Вот, новый водород!

19 апреля 2021, 00:00
№17
МИХАИЛ ТЕРЕЩЕНКО/ТАСС
Вице-премьер Александр Новак объявил о намерении России стать ведущим игроком на рынке водорода

Россия намерена войти в число мировых лидеров в сфере производства и экспорта водорода. Такое заявление в статье для журнала «Энергетическая политика» сделал вице-премьер российского правительства Александр Новак. Он, впрочем, отмечает, что мировые эксперты еще не пришли к единому мнению о потенциальных объемах мирового рынка водорода. Глобальный спрос на водород к 2050 году может составить, по разным оценкам, от десятков миллионов тонн почти до 700 млн.

Разброс оценок обусловлен тем, что развитие водородной энергетики возможно по двум сценариям. Первый — создание глобального рынка по аналогии с рынками нефти и газа, на котором водород в больших объемах перемещается из центров производства в центры потребления. По второму сценарию производство и потребление водорода будет локальным, в рамках отдельных стран или регионов.

Первый сценарий предполагает решение ряда технологических проблем, в частности проблемы транспортировки и хранения водорода. И это помимо развития технологий, производства оборудования и строительства мощностей для его получения. Причем водорода, имеющего низкий углеродный след, то есть либо произведенного с использованием электроэнергии из возобновляемых источников («зеленый» водород), либо в процессе его получения из природного газа выделяющийся при этом углекислый газ улавливается и утилизируется («голубой» водород).

Львиная доля водорода (из примерно 75 млн тонн общего мирового потребления) сегодня производится в нефтеперерабатывающей и химической промышленности и используется в их же технологических цепочках. Доля «зеленого» водорода пока составляет десятые процента. Есть куда расти. И такая цель поставлена в стратегиях развития водородной энергетики, принятых в ряде стран. Именно на водород делается ставка в процессе декарбонизации мировой экономики и мирового энергоперехода в целом. Водороду при этом отводят роль и энергоносителя, и накопителя энергии.

Россия тоже включается в процесс. В октябре прошлого года принята соответствующая дорожная карта, первый пункт которой предполагает разработку концепции развития водородной энергетики. Проект документа уже подготовлен Минэнерго России, начата процедура согласования в правительстве. Ранее принятая дорожная карта предполагает, что в 2023 году в нашей стране должен быть запущен пилотный проект производства водорода с использованием мощностей атомных электростанций, к 2024-му — пилотный проект установки получения водорода без выброса углекислого газа, испытание турбины на метано-водородном топливе, создание опытного образца железнодорожного транспорта на водороде. По данным Минэнерго, к 2050 году Россия будет экспортировать от 7,9 до 33,4 млн тонн водорода. Столь большой разбег обусловлен тем, что, как было сказано, пока нет понимания, сколько водорода потребуется мировой экономике к этому сроку.

В 2020 году в России было произведено 1063 млрд кВт·ч электроэнергии.

Если весь этот объем направить на производство водорода методом электролиза воды, то за год удалось бы «добыть» порядка 21 млн тонн водорода (для производства 1 кг водорода необходимо потратить 51 кВт·ч электроэнергии). И это без учета энергии, использованной, например, для получения из обычной воды дистиллированной, предназначенной для разложения на водород и кислород в процессе электролиза. Для производства заявленных 33,4 млн тонн водорода понадобится более 1700 млрд кВт·ч электроэнергии. Причем не простой, а возобновляемой, в противном случае водород не будет признан «зеленым», а именно он предпочтителен для инициаторов перехода на его использование в экономике. Что, впрочем, логично: нет смысла производить водород с использованием энергии, полученной от сжигания ископаемого топлива, которое сопровождается выбросами углекислого газа. Да и еще и тратить этой энергии на производство водорода больше, чем потом можно будет получить от него.

Что же до «голубого» водорода, сырьем для которого служит природный газ, то пока, с одной стороны, нет четкого решения потенциальных потребителей о том, можно ли его признать столь же приемлемым, как «зеленый», с другой — его производство только на подходе: технологии и оборудование еще разрабатываются. Хотя есть альтернативная точка зрения: Россия продолжает поставлять природный газ в ту же Европу, а уже там из него производят водород с улавливанием углекислого газа. Этот вариант предпочтителен: не надо строить инфраструктуру для транспортировки и хранения водорода. Да и риск реализации варианта, при котором потребление водорода к 2050 году останется на сегодняшнем уровне, будет не на нашей стороне.