В планах предусмотрена возможность создания дополнительных подключений. В Польше такие соединения запланированы с запада вдоль побережья Балтийского моря и с юга вдоль Судет в сторону Малопольши.

Читайте также: Польский транспорт может работать на водороде

В проекте преобладают страны Бенилюкса и западной части континента.Это географическое разделение подразумевает последствия того, что именно в высокоиндустриальных и густонаселенных районах Центральной и Западной Европы распространение водорода начнется в первую очередь полным ходом.

Представляя свои планы, операторы подчеркнули, что сеть сможет передавать как синий, так и бирюзовый, а также зеленый водород. Поскольку крупномасштабное производство зеленого водорода ожидается в Европе только после 2030 года, первый этап будет связан с передачей всех категорий водорода.Только на следующем этапе сети они будут передавать в основном зеленый водород.

.

Австралийская компания адаптирует водородный газопровод

  • Газопровод протяженностью 43 км будет использоваться для транспортировки водорода
  • До 2022 года испытание материалов, пригодных для использования, будет
  • Это будет первая подобная установка в Австралии и одна из немногих в мире

Пионерский проект

Задача будет выполняться группой АПА, занимающейся энергетической и топливной инфраструктурой, в рамках собственной программы Pathfinder, которая должна привести компанию к нулевому выбросу углерода к 2050 году.Водородный трубопровод станет первой подобной установкой в ​​Австралии и одной из немногих в мире.

Роб Уилс, генеральный директор и управляющий директор APA Group, объявил, что он привезет в Австралию передовой международный опыт, чтобы адаптировать 43-километровый магистральный трубопровод для подачи водорода, протестировать его, проверить пропускную способность и использовать его для транспортировки водорода в чистом виде или в смеси с природным газом.


Используемая инфраструктура

Учитывая миллиарды долларов, вложенные в газовую инфраструктуру по всей стране, стоит посмотреть, как они используются для поддержки перехода Австралии к низкоуглеродному будущему , сказал Роб Уилс. Исследования показывают, что использование газовой инфраструктуры позволит сократить затраты на половину затрат, которые были бы понесены при замене газа в услугах электричеством, - добавил он.

Сотрудничество с учеными

Компания наладила сотрудничество с Центром совместных исследований Future Fuels и Университетом Вуллонгонга. Научно-исследовательские подразделения помогут в инженерных изысканиях, которые помогут в безопасном и эффективном преобразовании газопровода в водопровод. Проект будет осуществляться в три этапа, которые будут включать лабораторные исследования и испытания материала на водородное охрупчивание, разработку инструкций по безопасной эксплуатации и полномасштабные испытания на месте.

Университет Вуллонгонга создает лабораторию для испытаний и изучения материалов, которые будут использоваться в трубопроводе, способных удерживать сжатый водород (атомы водорода могут проникать в кристаллическую структуру металла, постепенно приводя к внутренним напряжениям и, как следствие, к трещинам в материал). Испытание трубопроводов на водородное охрупчивание рекомендовано Австралийской национальной водородной стратегией, принятой Энергетическим советом COAG.

Длительное тестирование

Испытания и исследования будут проводиться до конца 2022 года.Если они окажутся успешными, газопровод можно будет приспособить для транспортировки водорода. АПА планирует согласовать с производителями и потенциальными клиентами возможность использования инфраструктуры с подключениями. В ходе испытаний компания будет сотрудничать с Управлением экономического регулирования Западной Австралии и правительством штата, чтобы доказать, что решение безопасно и соответствует австралийским стандартам.

Промышленность уже использует водород

43-километровый участок газопровода Пармелия поставляет природный газ в промышленную зону Квинана в южном городе Перт, где некоторые предприниматели уже используют водород в своих производственных процессах, поэтому потенциальный потребительский рынок уже существует.

Ханна МакКоги, исполнительный директор по трансформации и технологиям в APA, подчеркивает, что, хотя газ по-прежнему будет основной частью энергетического баланса Австралии, существуют возможности для поддержки развития технологий, которые помогут стране перейти к низкоуглеродной экономике.

Правительство Австралии рассматривает роль водородной экономики в своей программе перехода к энергетике. Предполагается, что к 2030 году доля водорода на энергетическом рынке достигнет 10%.

Читайте также: Первый форвардный контракт Orlen на нефть в США

.

Водород будет течь по трубопроводам? Регулирующий орган ЕС видит проблемы

Европейские операторы газовых систем представляют дальнейшие планы строительства инфраструктуры, которая будет использоваться для передачи зеленого водорода. Между тем, регулятор энергетического рынка ЕС ACER показывает, что предстоит пройти долгий путь.

Согласно стратегии достижения цели климатической нейтральности в Европейском союзе к 2050 году, которую разрабатывает Брюссель, одним из ключевых решений, которое сделает это возможным, является производство водорода, полученного в процессе электролиза, из электроэнергии, вырабатываемой ветром и солнечные фермы.

Так называемый зеленый водород позволит управлять избыточной возобновляемой электроэнергией, что будет способствовать стабилизации электросетей перед лицом растущего производства зависящих от погоды ВИЭ.

Водород можно будет использовать обратно для производства электроэнергии, но также можно будет поставлять его для отопления, промышленности и транспорта, поэтому сектора, где сокращение выбросов CO2 остается еще более сложной задачей, чем в энергетическом секторе.

Это рыночная возможность для европейского энергетического сектора и промышленности, и на рынке появляются новые проекты, связанные с чистым водородом.

Теперь концепцию транспортировки водорода по сети газопроводов Европы в рамках проекта European Hydrogen Backbone представили 11 операторов газовых систем: Enagás, Energinet, Fluxys Belgium, Gasunie, GRTgaz, NET4GAS, OGE, ONTRAS, Teréga, Снам и Сведегас.

Представленная ими концепция предполагает адаптацию газовой сети ЕС к транспортировке водорода путем обеспечения возможности передачи h3 по сетям протяженностью 6,8 тыс. км.км к 2030 году и 23 тыс. км через десять лет, из них около 75 проц. они должны составить уже существующие, модернизированные газовые сети.

В то же время представленная европейскими операторами газовых сетей концепция предусматривает строительство газопроводов, которые помимо водорода будут транспортировать биометан.

Источник: Европейская водородная магистраль.

Стоимость проекта European Hydrogen Backbone оценивается в 27-64 млрд евро, что, по мнению его авторов, является относительно небольшой суммой в контексте общих затрат на преобразование энергии в Европе.

Средняя стоимость перевозки зеленого водорода оценивалась в 0,09-0,17 евро/кг на тысячу километров.

ACER видит проблемы

Недавно возможность использования газовой инфраструктуры для передачи водорода была оценена регулирующим рынком энергетики ЕС Агентством по сотрудничеству органов регулирования энергетики - ACER, указав, что существующая газовая инфраструктура позволяет передавать только очень ограниченное количество водорода, смешанного с природным газом. газа и более широкое использование Н3 потребует значительной модернизации газовой инфраструктуры в Евросоюзе.

На основе опроса, ACER приходит к выводу, что в настоящее время операторы системы передачи с 65 процентов. Страны Евросоюза не разрешают подавать водород в свои сети.

Наилучшая ситуация в этом отношении в Германии, где разрешен ввод в сеть смесей с содержанием водорода до 10%. - но только в отдельных регионах и при определенных условиях.

Помимо Германии, введение водорода в газовую сеть, но в очень небольших количествах, разрешено в Европейском Союзе операторами из Франции (6 проц.), Испания (5%), Австрия (4%), Литва и Словакия (по 2%), Италия (1%), Латвия и Ирландия (по 0,1%) и Нидерланды (0,02%).

ACER указывает, что операторы ЕС начинают проекты, связанные с внедрением водорода в газопроводы, но пока они находятся на очень предварительной стадии и являются пилотными проектами.

Регулятор ЕС также указывает, что органы, регулирующие рынки газа в отдельных странах ЕС, в основном убеждены в том, что решения, заключающиеся во вводе в сеть газовых смесей топлив, содержащих водород, будут носить лишь временный характер и что окончательное решение должно быть строительство инфраструктуры, посвященной h3.

В то же время ACER указывает на необходимость принятия стандартов ЕС для смешивания водорода с природным газом, оценивая, что различные национальные стандарты в этом отношении предотвратят передачу такого топлива между странами ЕС.

Агентство ЕС подчеркивает, что существующая газовая инфраструктура в Европе позволяет лишь очень ограниченную долю, составляющую не более 5 процентов. доля водорода.

ACER также отмечает, что смеси с более высоким содержанием водорода могут быть неприемлемы для инфраструктуры конечного пользователя.Регулятор ЕС подчеркивает, что этот вопрос требует дальнейшего, более детального исследования.

С другой стороны, ACER отмечает, что практика введения смеси водорода и природного газа в газовую сеть « изначально не требует серьезных изменений с точки зрения действующих рыночных правил и законодательства».

[email protected]

© Материал, защищенный авторским правом. Все права защищены.Дальнейшее распространение статьи только с согласия издателя Gramwzielone.pl Sp. о.о.

.90 000 жителей Польши обречены на водород? - Ягеллонский клуб

Водород может стать основой мировой экономики уже через несколько десятилетий. Особенно большие надежды возлагаются на возможность хранения энергии, произведенной из возобновляемых источников. В промышленности водород также может быть альтернативой ископаемому топливу. Время покажет, в какой степени мы сможем использовать его в экономике, но стоит попытаться использовать нынешние настроения для построения нейтральности и инновационности польской экономики, которая может таким образом развиваться вне зависимости от конечного успеха (или отсутствия из них) водородных технологий.

[СКАЧАТЬ ИЗДАНИЕ ЯГЕЛЛОНСКОГО КЛУБА АНАЛИТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР "ЗЕЛЕНЫЙ КОНСЕРВАТИЗМ. ПРОБЛЕМЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО 10 КЛЮЧЕВЫМ ОБЛАСТЯМ "]

Водородная экономика стала одной из самых модных тем в спорах о климатической нейтральности. Не в первый раз. Идея замены ископаемого топлива водородом приобрела популярность в 1970-х годах после нефтяного кризиса, когда зависимость от нефти (и ее цены) сильно повлияла на состояние западных экономик.Еще одна явная волна интереса наблюдалась 20 лет назад, когда зародилось институционализированное международное движение по борьбе с изменением климата.

Однако в настоящее время водород не имеет никакого отношения к борьбе с глобальным потеплением. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), производство водорода является причиной ежегодного выброса в атмосферу 830 миллионов тонн углекислого газа, что сопоставимо с совокупными выбросами Великобритании и Индонезии.

Так почему же эта тема так популярна в дискуссиях о климате? Водород является самым распространенным элементом на Земле и имеет высокую плотность энергии на единицу массы.Запасенная в нем энергия может быть получена (например, в процессе горения) без выброса углекислого газа в атмосферу. Его можно производить из многих источников, и в качестве энергоносителя он имеет ряд потенциальных применений в экономике — от хранения электроэнергии до производства стали. В основном по этой причине водород призван заменить ископаемое топливо. Благодаря многочисленным водородным стратегиям, принятым на национальном уровне, а также подготовленной Еврокомиссией на общеевропейском уровне, на этот раз водород может фактически стать основой мировой экономики в течение нескольких десятилетий.

Откуда берется водород?

Все еще низкая популярность водорода в основном связана с исключительной энергоемкостью его производства, дорогостоящим хранением, трудностями в обеспечении безопасности и отсутствием политической воли для радикальной декарбонизации экономики. Водород практически не существует в природе в свободном состоянии - поэтому его необходимо извлекать из химических соединений (в том числе из воды, метана, аммиака). Конечная излучательная способность этого энергоносителя зависит от степени выделения парниковых газов при производстве, которое в настоящее время на 99% основано на ископаемом топливе и использует 6% мировой добычи природного газа и 2% угля.

Водород может производиться, в частности, в в процессе паровой конверсии углеводородов, газификации угля или биомассы и в результате электролиза. Он также производится в качестве побочного продукта в процессах нефтепереработки. Анализы, посвященные водородной экономике, часто присваивают водороду цвет, чтобы подчеркнуть метод производства и его коэффициент излучения. Хотя, вероятно, было бы лучше использовать численные уровни выбросов, эта терминология полезна, когда речь идет о пластическом описании производственных возможностей.

Наиболее распространенным методом производства является использование ископаемого топлива - природного газа и угля. Тогда водород журналистски определяется как серый. Синий цвет обозначает водород, полученный с использованием технологии секвестрации природного газа и СО 2 (улавливание и хранение диоксида углерода, CCS). Водород, для производства которого используется электричество атомных электростанций, обычно ассоциируется с фиолетовым цветом. Бирюзовый — это цвет водорода, получаемого в результате пиролиза метана с использованием технологии улавливания и утилизации углекислого газа (CCU).

Целевым решением в климатически нейтральной экономике является использование только так называемого зеленый водород, который во время производства не содержит углекислого газа. Нулевая эмиссия обеспечивается за счет использования электроэнергии из возобновляемых источников для питания электролизеров, которые в процессе электролиза расщепляют молекулы водорода из кислорода.

Однако пока это нишевая технология, использование которой, по оценке Вуда Маккензи, не превышает 1% всего производимого в мире водорода.

В погоне за эффектом масштаба

Почему «зеленый» водород так редок? Виной тому высокие затраты. Разрыв прочных связей Н-О воды в процессе электролиза требует много электроэнергии, которая должна поступать из возобновляемых источников. По оценкам Международного энергетического агентства, производство водорода с использованием энергии из возобновляемых источников до трех раз дороже, чем производство с использованием ископаемого топлива.

Таблица 1. Цены на производство водорода по различным технологиям

Природный газ 0.9 - 3,2 долл./кг 90 050
Уголь 1,2 - 2,2 долл. США/кг
Природный газ с технологией CCUS 1,5–2,9 долл. США/кг
РЭС 3,2 - 7,5$/кг

Источник: IEA, The Future of Hydrogen , июнь 2019 г. (https://www.iea.org/reports/the-future-of-hydrogen)

Нынешняя высокая цена производства зеленого водорода не означает, что так будет всегда. Себестоимость производства зависит в основном от цен на электроэнергию из возобновляемых источников энергии и электролизеров; можно ожидать, что вместе с объявленной популяризацией технологий с нулевым уровнем выбросов эта стоимость будет снижаться.

Согласно Павлу Мусиалеку в главе об энергетике, стоимость производства электроэнергии LCOE ( приведенная стоимость энергии ) фотоэлектрических установок снизилась в 2010-2019 гг. на 82%, а наземного ветрового эквивалента - на 39%. Даже пандемия коронавируса и общая экономическая неопределенность не остановили развитие ВИЭ. По данным авторов отчета IEA Renewables 2020. Анализ и прогноз 2025 в период с января по октябрь 2020 года был побит новый рекорд мощности мировых аукционов ВИЭ, который был на 15% выше, чем в предыдущем году.Кроме того, в первом полугодии 2020 года (по сравнению с первым полугодием 2019 года) инвестиции в морские ветропарки выросли в четыре раза ( оффшорных ) и составили 35 млрд долларов США. Это особенно важно, потому что очень часто на шельфе упоминается в контексте строительства установок по производству водорода с нулевым уровнем выбросов в Европе.

По данным Wood Mackenzie, только в период с августа 2019 года по сентябрь 2020 года было заявлено о проектах зеленого водорода общей мощностью 11,5 ГВт. По расчетам специалистов BNEF, в 2050 г.Прогнозируется, что мировая цена на зеленый водород упадет ниже 1,6 долл. США/кг, то есть ниже стоимости его голубого эквивалента (из природного газа по технологии CCS).

Еще более низкие цены могут применяться в Европейском союзе уже в 2030 году, если будут достигнуты цели водородной стратегии климатически нейтральной Европы. При таком сценарии BNEF прогнозирует падение цены на зеленый водород на целых 60% к 2030 году, до уровня 1,5 долл./кг. Однако стоит отметить, что эта цель ЕС чрезвычайно требовательна - крупнейший электролизер, строящийся в настоящее время в ЕС, имеет мощность всего 10 МВт.Однако дополнительным фактором, повышающим конкурентоспособность этой технологии, является ожидаемый рост цен на продукцию, использующую ископаемое топливо.

Доклад Международного агентства по возобновляемым источникам энергии (IRENA) за этот год. Обзор мировых энергетических преобразований. 1,5° C Путь , предполагая достижение преобразованием энергии максимальной цели Парижского соглашения — остановку роста средней температуры в мире к концу этого века на 1,5 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем — предполагает, что к 2050 г.водород и его производные обеспечат до 12% всего энергопотребления в мире. Эта амбициозная цель потребует резкого скачка мощности электролизеров с 0,3 ГВт, установленных во всем мире, до 5000 ГВт за 30 лет.

Этот сценарий подразумевает огромный спрос на возобновляемую электроэнергию для питания электролизеров после того, как технология будет расширена и полностью разработана. К 2050 году у многих стран возникнут проблемы с установкой мощностей ВИЭ, достаточных для покрытия даже текущих потребностей в энергии.Популяризация зеленого водорода значительно поднимет эту планку. Ответом в будущем может стать использование атомных электростанций для его производства.

Также стоит подчеркнуть проблему больших водных ресурсов, необходимых для производства водорода в процессе электролиза - в Польше это может быть проблемой из-за все более продолжительных периодов засухи.

Хранение и транспортировка водорода

После производства водорода следующей задачей является его хранение и транспортировка.Являясь газом, этот энергоноситель проблематичен из-за низкой объемной плотности энергии по сравнению с ископаемыми видами топлива - в той же единице объема содержится меньше энергии. Водородное соединение является дорогостоящим и энергоемким из-за необходимости более высокого давления, чем сжатие природного газа. Кроме того, малый размер частиц может использовать любую утечку и представляет собой потенциальную угрозу безопасности из-за относительно высокой взрывоопасности и воспламеняемости водорода.

Согласно данным BNEF, наиболее рентабельным способом хранения газообразного водорода в больших объемах еженедельно-ежемесячно является использование соляных каверн ($0,23/кг), но с недостатком географического положения. Истощенные газовые и нефтяные резервуары — другие потенциально прибыльные (хотя пока и более дорогие) хранилища водорода.

Альтернативой вышеуказанным решениям пока не является конденсация водорода, которая хотя и обеспечивает значительно более высокую плотность, но требует снижения температуры ниже -240°С, на что расходуется ок.36% энергии хранится в нем и хранится при очень низкой температуре.

Еще одна проблема – доставка водорода получателю – хлопотная и приносящая убытки. Поэтому лучшим решением является использование водорода на месте или в непосредственной близости от его производства.

Водород может быть легирован в природный газ в определенных количествах (до 20%) ( дооснащение ) или с помощью диоксида углерода может быть преобразован в метан и распределен по соответствующим образом подготовленным газопроводам.В апреле этого года. 23 оператора газовых сетей из 21 страны (в том числе Польская Газ-Система) вместе с Guidehouse представили возможности инициативы Европейской водородной магистрали. Проект предполагает строительство новых газовых соединений или адаптацию существующих трубопроводов (, перепрофилирование ) для передачи чистого водорода . К 2040 г. до 40 000 километров трубопроводов в Европе должны быть приспособлены для этой цели. В докладе подчеркивается, в частности, Балтийская труба (сейчас строящийся газопровод из Норвегии в Польшу) как один из потенциальных участков, по которым мог бы течь чистый водород.

Интересная концепция, содержащаяся в отчете Esperis, которая должна быть рассмотрена в будущем, заключается в том, чтобы сделать приоритетным развитие и реконструкцию газопроводов для целей транспортировки водорода из Украины в Германию. Наш восточный сосед видит большие возможности в производстве водорода с нулевым уровнем выбросов из возобновляемых источников энергии и водорода с низким уровнем выбросов на атомной электростанции, который будет экспортироваться на Запад. К 2030 году Киев планирует построить 10 ГВт электролизеров (а это аж четверть запланированной мощности во всем ЕС) за счет потенциала развития возобновляемых источников энергии, собственных газовых ресурсов и газовой инфраструктуры, позволяющей транспортировать на Запад .

Развитие этой отрасли экономики в Украине также может стать возможностью для Польши, а возможное пренебрежение соответствующими газовыми подключениями на нашей территории может быть использовано Чехией и Словакией, став водородным маршрутом из Украины в Германию.

Морской транспорт цистерн сжиженного водорода находится на самой ранней стадии развития. На концептуальном уровне в планы Германии входит идея транспортировки зеленого водорода из зарубежных стран с хорошими погодными условиями для возобновляемых источников энергии (таких какМарокко и Австралия). Однако реализация таких концепций, скорее всего, будет чрезвычайно дорогостоящей и будет сопряжена со многими проблемами в течение следующих десятилетий. Однако сама идея должна быть принята во внимание при строительстве водородных долин в Польше, чтобы хотя бы одна из них (например, в Гданьске) могла участвовать в морской торговле, если транспорт водорода и его производных таким образом будет развиваться в будущее.

Для чего используется водород?

Энергия

Основным фактором популярности водорода сегодня является развитие возобновляемых источников энергии.В силу своей специфики возобновляемые источники энергии являются нестабильным источником электроэнергии и нуждаются в запасе в традиционных источниках. Решением этой проблемы может стать хранение электроэнергии, например, с помощью гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС), больших литий-ионных аккумуляторов и водорода.

Использование выработки избыточной энергии из ВИЭ для производства зеленого водорода и его хранения (особенно в более длительные периоды, как в суточных циклах, литий-ионные батареи могут быть более энергоэффективным решением) может в будущем позволить сбалансировать энергосистему и устранить потребность в больших резервах электростанций, работающих на ископаемом топливе.

Этот метод также связан с потерями. По словам эксперта Энергетической инициативы Массачусетского технологического института Дхарики Маллапрагады, полный цикл от производства электроэнергии до водорода и его преобразования обратно в сеть включает 60% потерь энергии. При этом он подчеркивает, что при возможных потерях профицита электроэнергии от ВИЭ на уровне 100% результат 40% накопленной энергии, особенно на более длительный срок, совсем неплох и не должен означать убыточность.

С экономической точки зрения наиболее эффективными являются электролизеры, работающие на специальных установках ВИЭ. При реализации водородной экономики в больших масштабах эти устройства должны будут работать не только при наличии излишков, например, в оффшорных ветровых электростанциях, поэтому они должны будут иметь зарезервированные мощности ВИЭ только для себя, что связано с еще большей нагрузкой на систему питания.

Промышленность

Для водорода с нулевым уровнем выбросов отрасли, которые не могут быть электрифицированы, имеют самое большое будущее.Его серая разновидность уже широко используется в промышленности. Например, обезуглероживание производства стали сократит глобальные выбросы на 9%.

Совместное предприятие HYBRIT (Hydrogen Breakthrough Ironmaking Technology) , основанное в 2016 году, в котором участвуют компании SSAB, LKAB и Vattenfall, планирует в этом году начать испытания экологически чистого водорода для безэмиссионного производства стали на севере Швеции. Электролизеры будут питаться от гидроэлектростанции.Успех испытаний будет означать строительство новаторского завода, который позволит производить сталь без выбросов уже в 2026 году. Инициатива HYBRIT направлена ​​на внедрение полномасштабного процесса производства стали в Швеции и Финляндии без использования ископаемого топлива путем 2035

Однако и в этом секторе новаторы сталкиваются с трудностями. По расчетам SSAB, новая технология будет означать увеличение затрат на 30%. Еще более пессимистичен в оценках Адитья Миттал, представитель крупнейшего производителя стали в Европе ArcelorMittal, подчеркнувший в интервью Financial Times, что его компания обладает ноу-хау, необходимым для производства стали климатически нейтральным способом к 2050 году.- более дешевый метод с использованием биомассы и УХУ и более дорогой с использованием зеленого водорода в процессе ПВЖ - но это будет означать увеличение себестоимости продукции от 30 до 80% и потребность в инвестициях в размере 40 млрд долларов к 2050 году

Транспорт

На использование водорода для обезуглероживания транспорта возлагаются большие надежды. Эрстед, аэропорт Копенгагена, судоходный гигант Maersk и авиакомпания SAS в прошлом году сформировали консорциум, чтобы превратить Копенгаген в центр разработки водорода в качестве топлива для автобусов и грузовиков.В то же время развитие технологии CCS должно помочь в производстве метанола для авиационного топлива. Ожидается, что в 2030 году после завершения проекта мощность инфраструктуры достигнет 1,3 ГВт, а доля устойчивого топлива в аэропорту Копенгагена составит 30%.

1 Дорога

Дальнемагистральные грузовики имеют возможность для широкой коммерциализации на дорогах. Водород имеет более высокую плотность энергии, чем традиционные автомобильные аккумуляторы. Резервуары с водородом того же объема, что и аналоги с батарейным питанием, обеспечивают большую дальность полета.На фиксированных маршрутах из точки А в точку Б (например, в случае автобусов), которые позволили бы избежать проблемы слаборазвитой сети зарядных станций, распространение транспортных средств на водороде кажется реальным.

Однако и в этом случае водород имеет существенные недостатки. Хотя Bloomberg NEF прогнозирует, что к 2031 году водородные грузовики могут быть дешевле в эксплуатации, чем дизельные автомобили, в нем также подчеркивается, что это приложение будет чрезвычайно сложно масштабировать и потребует субсидий в размере 105 миллиардов долларов США в этом секторе.

Также следует помнить о необходимости обеспечения надлежащей безопасности в технологии, которая до сих пор была сильно централизована и в рассматриваемом сценарии достигала бы отдельных, неподготовленных получателей, что дополнительно увеличивает затраты. Аккумуляторные решения по мнению экспертов BNEF, в т.ч. на железнодорожном транспорте они, скорее всего, будут, наконец, дешевле и коммерциализированы в большем масштабе.

Убежденным противником водородных транспортных средств является, в частности, президента Volkswagen, который указывает на большие потери энергии при конденсации водорода, а также в самих топливных элементах, КПД которых оценивается в 70%.С другой стороны, Daimler и Volvo завершили сделку по совместному предприятию, на которое они выделят в общей сложности 1,2 миллиарда евро — цель — разработка топливных элементов, в том числе на водородных грузовиках.

Использование водорода в грузовых и дальнемагистральных транспортных средствах все еще возможно, хотя в этой отрасли все чаще ориентируются на чрезвычайно динамично развивающиеся аккумуляторные решения. В этом же духе было недавнее заявление президента группы Stellantis (после слияния PSA и Fiat Chrysler) Карлоса Тавареса для Financial Times, в котором он охарактеризовал сторонников водородных автомобилей как отстающих от современных технологий. прогресс в разработке двигателей с батарейным питанием.

Наконец, стоит отметить, что возможный глобальный кризис поставок редких металлов, необходимых для производства литий-ионных аккумуляторов, может создать условия для ренессанса FCEV.

2 Рельс

Водород может стать панацеей для электрификации железных дорог. Среднеевропейский уровень электрификации железнодорожной сети составляет всего 54 % — для Германии этот показатель составляет 60 %, для Великобритании — 40 %, а для Польши — 61 %. Как пишет Бартош Якубовски в части отчета, посвященной транспорту, высокие затраты на содержание дизельной тяги в Польше привели к тому, что в 2018 г.82% железнодорожных перевозок (суммарно грузовых и пассажирских) выполнялось на электрифицированных участках.

Трудности с электрификацией могут быть решены поездами на водороде. Уже в 2018 году французская Alstom успешно провела испытания двух водородных поездов в Германии. В декабре прошлого года французский гигант успешно завершил трехмесячные испытания своего поезда на водородных топливных элементах (Coradia iLint). Немецкий конкурент Siemens объявил в ноябре о партнерстве с немецким железнодорожным оператором Deutsche Bahn в рамках проекта по развитию региональной сети водородных поездов с их зарядными станциями.Прототип Siemens также должен иметь батареи, чтобы на некоторых участках можно было снабжать электричеством от воздушной линии. Ожидается, что проект будет испытан в 2024 году и потенциально заменит все дизельные агрегаты к 2050 году

3 Воздух

На авиацию приходится 2,4% глобальных выбросов углекислого газа, что в перспективе нейтрального европейского климата означает необходимость обезуглероживания и этого сектора. Но пока водород в этой области остается гипотетическим экспериментом — впереди больше проблем, чем возможностей.Крупные суда потребуют полной переделки, и, несмотря на усилия, конечное использование водорода может быть ограничено только самыми короткими рейсами. Грация Виттдини из Airbus в интервью Financial Times на данный момент исключает даже решения с нулевым уровнем выбросов в дальнемагистральном сегменте авиации.

Водород как европейский приоритет

В 2020 году стратегии развития водородной экономики попали в кабинеты европейских лидеров. Европейская комиссия опубликовала «Водородную стратегию для климатически нейтральной Европы», в которой приоритет отдается водороду, полученному из возобновляемых источников.

Водород поможет достичь климатически нейтральной европейской экономики к 2050 году, и ЕС видит особую роль этой технологии в тех секторах, где трудно добиться электрификации.

Также были подтверждены цели Новой промышленной стратегии для Европы: план построить 6 ГВт электролизеров к 2024 году и получить не менее 40 ГВт мощности ВИЭ для питания электролизеров к 2030 году. Предусмотренные в стратегии расходы включают: 24-42 евро миллиардов для электролизеров, 220-340 миллиардов евро для ветряных и солнечных ферм (предназначенных для производства водорода) и 65 миллиардов евро к 2030 году.для инвестиций в транспорт и хранение водорода. В переходный период Европейская комиссия не ограничивается производством водорода с низким уровнем выбросов (например, голубого водорода).

Брюссель не был первым. Также европейские страны в своих стратегиях развития указывают водород как топливо будущего. Франция уже поставила цель: к 2023 г. использовать в промышленности 10% зеленого водорода, а к 2028 г. — 20-40%. Голландцы рассматривают водород как возможность для экономического развития за счет расширения порта Роттердам, который должен стать стратегическим центром для транспортировка этого сырья морским путем.Германия объявила о своей национальной водородной стратегии, согласно которой к 2040 году ожидается увеличение производства до 10 ГВт. 7 миллиардов евро планируется инвестировать в развитие немецких компаний и их исследования.

У Польши есть идея по водороду?

Польша является пятым по величине производителем водорода в мире, производя около 1 млн тонн в год. Водород производится для промышленности - к сожалению, полностью из ископаемого топлива и с высокими выбросами.

Обзор наиболее важных польских документов показывает, что правители хотят воспользоваться водородной волной оптимизма и вложить значительные средства в этот сегмент, в то же время пытаясь отразить польские (т.е.углеродно-газовая) специфичность.

Что больше всего поражает, так это отсутствие последовательной стратегии и определения отраслей водородной экономики с нулевым уровнем выбросов, в которых Польша будет специализироваться. Конечно, к этому возражению следует относиться легкомысленно — серьезное обсуждение использования водорода в «зеленой трансформации» Европы началось совсем недавно.

В действующем Национальном плане по энергетике и климату на 2021–2030 годы подчеркивается, что водород может использоваться в электромобилях, автомобильном, железнодорожном, воздушном и морском транспорте.В документе показан акцент на углеродозависимых водородных технологиях, которые благодаря развитию водородной экономики должны обрести вторую жизнь. Все записи, касающиеся водорода, относятся к общей диагностике возможности, а не к конкретной рекомендации.

Энергетическая политика Польши до 2040 года (PEP2040) страдает от аналогичных проблем. В диагностическом разделе отмечено увеличение значения альтернативных видов топлива. В документе подчеркивается благоприятная инвестиционная среда ЕС для водородных технологий.В PEP2040 особо подчеркивается роль водорода в хранении энергии, в том числе энергии из избыточных ВИЭ.

В документе неоднократно упоминаются чистые угольные технологии с использованием, в том числе, CO 2 (CCS) улавливание и хранение для производства водорода. В то же время целевой сценарий правителей, хотя и без точных дат и показателей, соответствует направлению ЕС – производство водорода должно осуществляться без выбросов из излишков возобновляемой энергии. В переходный период также будет оказана поддержка низкоэмиссионному водороду из биометана, отработанных газов, ядерной энергии или природного газа (с использованием технологий пиролиза метана и CCS/CCU).

Важно отметить, что в PEP2040 вы можете найти конкретные показатели, связанные с водородной экономикой. К 2030 году газовая сеть должна быть способна транспортировать природный газ, смешанный примерно с 10% обезуглероженных газов (биометан и водород). С 2025 года 100 % новых автомобилей приобретаются для общественного транспорта городов с населением более 100 000 человек. жителей будет безэмиссионным (аккумуляторным или водородным), а через 5 лет весь парк общественного транспорта в этих городах будет безэмиссионным.

Хотя показатели, связанные с использованием водородных технологий, могут способствовать их популяризации на транспорте, представляется, что в этом сегменте качество работы общественного транспорта является гораздо более актуальной проблемой, чем интенсивность его выбросов.Кроме того, весьма вероятным сценарием является победа на рынке аккумуляторных технологий на автомобильном транспорте, и, таким образом, указанные выше положения не приведут к увеличению масштабов использования водорода.

Недостатки вышеупомянутых документов в некоторой степени (хотя и в недостаточной степени) восполняет ключевой документ, касающийся водородной экономики: проект Польской водородной стратегии (PSW) до 2030 г. с перспективой до 2040 г., который в настоящее время дорабатывается после он был завершен в феврале этого года.общественные консультации. Важно отметить, что он подчеркивает необходимость рассматривать водород с точки зрения нежурналистских цветов, которые могут препятствовать развитию технологий с низким уровнем выбросов, а также точную излучательную способность каждой технологии производства. Первостепенной целью PSW является создание польской водородной экономики на основе отечественных технологий.

PSW

предполагает 6 основных целей: внедрение водородных технологий в энергетике (включая хранение энергии), использование водорода в общественном, большегрузном и междугороднем транспорте (включаяв производство 2000 водородных автобусов в Польше к 2030 г.), декарбонизация промышленности (включая не менее 5 водородных долин к 2030 г.), производство водорода на новых установках (включая электролизеры мощностью 2 ГВт к 2030 г.), эффективная и безопасная передача водорода , создание стабильной регуляторной среды (включая разработку законодательного водородного пакета).

Сводка необходимых затрат на водородные технологии к 2030 г. показывает, что ок.9 млрд злотых, парк водородных автобусов 4,4 млрд злотых и заправочные станции 1,2 млрд злотых. Источники этих средств недостаточно конкретизированы, хотя указаны потенциальные программы, которые можно было бы использовать для этого.

Одним из надежных источников финансирования ПСР будет Национальный план реконструкции и повышения устойчивости, в котором используется инструмент ЕС #NextGeneration. В проекте этого документа водородные технологии являются одним из важных направлений развития, на который к третьему кварталу будет выделено 797 млн ​​евро.2026. Многие цели в этом документе совпадают с ПМГ, в том числе о создании Центра водородных технологий; общий диагноз водородного потенциала продублирован без указания какой-либо конкретной специализации для Польши.

Нам приятно, что такая инновационная отрасль экономики, как водородные технологии, получает высокую оценку, но нас беспокоит очень широкий подход к теме водородной экономики, который пытается сослаться на ряд ее различных аспекты одновременно.

В польской водородной стратегии снова много упоминается об автобусах и более многообещающих секторах использования водорода, например.в промышленность и хранение энергии - отсутствует дорожная карта, система господдержки и индикаторы на должном уровне детализации.

Цели часто кажутся маловероятными (например, 5 водородных долин к 2030 году), и отсутствует анализ их выполнимости. Он также задается вопросом, как при нынешнем энергетическом балансе Польши, основанном на угле и относительно небольшой доле возобновляемых источников энергии, электролизеры для производства водорода с нулевым уровнем выбросов будут питаться. Вызывает также озабоченность отсутствие убедительных признаков постепенного перехода от низкоуглеродных технологий к водороду, не содержащему CO2 2 , и объяснения того, как эти два подхода могут дополнять друг друга в переходный период.

Также маловероятно «доверие к польским технологиям» за такой короткий период времени в связи с тем, что в Польше только появляются безэмиссионные технологии на основе водорода.

В отчете Польского экономического института «Водородная экономика в Польше» четко указано, что по сравнению с высокоразвитыми странами Польша обладает небольшим технологическим потенциалом в этой области экономики, о чем свидетельствуют, в частности, после небольшого количества специализированных компаний и небольшого количества денег, потраченных на НИОКР по водороду.

Другой отчет PIE, Водородная экономика в Польше. Наблюдения, основанные на исследовательской базе Технологической инновационной системы, свидетельствуют о том, что ¾ опрошенных специалистов в области водородной экономики оценивают состояние инфраструктуры, сырья и ресурсов для ее реализации как плохое. В этой ситуации необходимо на начальном этапе развития этой отрасли наладить международное сотрудничество, чтобы построить соответствующие ноу-хау на реке Висла. В документах определенно отсутствуют мероприятия, которые способствовали бы созданию эффективных проектов с иностранными субъектами.Также нет (по крайней мере, пока - работа над водородным соглашением ведется) акцентировать важность и предлагать решения, которые создадут эффективное сотрудничество между бизнес-учеными и государственно-частным сектором.

Рекомендация: ставка на РЭС

Начните с основ. Для Польши резкое увеличение установленной мощности ВИЭ станет огромным вызовом, на который недостаточно реагируют ни PEP2040, ни Национальный энергетический и климатический план, особенно если часть мощности ВИЭ будет выделена для производства водорода.

Рекомендация: обеспечение благоприятной законодательной среды

Чтобы стимулировать инвестиции в производство с нулевым уровнем выбросов и массовое использование водорода, необходимо подготовить благоприятную среду для этой технологии. Объявление конкретной цели климатической нейтральности Польши, быстрое принятие польской водородной стратегии и водородное соглашение снизят инвестиционную неопределенность. Необходимо разработать соответствующие польские правила, которые позволили бы смешивать большое количество водорода с природным газом и транспортировать их по трубопроводам.

Благосклонность Брюсселя к этой технологии и постановка конкретных целей также является шансом на дополнительные средства для Польши. Также популяризация водородной экономики в Европе означает, что можно ожидать снижения затрат на инфраструктуру и возможности присоединения к международным водородным проектам.

Рекомендация: создание инфраструктуры хранения и передачи

Польша занимает особое место по наличию соляных пещер; Хранение водорода в нем является наиболее экономически выгодным способом.Мы должны вкладывать значительные средства в исследования и разработки в области хранения водорода, поскольку у нас есть опыт в этих технологиях, географические условия и соответствующие ноу-хау.

Подготовка газовой инфраструктуры, приспособленной для транспортировки водорода (как путем смешивания с природным газом, так и, в долгосрочной перспективе, для транспортировки чистого водорода), должна быть одним из приоритетов для лиц, принимающих решения. Налаживание связей с нашими соседями и участие в международной торговле водородом по трубопроводам — достижимая цель, которая может способствовать распространению технологии.

Это важно, потому что наши соседи (включая Германию) начинают уделять большое внимание водородным технологиям, от которых мы можем получить выгоду. Мы рады, что «Газ-Система» была включена в инициативу «Европейская водородная магистраль», которая может оказаться ключевой для европейской водородной экономики в будущем. Польские компании могут активно участвовать в строительстве соответствующей инфраструктуры , готовой к водороду , также за рубежом. Также необходимо сосредоточиться на текущем состоянии газовой сети в Польше и инвестировать в ее значительную модернизацию.

Рекомендация: использование водорода в промышленности и «на месте»

Доставка водорода потребителю хлопотна и приносит убытки, поэтому лучшим решением является использование водорода «на месте» или в непосредственной близости от его производства. Преобразование уже существующих промышленных кластеров в низкоэмиссионный водородный хаб сократит затраты на инвестиции в транспортную инфраструктуру, а произведенный водород будет использоваться локально или поблизости, напримерв нефтепереработке и производстве стали. Стоит рассмотреть место, которое позволит получить доступ к оффшорным ветряным электростанциям (которые также размещены польским правительством) и будущей потенциальной торговле оффшорным водородом.

Повышение конкурентоспособности зеленого водорода в производстве стали в ЕС потребует введения государственных субсидий для этой технологии, постепенного сокращения количества бесплатных разрешений на выбросы CO 2 в рамках ETS для промышленности и установления налога на выбросы углерода ( CBA, Carbon Border Adjustment ) для стали, импортируемой из-за пределов ЕС.В контексте защиты польской промышленности (например, от увеличения затрат, связанных с ETS), необходимо начать разработку правил, связанных с выполнением контрактов на разницу (как указал Томаш Адамчевский в своей оценке польской водородной стратегии). , что позволило бы защитить польскую промышленность от чрезмерно радикального увеличения нагрузки, связанной с разрешениями на выбросы CO 2 .

Рекомендация: не привязываться к другим технологиям, кроме электролиза

Производство водорода с нулевым уровнем выбросов только начинает развиваться, и впереди много вызовов.В целях обеспечения экономии за счет масштаба (и, таким образом, снижения затрат) для водородных технологий в экономике в переходный период также следует разрешить разработку других технологий производства водорода с низким уровнем выбросов (например, природного газа из CCS). На форуме ЕС Польша должна бороться за принятие различных научно-исследовательских проектов, связанных с водородом и его производными, а не только для безэмиссионного электролиза, который имеет серьезные недостатки, особенно в контексте Польши, у которой нет такой же возобновляемой энергии. потенциал, как, например, Португалия.

Рекомендация: не «гидрировать» транспорт

Широкое использование зеленого водорода на автомобильном транспорте в ближайшие 9 лет маловероятно. При постоянном динамичном росте популярности аккумуляторных автомобилей кажется, что в ближайшие десятилетия водород, скорее всего, не будет использоваться в индивидуальном транспорте.

Согласно рекомендациям Бартоша Якубовски, для уменьшения выбросов транспорта следует сосредоточиться на продвижении и расширении предложения общественного транспорта.Использование водорода в большегрузных и дальнемагистральных транспортных средствах все еще находится в стадии рассмотрения, хотя с каждым месяцем в этой отрасли, похоже, все больше внимания уделяется чрезвычайно динамично развивающимся аккумуляторным решениям.

Пока не будет обеспечено низкоуглеродное производство водорода, например, с использованием природного газа и технологии CCS, достижение амбициозных показателей следует отложить. На этом раннем этапе развития технологий основное внимание следует уделять НИОКР и конкретным показателям, связанным с производством водорода с низким и нулевым уровнем выбросов, а также с хранением и транспортировкой.Использование водорода должно сначала появиться в секторах, для которых аккумуляторных решений недостаточно, в том числе в промышленности и сезонном хранении электроэнергии.

***

Хотя концепция водородной экономики не нова, на этот раз она, скорее всего, станет неотъемлемой частью нашей реальности. Особенно большие надежды возлагаются на возможность хранения энергии, произведенной из нестабильных возобновляемых источников. В промышленности водород также может быть альтернативой ископаемому топливу.Там, где электрификация трудно реализуема, у нее самое большое будущее — в сталелитейном производстве, нефтеперерабатывающей отрасли или на железной дороге.

В то же время амбициозные цели и заявленные огромные инвестиции не должны заслонять серую реальность, в которой доля зеленого водорода ничтожно мала. Похоже, правители знают о возможностях развития, которые открывает этот сектор, о чем, в частности, свидетельствует Польская водородная стратегия и проект Национального плана реконструкции, в котором на водород было выделено 797 миллионов евро.Время и развитие технологий покажет, в какой степени мы действительно сможем использовать этот элемент в экономике. А пока стоит попытаться использовать нынешние настроения для построения нейтральности и инновационности польской экономики, которая, таким образом, может развиваться вне зависимости от окончательного успеха (или его отсутствия) водородных технологий.

Издание создано при сотрудничестве и при финансовой поддержке Фонда содействия развитию электромобилей в рамках проекта «Зеленый консерватизм». Партнером проекта является Всемирное католическое движение за окружающую среду.

Мы открыто делимся этой работой. Работа (за исключением графики) находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International license . Мы рекомендуем вам перепечатать и использовать его. Однако, пожалуйста, предоставьте ссылку на наш веб-сайт и перепечатайте эту информацию.

.

Ягеллонский институт - Ягеллонский институт 9000 1

Вчера Ягеллонский институт организовал дискуссию "Водородное направление - факторы, поддерживающие развитие водородных технологий". Участники обсудили, как будет выглядеть польский рынок водорода - от нормативно-правовой базы через необходимое финансирование до развития технологий. Дискуссию модерировал президент IJ Марчин Рошковски.

см. также

Большие надежды на развитие водородной экономики в Польше возлагает компания PKN Orlen, и Гжегож Юзвяк, директор бюро по внедрению альтернативных видов топлива, рассказал о планах концерна в этой области.Он упомянул такие проекты, как «Водородный орел», «Чистые города», завершенные инвестиции в первый польский водородный хаб на биоперерабатывающем заводе в Тшебине, водородный хаб во Влоцлавеке и участие Orlen в долине Мазовецких Водорова. Однако он подчеркнул, что поиск средств для финансирования этих проектов остается проблемой. - Есть еще проблема регулирования и сертификации. Существует также проблема лоббирования отдельных государств для поддержки решений, отвечающих их конкретным интересам. PKN ORLEN стремится диверсифицировать источники водорода, чтобы производимый водород был низким и без выбросов, но не только из возобновляемых источников, но и из бытовых отходов или биометана, — сказал Гжегож Юзвяк.

Шимон Былинский, директор отдела электромобильности и водородной экономики Министерства климата и окружающей среды (MKiŚ), рассказал о перспективах польского правительства. Он отметил, что сегодня рынок водорода еще не работает; он используется и производится местными предприятиями, и система торговли этим сырьем все еще разрабатывается. «Нам нужно увидеть, что нужно заинтересованным сторонам для каждого инструмента», — сказал он. Он также рассказал о целях развития водородной экономики в Польше: это внедрение водородных технологий в энергетике и отоплении, на транспорте и в промышленности.Тогда государство создаст систему распределения и хранения водорода, а также стабильную регуляторную среду, благоприятную для развития водородных технологий.

проф. Ярослав Милевски из Варшавского технологического университета заявил, что производство водорода уже не является проблемой с технической точки зрения — проблемы кроются в другом. - С транспортировкой и хранением дело обстоит не так просто. По его словам, транспортировка водорода по трубопроводам затруднена, поскольку это может вызвать коррозию стальных труб.Он добавил, что водород по-разному относится к разным отраслям экономики - в энергетике он является энергоносителем, на транспорте - топливом, а в химической промышленности - сырьем, используемым в производственном процессе.

Развитие рынка водорода обсуждала Катажина Памула-Врубель из юридической фирмы Olesiński i Wspólnicy, которая отметила, что существует много проблем с координацией в отношении водорода, что означает, что частные инвесторы будут обременены слишком большим риском.Как она подчеркнула, в контексте развития водородной экономики речь идет о гонке технологий. - Я считаю, что мы должны говорить о совместном, скоординированном забеге, - оценила Памула-Врубель.

Агентство промышленного развития занимается созданием водородных долин; они должны составить локальные экосистемы, в которых будут тестироваться цепочки добавленной стоимости. Об этом рассказал директор ARP по инновациям и технологиям Бартош Соколинский. - Мы хотим создать место, где можно будет тестировать технологии, создать водородный цикл, место, где его можно будет использовать, и посмотреть, как это подтянется финансово, - сказал он.

.

Зеленый водород может сыграть ключевую роль в обезуглероживании транспорта

PAP/S. Лещинский (1)

Водород – лучший источник энергии – участники панели «За водородом будущее электромобильности», состоявшейся в рамках конгресса Impact'21 в Познани, убедились в возможностях применения этого сырья, необходимых инвестициях и преимуществах над ископаемым топливом, но и электричеством.

Электромобильная революция, происходящая сегодня, должна включать не только «вторую электрификацию».При этом должны вестись работы по использованию водородного топлива, которое во многих приложениях равносильно электричеству, а в некоторых даже превосходит его.

«Мы хотим продвигать водородную экономику как способ думать о будущем польской экономики. У Польши есть все шансы стать в будущем европейским зеленым, экологически чистым водородным регионом», — сказал Анджей Зюлковски, президент Управления технической инспекции (UDT).

14 октября с.г.по инициативе Министерства климата и окружающей среды 140 субъектов, связанных с электромобильностью (представители государственного управления, подразделений бизнес-среды, науки и предпринимателей, представляющих практически все отрасли), подписали «Отраслевое соглашение о развитии водородной экономики в Польше».

После объявления Европейской комиссией «Водородной стратегии для климатически нейтральной Европы» в июле 2020 года Польша стала первой страной, в которой было заключено такое соглашение между субъектами из многих секторов экономики, объединяющими усилия для достижения общей ценности. .

Для водородной революции необходимы инновационные технологические решения. Водород — опасное топливо, в несколько десятков раз более взрывоопасное, чем обычно используемый метан.

Одним из ведущих поставщиков технологических решений, связанных с этим видом топлива, является японская Toyota. Недавно концерн ввел в общественное достояние 5,5 тыс. патентов, связанных с водородными двигателями и 24 тыс. с гибридом.

«Мы хотим быть послами водородной революции в Польше», — заверил во время обсуждения Анджей Шалек из Toyota Motor Poland.

Марцин Пархомюк, представляющий Исследовательскую сеть Лукасевича, напомнил, что Польша занимает третье место в Европейском Союзе и пятое место в мире по производству водорода. Однако по большей части это не экологический вариант этого топлива (зеленый), поскольку в процессе производства используется сырая нефть, газ и другие виды топлива (отсюда и маркировка серого или синего цвета).

«У Польши есть шанс стать европейским, а может быть, и мировым лидером в производстве и применении зелени, полностью основанной на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ)», — сказал Марчин Пархомюк.

Символом экономики, основанной на водородном топливе, по мнению Анджея Шалека, может стать представленная на конференции Toyota Mirai, построенная на платформе Lexus.

Силовой агрегат этого автомобиля полностью основан на водородном топливе. Преимущества такого автомобиля неоспоримы: заправка водородом, в отличие от зарядки аккумулятора в электромобиле, занимает примерно столько же времени, сколько заправка бензином, а запас хода на полном баке, предусмотренном производителем, составляет около 800 километров. .

Поскольку водород очень опасен, при производстве автомобиля были использованы решения, обеспечивающие безопасность даже в экстремальных условиях. Например, бак, в котором хранится топливо под давлением 700 бар, действительно «бронированный», его не может пробить даже снаряд, выпущенный с близкого расстояния.

«Сто лет назад первые автомобили работали на водороде и электричестве. Только тогда, в основном из-за простоты заправки, сырая нефть стала стандартом.Теперь история совершила полный круг, и мы возвращаемся к тому, с чего все началось», — отметил Анджей Шалек.

В то время как электромобили лучше работают в городах, по его мнению, за исключением населенных пунктов, водородные автомобили не имеют себе равных по времени зарядки и запасу хода. По словам представителя Toyota Motor Poland, это лучшее и перспективное решение для общественного транспорта и логистики.

Но водородная революция не будет осуществлена ​​в Польше, как согласились участники дискуссии, без развития инфраструктуры, то есть станций зарядки водородного топлива (в настоящее время ближайшая находится в Германии).Большим преимуществом такого типа установок является возможность производить топливо на месте. Его не нужно доставлять, как бензин или сырую нефть, по суше или по трубопроводу.

«Водород может сыграть ключевую роль в обезуглероживании не только наземного транспорта, но и в принципе всего, что в настоящее время работает на нефтепродуктах», - резюмировал панель Кароль Короновски, представитель концерна «Боришев».

Источник информации: PAP MediaRoom

.

Смотрите также