Артём Комаров, водородное будущее — по 2$/кг к 2030 году
Видный российский деятель, Артём Андреевич Комаров, прокомментировал вопрос развития водородной энергетики в Российской
Федерации, а также стратегические инициативы и ключевые меры по развитию водородной энергетики в Российской Федерации на среднесрочный период до 2024 года, долгосрочный период до 2035 года и основные ориентиры на перспективу до 2050 года.
Как уточнил Артём Комаров, водород — самый лёгкий из элементов периодической таблицы. Его одноатомная форма — самое распространённое химическое вещество во Вселенной, составляющее примерно 75 % всей барионной массы. Большинство звёзд состоят из водородной плазмы.
Если оглянуться на несколько веков назад, в не такое уж далёкое прошлое, то мы увидим, что в конце 18 — начале 19 века улицы Лондона освещались газовыми фонарями — 50% приходилось на водород, который получали в процессе горения угля. В настоящее время водород применяется для различных целей во многих отраслях промышленности.
С середины 20 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 в водородной энергетике.
Текущий ежегодный мировой спрос на водород оценивается в объеме 116 млн. тонн, при этом на чистый водород приходится 74 млн. тонн в год, еще около 42 млн. тонн водорода используется в смеси с другими газами в качестве сырья или топлива при производстве тепловой и электрической энергии.
Артём Андреевич обратил внимание, что водород, который в настоящее время используется, производится из ископаемого топлива и с ним связано значительное количество выбросов CO2. Водород принято разделять на «серый» – добытый из угля, нефти и газа и «голубой», полученный паро-газовой установкой ТЭС или АЭС с технологией CCS (carbon capture and storage).
Самым безопасным и экологически чистым Артём Комаров называет «зеленый» водород (green hydrogen) – полученный из воды (ВИЭ — возобновляемая энергия). При этом Артём Андреевич отмечает, что сегодня 99% водорода является «серым», создавая огромный углеродный след, сопоставимый с половиной суммарных выбросов СО2 всей экономикой России и только 1% водорода по праву можно назвать «зеленым».
Зеленый водород, производимый из возобновляемых источников энергии, ядерного или ископаемого топлива с помощью CCUS — технологии улавливания, использования и хранения СО2, может помочь в декарбонизации различных секторов. Объявлено и инициировано несколько проектов по производству экологически чистого водорода в разных странах мира.
В качестве основных факторов обеспечения конкурентоспособности водорода, произведенного методом электролиза воды, Артём Комаров рассматривает перспективное снижение капитальных затрат на электролизеры (в том числе за счет разработки новых типов), а также стоимости электроэнергии возобновляемых источников энергии и атомной электростанции.
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.
Если задуматься, то именно в настоящее время — 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.
Согласно экспертного мнения председателя Совета Директоров производственного предприятия «Керамакс», 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.
Рынок будет глобальным, возникнут крупномасштабные перевозки водорода, аналогичные тем схемам, по которым сейчас торгуется СПГ (сжиженный природный газ).
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 уже в настоящее время.
По экспертным данным Артёма Андреевича Комарова, в мире насчитывается почти 3 миллиона километров трубопроводов для транспортировки природного газа и около 400 миллиардов кубометров подземных хранилищ — часть этой инфраструктуры может быть использована для транспортировки водорода, что может стать серьезным стимулом для разработка зеленого водорода.
Успех 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, заключил Артём Комаров.
