16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/411/7591720.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 7 (411) апрель 2021 года

Водородный электропоезд: «зеленая» инновация с большими перспективами

Одной из первых водородных «ласточек» в России может стать проект по организации пассажирского железнодорожного сообщения с применением поездов на водородных топливных элементах и систем обеспечения их эксплуатации. Правда, пока речь идет только о пригородных поездах, курсирующих на острове Сахалин.

Четырехсторонний подход

Соглашение о сотрудничестве и взаимодействии по данному проекту правительство Сахалинской области, ОАО «РЖД», ГК «Росатом» и АО «Трансмашхолдинг» подписали еще в сентябре 2019 года на экономическом форуме во Владивостоке. В октябре прошлого года он вошел в план мероприятий «Развитие водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года», предусматривающий обеспечение создания опытного образца железнодорожного транспорта на водороде не позднее 2024 года. Основные этапы проекта: формирование финансовой модели, разработка ТЭО, принятие решения о реализации, строительство поездов и их эксплуатация.

Схема взаимоотношений участников проекта будет выглядеть следующим образом. «Росатом» полностью берет на себя производство и экипировку поездов водородным топливом. При этом на сегодня рассматриваются несколько вариантов по производству водорода, включая парогазовую конверсию метана и электролиз.

Один из ведущих производителей подвижного состава в РФ «Трансмашхолдинг» обеспечивает производство, поставку, ремонт и сервис поездов.

Участие РЖД заключается в обеспечении доступа к инфраструктуре, консультировании партнеров по созданию поезда и инфраструктуры и дальнейшей эксплуатации поездов.

Правительству Сахалинской области предстоит сформировать центр компетенций по водородной энергетике. На базе вузов, которые находятся на острове, будет обеспечено обучение специалистов и подготовка кадров для эксплуатации подвижного состава и объектов инфраструктуры.

Сейчас стороны рассматривают финансовую модель и технико-экономическое обоснование проекта, который, к слову, пока имеет отрицательный результат. Это связано как с высокой стоимостью топлива, так и с высокой стоимостью самих пригородных поездов.

«Пригородное движение является убыточным. Кроме того, есть свои особенности по Сахалину и по производству водорода. Несмотря на то что на острове есть целый ряд проектов, остаются вопросы по источникам газа и по электроэнергии для обеспечения электролиза воды. Данный механизм является затратным, цена на водород выходит от 800 до 1000 рублей за килограмм», — отметил заместитель директора научного центра «Тяга поездов» АО «ВНИИЖТ» Андрей Заручейский на конференции «Инвестэнерго-2021».




Водородный электропоезд минимум в два раза дороже и по капитальным, и по эксплуатационным затратам.




Плюсы перевешивают минусы

По мнению эксперта, вся эта водородная история, которая разворачивается на наших глазах, обусловлена не только климатической повесткой, но и геополитикой.

«Мы будем вынуждены участвовать в этой игре. И в ней для нас есть плюс: переход к водороду и его применение в топливных элементах позволит сформировать совершенно другой технологический уклад. Дело в том, что такие топливные элементы не имеют ни клапанов, ни коленчатых валов. Это, по сути, химический источник энергии, у которого на входе есть водород и воздух, а на выходе — электричество, — комментирует Андрей Заручейский. — Преимущество данной технологии в том, что мы уходим от обслуживания силовых установок и существенно упрощаем эксплуатацию составов.

Однако здесь есть и оборотная сторона: в текущий момент топливный элемент имеет достаточно высокую стоимость. К тому же у водорода как топлива есть важная особенность — у него в четыре раза более высокая теплотворная способность, нежели у дизельного топлива. Но когда мы выжимаем давление в 350 атмосфер, получаем всего 2 килограмма этого водорода. По природному газу цифры будут другие. С этой проблемой столкнулся весь мир».

Применение топливных элементов означает переход к использованию гибридной схемы тягового привода. При этом если посмотреть характеристики топливных элементов, то, согласно проведенным расчетам, минимальная мощность такого элемента должна составлять 130 кВт, но должен быть определенный запас 150–160 кВт. Участники проекта готовы произвести подобный продукт. Не стоит забывать и о накопителе энергии, его эффективная емкость может составить от 20 до 22 кВт*ч.

Что касается пользы для экологии, то она действительно будет. Как отметил Андрей Заручейский, годовой расход дизельного топлива современным рельсовым автобусом (РА-З) составляет 893,4 тонны, а выбросы в окружающую среду достигают 67 тонн. Годовой расход водорода В-поездом составит 223,4 тонны, в то время как выбросы в окружающую среду будут равны нулю.


Масштабирование возможно

Проект на Сахалине станет пилотным. Первый состав должен появиться уже к 2024 году. Затем с 2025 по 2030 год появятся еще семь составов, к которым впоследствии добавятся еще 13.

«Правительство Сахалинской области стремится превратить свой регион в туристическую Мекку, поэтому данный проект также реализуется в рамках концепции по созданию туристической зоны, — поясняет Андрей Заручейский. — Те же немцы, когда к ним приезжают наши коллеги, говорят, что после запуска первого поезда на водородных элементах в 2018 году у них значительно увеличилось количество пассажиров. Многие захотели испытать новый вид транспорта. В Москве была похожая ситуация с появлением электробусов.

Запуск поездов на водороде тоже, безусловно, вызовет интерес. Также мы изучаем возможность внедрения таких поездов в других регионах. По нашему мнению, они могут применяться на Дальнем Востоке — в Приморском крае, Амурской области. А также в Калининградской области, Крыму и на Черноморском побережье. Однако речь идет именно о пригородном движении. Когда мы перейдем к магистральным локомотивам, там будут уже совершенно другие объемы водорода. Это отразится на требованиях к инфраструктуре его производства, экипировки и транспортировки».


По поручению Президента

Как рассказал в конце февраля в интервью телеканалу «Россия-24» заместитель министра промышленности и торговли РФ Александр Морозов, в ближайшие годы в России появятся не только локомотивы, но и другие транспортные средства, работающие на водороде.

«Мы сегодня очень активно вместе с нашим государством, научным центром ФГУП НАМИ и машиностроителями работаем над созданием техники на водороде. Уверены, что выполним поручение Президента РФ и к 2023 году выпустим образцы общественного транспорта. У нас появятся трактора, комбайны и к 2024 году локомотивы, работающие на водороде», — подчеркнул он.

Напомним, что Президент РФ Владимир Путин упомянул о необходимости «сделать следующий шаг» в развитии зеленого транспорта и создать к 2023 году городской автобус на водородном топливе в ходе рабочей встречи с председателем Правительства РФ Михаилом Мишустиным 30 декабря 2020 года.

«Также нужно делать на водороде локомотивы. С учетом требований к сохранению природы, к городскому транспорту, особенно в крупных городах, где используется много городского транспорта на дизельном топливе, загрязняющем окружающую среду, транспорт на газомоторном, а тем более на водородном топливе будет востребован в высшей степени», — убежден глава государства.



МНЕНИЕ

Юрий Мельников, старший аналитик Центра энергетики Московской школы управления СКОЛКОВО:


Юрий Мельников


«Электропоезд на основе топливных элементов с водородом — инновационная технология. Она имеет большие перспективы для повышения экологичности железнодорожного транспорта — сокращение почти до нуля как выбросов СО2, так и токсичных веществ в атмосферу. 

В странах и регионах, в которых сокращение этих выбросов является приоритетом в регулировании и дает дополнительный экономический эффект (например, за счет сокращения экологических платежей), реализация подобных проектов облегчается. Дизельные тепловозы и даже электровозы, работающие от электросети, имеют сравнительно худшие экологические характеристики.

В то же время водородные электропоезда начали развиваться совсем недавно, поэтому соответствующие технологии пока существенно дороже альтернатив. По данным, которые приводил «Трансмашхолдинг» в конце прошлого года, водородный электропоезд минимум в два раза дороже и по капитальным, и по эксплуатационным затратам.

Успех пилотного проекта на Сахалине будет зависеть от того, как быстро его участникам удастся сократить этот разрыв и обеспечить субсидированием разницу между альтернативами. Еще один важный вопрос — создание водородной заправочной инфраструктуры. Ее стоимость, очевидно, в стоимость водородного электропоезда не включается, но является необходимым элементом проекта в целом.

В европейской практике подобные пилоты реализуются при серьезной поддержке со стороны бюджетов Евросоюза, государства и региона и направлены на достижение экологических целей. От того, в какой степени удастся применить эту модель на Сахалине — регионе климатического эксперимента, — зависят перспективы его тиражирования в других регионах России».


Водородная энергетика, Топливо,

Водородный электропоезд: «зеленая» инновация с большими перспективамиКод PHP" data-description="Одной из первых водородных «ласточек» в России может стать проект по организации пассажирского железнодорожного сообщения с применением поездов на водородных топливных элементах и систем обеспечения их эксплуатации. Правда, пока речь идет только о пригородных поездах, курсирующих на острове Сахалин. <br /> " data-url="https://www.eprussia.ru/epr/411/7591720.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/b94/b9443a0da0b218614d507e01b703b9a4.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные