16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/424/5103067.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 20 (424) октябрь 2021 года

Россия как часть глобального рынка водорода: какие технологии нужно развивать, чтобы предложение соответствовало спросу?

Продолжение. Начало в «ЭПР» № 19 (423)

Глобальный рынок водорода еще только формируется. И у России, крупнейшего поставщика энергоресурсов, есть огромный потенциал и возможности воспользоваться ситуацией и занять крупную долю мирового рынка водорода. Как это сделать, обсудили эксперты в ходе круглого стола, который «ЭПР» провела в рамках Петербургского международного газового форума.

На пороге глобального рынка

С учетом развития морской транспортной инфраструктуры, использования всего микса технологий производства водорода для удовлетворения спроса общие капитальные затраты компаний к 2050 году могут превысить $79 млрд.

Василий ЧубоксаровТакой прогноз дал руководитель аналитического департамента Центра компетенций технологического развития ТЭКа, Министерство энергетики Российской Федерации ФГБУ «Российское энергетическое агентство» Василий Чубоксаров.

Глобальный рынок водорода на текущий момент не сформировался. Основные его потребители зачастую являются его производителями, а водород, который можно купить на открытом рынке, продается в газовых баллонах, и цена на него варьируется от 2,9 до 13 тыс. рублей за куб. м. «Традиционно потребителем наших ресурсов является Евросоюз, поэтому стоит ориентироваться на этот рынок. В первую очередь странам ЕС интересен низкоуглеродный, «зеленый» водород. Чтобы удовлетворить запрос стран ЕС, требуются большие инвестиции. Нам нужно полностью выстраивать индустрию производства», — отметил Василий Чубоксаров.

Учитывая растущий спрос на использование водорода в мировой экономике и внутри России, в ближайшие десятилетия нам необходимо обеспечить развитие существующих и создание новых технологий получения, аккумулирования, транспортировки и применения водорода, считает эксперт.

«Технологии есть. Вопрос в снижении цены для потребителей, именно это будет драйвером для развития водородного рынка», — отметил Василий Чубоксаров.


Переходный период

Согласно проведенному КПМГ исследованию, 45% респондентов считают, что российский рынок водородной энергетики в ближайшей перспективе будет расти на 5% в год. Такими результатами исследования 2021 года поделился директор практики стратегического и операционного консультирования КПМГ в России и СНГ Максим Малков.

Максим МалковОн отметил, что компании в Европе напрямую заинтересованы в переходе к водородной энергетике. Среди опрошенных компаний 75% уже включили использование водорода в свои программы устойчивого развития. В качестве мер, которые могли бы стимулировать компании развивать водородную энергетику, респонденты указали налоговые льготы (37%), денежные субсидии (26%), организацию полигонов по испытанию технологий (21%).

Мировые инвестиции в водородную энергетику до 2030 года будут расти примерно на 35% в год.

«Мы в России находимся только на начальном этапе формирования водородной энергетики», — резюмировал представитель КПМГ.


Не надо менять бусинки на золото

Водородной энергетики в том смысле, как мы привыкли понимать слово «энергетика», на самом деле не существует. Такую точку зрения высказал представитель Института проблем химической физики РАН, Центр компетенций «Технологии новых и мобильных источников энергии» д. х. н., профессор Юрий Добровольский.

Юрий ДобровольскийРоссия — энергоизбыточная страна, расположенная рядом с энергодефицитными государствами. Поэтому экспорт водорода в них будет вне зависимости от того, станет в нем участвовать Россия или любая другая страна.

Но, по мнению ученого, эту нишу надо занимать нашей стране, причем быстро, иначе шанс может быть упущен. Рынок газа со временем сильно не пострадает, а вот рынок нефти значительно сократится. Так что если есть желание и возможности, Россия должна включиться в рынок водорода, потому что найти еще такую же нишу для нашего экспорта, как нефть, будет трудно.

«Главное, не надо менять бусинки на золото, то есть свои ресурсы на технологии и решения, — акцентировал Юрий Добровольский. — Очень страшно, если нам будут продавать электролизеры и топливные элементы, а мы — водород. Поэтому здесь необходимо найти разумный баланс».


Территориальные преимущества

«Мы, как и все в водородной тематике, находимся в начале пути. Мы понимаем, что через Ленинградскую область идет основной транзит энергоресурсов в ЕС, – отметил в ходе круглого стола заместитель председателя Правительства Ленинградской области Дмитрий Ялов. – И мы понимаем, что архитектура мирового энергорынка будет меняться.

Дмитрий ЯловПоэтому, с одной стороны, мы закладываем резервы земли под реализацию проектов, связанных с водородной энергетикой (производством водорода в целом) рядом с нашими крупнейшими газопроводами на юге и на севере области. Кроме того, мы сейчас достаточно активно ведем переговоры с потенциальными девелоперами ветропарков. Потому что главный вызов, который мы сейчас видим, это наличие «зеленой» энергии для выработки водорода. Ее сейчас у нас нет, за исключением небольшого каскада гидроэлектростанций».

При этом чиновник отметил, что основная перспектива – это производство «голубого» водорода из газа.

«Все будет зависеть от конфигурации рынка, насколько такой вид топлива, как «голубой» водород, будет востребован. Мы понимаем, что у нас есть ограниченные возможности для стимулирования этого сегмента через механизм СПИК 2.0, – сказал Дмитрий Ялов. – Конкретных инвесторов, которые уже вели бы с нами переговоры по созданию таких производств, сейчас нет, но мы открыты к предложениям».


Надо самим пользоваться

Однако далеко не все компании в первую очередь ориентируются на экспорт. Многие предпочитают развивать собственные «водородные» проекты внутри страны.

Илья ВетровНапример, «Газпром нефть» планирует вдвое нарастить объемы производства водорода к 2025 году. Мощности и инфраструктура компании уже сегодня позволяют сделать первый шаг в развитии рынка водородного топлива в РФ, сообщил директор по развитию бизнеса, Дирекция по стратегии и развитию бизнеса (БЛПС) ПАО «Газпром нефть» Илья Ветров.

«Этот профицит даст возможность развития новых направлений бизнеса, таких, как использование на транспорте — коммерческом и муниципальном. Это «серый» водород, но это не мешает ему снижать выбросы СО2 в городе при использовании транспорта. Мы также постепенно реализуем проекты по снижению углеродного следа этого топлива», — отметил он.

Илья Ветров сообщил, что «Газпром нефть» рассматривает проект по отгрузке и заправке водородным топливом пассажирского автобусного транспорта. Для этого компания имеет такие преимущества, как: обеспеченность сырьем, минимальная стоимость производства кг водорода, доступ к крупному рынку сбыта (территориальная близость к Москве), развитая сеть и клиентская база.

Компания планирует в 2023 году уже запустить пилотную водородную АЗС и с 2025 года начать тиражирование проекта.

«С экспортом тяжело, нужно самим (в России) пользоваться тем, что мы планируем продавать, — заключил Илья Ветров.


Возможности внутреннего рынка

Акцент на внутренних возможностях водородного рынка сделал и вице-президент по маркетингу и развитию бизнеса «Русатом Оверсиз» Антон Москвин.

Антон МосквинПо его словам, сейчас рынок водорода находится в стадии формирования. Но эта тема набрала такой темп, что на ближайшие лет 10, а по оценкам «Русатом Оверсиз», — 15–20, это движение не остановить. На это влияют и политические, и экономические факторы.

Коммерциализация возможна как в секторе международных цепочек поставок водорода (экономия на масштабе и совершенствование технологий транспортировки), так и в секторе локальных проектов, где промышленные предприятия будут отдавать низкоуглеродное производство водорода «под ключ» на аутсорс.

«В ближайшее десятилетие мы увидим расцвет водородных технологий и большое количество проектов. Потребление водорода в Европе составит от 13 млн тонн до 20 млн тонн к 2030 году. Объемы внутреннего электролизного производства — около 6,5 млн тонн», — прогнозирует эксперт.

По его мнению, у России есть очень серьезный экспортный потенциал по водородной энергетике и его нужно реализовывать. При этом значительный объем возможностей формирует внутренний рынок, в частности промышленность. И на этом надо делать акцент, уверен Антон Москвин.


Развитие транспорта

С тем, что водород — как одно из перспективных направлений развития транспорта, согласен главный инженер АО «ВНИКТИ» Юрий Бабков. Его применение позволяет решить одновременно две задачи: снижение выбросов вредных веществ и уменьшение углеродного следа автономного подвижного состава.

Юрий БабковПо его словам, ряд стран уже представили прототипы гибридных локомотивов. Это, например, поезд Coradia iLint на топливных элементах компании Alstom, четырехосный маневровый локомотив компании Pesa (Польша) на базе тепловоза SM42, оборудованный двумя топливными элементами мощностью 82 кВт и литий-титанат-оксидных АКБ емкостью 168 кВт•ч., Hybari — экспериментальное рельсовое транспортное средство, разработанное совместно компаниями East Japan Railway, Hitachi и Toyota, в качестве силовой установки которой используются водородные топливные элементы и литий-ионные аккумуляторы. Американская компания Wabtec построила и испытывает совместно с железной дорогой BNSF на одной из линий Калифорнии прототип гибридного магистрально аккумуляторного локомотива мощностью 2,4 МВт, который при тяге тяжеловесных поездов совместно с двумя тепловозами позволяет снизить расходы топлива и выбросы углекислого газа на 11%, в дальнейшем планируется перевод данных локомотивов на водородное топливо.

Научно-отраслевым комплексом холдинга ОАО «РЖД» в лице Инжинирингового центра, институтов ВНИИЖТ и ВНИКТИ также прорабатывает варианты создания маневровых и магистральных гибридных локомотивов, работающих на водороде. В частности, разработан проект маневрового водородного локомотива на базе ТЭМ19 (запас водорода хранится в компримированном виде) и проект магистрального водородного локомотива на базе газотурбовоза ГТ1-H (запас водорода хранится в сжиженный виде в криогенной емкости).

Преимущества электрохимических генераторов, использующих в качестве топлива водород, это отсутствие выбросов парниковых газов (СО2) от локомотива, отсутствие выбросов вредных веществ, а также высокий КПД силовой установки (не менее 50%). Недостатки применения: высокая стоимость водорода, сложность хранения водорода и низкий уровень готовности технологий», — рассказал Юрий Бабков.


Верное направление

Водород в качестве топлива будет достаточно эффективен, убежден президент компании «Сименс Энергетика» Олег Титов. Выступая в ходе круглого стола, он выразил уверенность в перспективности российской энергетики и верности взятого направления.

Олег ТитовВ области водородной энергетики компания разделяет свою работу на две части: технологии для производства водорода и использование этого топлива в своих установках.

«Первая — наиболее сложная. Мы получаем водород с использованием протонно-обменных мембран, — отметил Олег Титов. — «Сименс-Энергетика» активно участвует в переводе газовых турбин на водородное топливо. Наш первый опыт — две крупные станции для «Казаньоргсинтеза» и «Нижнекамскнефтехима» доказали, что это возможно.

Мы рассчитываем, что к 2030 году у нас будут все турбины работать на водородном топливе. Сейчас у нас есть SGT-800, 64МВт, она может сжигать до 80%. И тут опять встает вопрос экономики. Если сжигать 100%, то КПД снизится, мощность уменьшится, но мы выиграем по экологии. Значит, надо выбирать, что лучше, за что мы будем меньше платить.

Мы изучаем, как это развивать, в каких отраслях энергетики и промышленности использовать.

Считаю, что через какое-то время водород в качестве топлива будет достаточно эффективен. И если цена на него не будет заоблачной и будет снижаться, то и CAPEX (капитал, использующийся для приобретения или модернизации физических активов) будет в пределах, выгодных производителю энергии для того, чтобы такое топливо использовать».

Олег Титов выразил уверенность, что перспективы развития водородной энергетики значительны.

«Но не все так просто. Необходимо решить еще много вопросов: транспортировка, воздействие водорода на металл досконально пока не изучены. Мы находимся в начальной стадии», — заключил Олег Титов.


Снижение выбросов

Одним из способов снижения выбросов в атмосферу углекислого газа является использование водорода в качестве топлива. Об этом рассказал директор АНО «Центр исследований и научных разработок в области энергетики «Водородные технологические решения» Максим Савитенко. Он подробно остановился на вопросе аккумулирования альтернативной энергетики как способе снижения выбросов СО2.

Максим СавитенкоВыработка электроэнергии ВИЭ характеризуется неравномерностью. Аккумулирование не востребованной в данный момент времени энергии является одним из возможных путей снижения выбросов в атмосферу углекислого газа, поскольку энергия, аккумулированная от возобновляемых источников энергии (ВИЭ), позволит уменьшить сжигание органических топлив на тепловых электростанциях. В настоящее время предлагается множество различных способов аккумулирования энергии.

Максим Савитенко предложил несколько схем аккумулирования водорода и его превращения в электроэнергию.

Одна из возможных концепций аккумулирования электрической энергии, вырабатываемой в ночное время ВЭС и выдаваемой в сеть в часы пиковых нагрузок, заключается в аккумулировании водорода, вырабатываемого в электролизерах с помощью электрической энергии, вырабатываемой в ночное время ВЭС, смешивании водорода и природного газа и сжигания водородной смеси в газопоршневых, в газотурбинных установках и котельных агрегатах, выдающих электроэнергию потребителям. Одним из перспективных вариантов аккумулирования водорода является его подмешивание к природному газу, транспортируемому по газопроводу. Специалисты АНО «Водородные технологические решения» разработали схему подмешивания водорода к природному газу в соответствии с СТО ПАО «Газпром».


Технологиями нужно управлять

Водородные технологии — это новый класс технологий и решений, и для управления ими необходимо растить новых специалистов, считает заместитель генерального директора группы компаний «ИнЭнерджи», директор по развитию бизнеса Михаил Козлов.

Михаил КозловПо его словам, чтобы технологии разработать и довести до крупных мировых рынков, по инициативе «ИнЭнерджи» была создана научная программа NAMES (New and Mobile Energy Sources), в которую вошли Сколтех, МФТИ, ИПХФ РАН, ТПУ, ИНЭОС РАН, РХТУ и другие.

Спикер перечислил перспективные направления, которые «ИнЭнерджи» планирует комплексно развивать:

  • инфраструктура производства и логистики водорода,
  • системы накопления энергии и автономные источники питания,
  • производство водорода из воды и природного газа,
  • водородные заправки,
  • электродвижение, в том числе эффективный и экологичный транспорт (водоробус, муниципальный и речной транспорт),
  • обучение новым технологиям.



Подготовить техрегламенты

В России необходимы разработка и актуализация техрегламентов и стандартов в области водорода, уверен президент Национальной ассоциации водородной энергетики (НАВЭ) Александр Раменский.

Александр Раменский«Мы должны быть готовы к тому, что в скором времени к нам пойдут технологии и решения в области применения водорода в обмен на экспортные поставки собственного водорода. И к этому надо быть готовым. В том числе в части гармонизации национальной, межгосударственной и международной стандартизации», — убежден эксперт.

По его словам, очевидно, что в ближайшее время России необходимо будет продолжить начатую десять лет назад работу над техническими регламентами и стандартами, работа над которыми велась опережающими темпами. Необходимо определиться с терминами и понятийным аппаратом. Их отсутствие вносит элемент неопределенности.

«Если мы хотим включиться в правила международной игры, к 2024 году нужно выработать законодательно-нормативную систему, максимально гармонизированную с мировыми стандартами. Во многом направление развивается на основании той нормативно-правовой базы, которую мы разрабатываем более 10 лет», — отметил Александр Раменский.

Он отметил, что Росстандарт в рамках деятельности ТК 29 «Водородные технологии» планомерно формирует систему стандартизации водородных технологий и топливных элементов с учетом развития национальной энергетической политики водородной экономики. Таким образом, стимулируется продвижение инновационной деятельности в России.

«В целях реализации государственной энергетической политики страны Минэнерго России должно рекомендовать Рабочей группе по развитию водородной энергетики использовать требования Технических регламентов Таможенного союза, национальных, межгосударственных и международных стандартов в области водородных технологий и топливных элементов, а также Правил ЕЭК ООН № 134 и ГТП ООН № 13. Это позволит создавать машины и оборудование, соответствующее мировым аналогам, — заключил эксперт.


Развитие водородной энергетики — не самоцель

Наша главная цель — повысить уровень жизни населения при уменьшении нетто-выбросов, то есть как за счет технологических и структурных достижений по их уменьшению, так и за счет мер по повышению природной поглощающей способности наших территорий и акваторий и разработки технологических решений по поглощению выбросов. Поэтому мы должны системно оценивать все возможности, направления, плюсы и минусы развития водородной экономики и энергетики как части более широкого подхода. Такой точки зрения придерживается Андрей Конопляник, д.э.н., профессор, советник генерального директора ООО «Газпром экспорт», сопредседатель с российской стороны Рабочей группы 2 «Внутренние рынки», Консультативного совета Россия–ЕС по газу, член Научного совета РАН по системным исследованиям в энергетике.

Андрей КонопляникОн также поделился своими взглядами на водородную стратегию ЕС. По мнению спикера, энергопереход в ЕС основан на полуправде, а это означает искаженные «преимущества» и мнимую экологическую исключительность «зеленого»/«возобновляемого» водорода. Цель — создание мирового рынка «зеленого» водорода и технологий на основе евро и всемерное продвижение водородной философии ЕС, в первую очередь в сопредельные государства — потенциальные экспортеры водорода. Для этого в качестве генеральной линии на достижение нетто-нулевых выбросов целенаправленно выбрана зауженная экономическая концепция — связка ВИЭ плюс «зеленый», он же «возобновляемый», водород. Для обоснования ее якобы исключительных преимуществ и искажается система координат оценки, включая игнорирование выбросов «третьей группы охвата», которые для зеленого Н2 и для ВИЭ отнюдь не нулевые. Таким образом, демонстрируется «исключительность» зеленого Н2 в связке с ВИЭ и тем самым обосновывается возможность отхода от политики «технологической нейтральности» в пользу создания преференций для связки «ВИЭ плюс «возобновляемый» Н2» и дискриминации иных технологий получения Н2.

России мягко навязывается концепция водородного сотрудничества с ЕС, построенная на этой контрпродуктивной для нашей страны модели, уверен эксперт.

Андрей Конопляник отметил два возможных пути развития внешнеэкономического сегмента водородной энергетики России. Это либо следовать мягко навязываемой нам европейской концепции, отражающей национальные интересы ЕС (на ее продвижение за рубежом в водородной стратегии ФРГ выделено 2 млрд долл.). Или отстаивать концепцию водородного сотрудничества, построенную на балансе интересов сторон. Похоже, что пока Правительство РФ активно продвигает модель водородного сотрудничества, построенную по европейской модели и нацеленную на амбициозные планы по экспорту Н2, произведенного преимущественно в глубине российской территории.

Что касается правительственной концепции развития водородной энергетики России (август 2021 года), то, с точки зрения Андрея Конопляника, цифры по экспорту, которые там заданы без обоснования как технических, так и экономических возможностей их достижения (и которые, как заявлено в Энергетической стратегии России от июня 2020 года являются критерием исполнения ее водородного раздела) — занять 20% мирового рынка водорода, доведя его экспорт до 50 млн тонн в год (эти цифры уже кочуют из выступления в выступление, в том числе официальных лиц, создавая их восприятие как «плановых» показателей новой водородной реальности), уже создали в мировом сообществе твердое ощущение, что наша страна будет экспортером этого топлива, которое будет производиться в глубине России, в рамках четырех обозначенных в стратегии экспортно-ориентированных водородных кластеров. И тогда оказывается (а для непрофессионального общественного мнения становится даже очевидным), что иных возможностей экспорта Н2 из глубины России в Европу, тем более чтобы оказаться первыми в этой водородной гонке на европейский рынок, нет, кроме как подмешивать Н2 в действующую ГТС «Газпрома». Однако это нарушит ее целостность, потребует дорогостоящей — и даже разорительной — модернизации, создаст системные негативные последствия для экспорта газа в Европу.

«В России делается все более амбициозная ставка на экспорт водорода, но вопрос о его доставке на экспортные рынки технически не решен (что признается и в Водородной стратегии России), а озвучиваемые «экспертами» решения — контрпродуктивны. Все западное сообщество считает, что мы собираемся экспортировать водород по нашей газотранспортной системе. И нас к этому активно подталкивают, как извне, так и изнутри страны. Такое решение будет контрпродуктивно и разорительно для России (современная ГТС не приспособлена для транспортировки и/или для подмешивания в нее водорода). Однако расчет наших европейских/германских партнеров очевиден: им нужен рынок сбыта своих электролизеров с маркой «Сделано в ЕС/Германии», чтобы загрузить свою промышленность и за счет «эффекта масштаба» снизить стоимость производства электролизеров, которая сегодня запретительно высока для производства т.н. «зеленого», или «возобновляемого», водорода, чтобы он мог быть конкурентоспособен по цене с природным газом. Поэтому для производства такого водорода им нужен сбыт электролизеров, и их нам собираются поставлять», — уверен Андрей Конопляник.

Эксперт предлагает альтернативный вариант развития водородного сотрудничества: «Я вижу, что наша концепция должна быть построена на том, что мы экспортируем наш природный газ в Европу и там, на месте, в водородных долинах производим Н2 в объемах и количествах, которые там нужны». А сотрудничество необходимо в первую очередь в сфере НИОКР и коммерциализации широкого спектра водородных технологий во всех звеньях энергетических цепочек, чтобы у бизнеса была возможность выбора наиболее конкурентоспособных из них в тех или иных конкретных условиях. И для меня очевидно, что связка «ВИЭ плюс зеленый Н2», на которую делает ставку Европа, не будет таким универсальным решением и для России.





СПРАВКА:

Круглый стол «Россия как часть глобального рынка водорода: какие технологии нужно развивать, чтобы предложение соответствовало спросу» организован редакцией газеты «Энергетика и промышленность России». Мероприятие прошло в рамках программы Х Петербургского международного газового форума на конгрессно-выставочной площадке «Экспофорум». В ходе круглого стола эксперты обсудили актуальные вопросы готовности российской промышленности к новым вызовам, связанным с грядущим энергопереходом. Модератором выступил Валерий Пресняков, главный редактор газеты «Энергетика и промышленность России».

Запись можно посмотреть на YouTube-канале «ЭПР» и в разделе «Видео» на сайте eprussia.ru.





За последний год мы очень быстро прошли путь от полного непонимания и различных толкований вопросов водородной энергетики к активному диалогу между экспертным сообществом, компаниями-производителями и потребителями водорода.

Появляются новые концепции, решения, проекты и идеи использования водорода в различных отраслях экономики страны. «ЭПР» будет следить за их развитием.

Водород, Энергопереход, Выставки, конференции,

Россия как часть глобального рынка водорода: какие технологии нужно развивать, чтобы предложение соответствовало спросу?Код PHP" data-description="<a target="_blank" href="https://www.eprussia.ru/epr/articles/rossiya-kak-chast-globalnogo-rynka-vodoroda-kakie-tekhnologii-nuzhno-razvivat-chtoby-predlozhenie-so.htm">Продолжение. </a><a target="_blank" href="https://www.eprussia.ru/epr/articles/rossiya-kak-chast-globalnogo-rynka-vodoroda-kakie-tekhnologii-nuzhno-razvivat-chtoby-predlozhenie-so.htm">Начало в «ЭПР» № 19 (423" data-url="https://www.eprussia.ru/epr/424/5103067.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/b90/et1.jpg" >

Похожие Свежие Популярные