16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/71/4879.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 7 (71) июль 2006 года

Водородная энергетика: инновационный проект XXI века

Малая и альтернативная энергетика Беседу вела Нелли БОГОРАД 3386

На предстоящем в июле саммите «Большой восьмерки» в Санкт-Петербурге, который пройдет под председательством России, ключевым станет вопрос энергетической безопасности. И это не случайно. Эксперты прогнозируют уже в нынешнем веке глобальный энергетический кризис, который они связывают с ограниченными мировыми запасами нефти и газа при значительном росте потребностей энергии. По прогнозам, спрос в мире на первичные энергоносители к 2030 году по сравнению с 2000‑м возрастет на 60 – 70%.

Даже для России, которая лучше других стран обеспечена ископаемыми энергоресурсами и в настоящее время является энергетическим донором для многих стран Запада и Востока, обеспечивая себе при высоких мировых ценах на топливо доходы госбюджета, перспективы не столь радужные. Месторождения находятся в отдаленных и труднодоступных регионах страны, а потому затраты на добычу и транспорт нефти и газа многократно превышают затраты в арабских странах. При падении мировых цен на нефть и газ значительная часть разрабатываемых месторождений окажется нерентабельной.

Но есть и другая проблема. Ископаемое топливо губительно влияет на окружающую среду. Плата за нефть и газ – это и распространение болезней, связанных с нарушениями в экологии, и неблагоприятные климатические изменения, и участившиеся природные и техногенные катастрофы.

Выход – поиск альтернативных экологически чистых источников энергии.

Как объясняет генеральный директор национальной инновационной компании «Новые энергетические проекты» член-корреспондент РАН Борис Кузык, в альтернативных источниках энергии ученые во всем мире одно из ключевых мест отводят водороду и топливным элементам. «В США, странах Европейского Союза, Японии и других, – говорит Борис Николаевич, – в последние годы принят ряд долгосрочных водородных программ».

– А в нашей стране?

– Такой программы нет. Но есть инициатива ряда научных и общественных организаций, которые приступили к разработке стратегии и механизма реализации инновационного прорыва в области водородной энергетики. Эксперты посчитали, что в основе этого проекта должна быть национальная научно-инновационная программа «Водородная энергетика». Если она будет принята, то у России в XXI веке появится шанс войти в мировое энергетическое сообщество в роли уже не сырьевого донора, а высокотехнологичной державы.

– Приходится начинать с нуля?

– Отнюдь. Напомню, что в нашей стране исследования и эксперименты по использованию водородного топлива проводились еще до Великой Отечественной войны. В блокадном Ленинграде в конце 1941 г. функционировал первый в мире автомобиль на водородном топливе. В последующие десятилетия водород в качестве топлива использовался в авиации, космических аппаратах, подводных лодках. С 70‑х годов велись активные фундаментальные исследования в области водорода и топливных элементов. В те годы СССР был одним из лидеров в исследовании проблем водородной энергетики. Но в 1990‑е годы в условиях экономического кризиса и рыночных реформ эти работы системно не производились.

Лишь с 2003 г. по инициативе ГМК «Норильский никель» и Российской академии наук эти работы получили второе дыхание. В частности, принята комплексная программа «Водородная энергетика и топливные элементы». А для ее реализации в апреле 2005 года учреждена национальная инновационная компания «Новые энергетические проекты», которая работает более чем с 50 научными, образовательными, конструкторскими и промышленными объединениями.

– Простите, а почему именно водород? В чем его преимущества?

– Водород в природе в чистом виде, в отличие, скажем, от солнца, ветра, воды, нефти, угля, не существует, так что он не является первичным источником энергии. Но полученный путем химических, физических и электрохимических преобразований водород может стать универсальным энергоносителем, позволяющим наиболее эффективным способом построить глобальную и локальные системы энергоснабжения и объединить в единый комплекс производство, транспортировку, аккумулирование и использование энергии различными потребителями.

К видению водородной энергетики как основного направления развития устойчивых экологически чистых энергетических систем пришли независимо друг от друга исследователи в разных странах мира. Водород в чистом виде или в сочетании с некоторыми другими видами топлива наиболее эффективно преобразуется в энергию.

Немаловажным аргументом в пользу водорода является и то, что технология его использования в качестве энергоносителя позволяет поддерживать аналогичный природному кругооборот, делая запасы водорода в природе практически неограниченными. Его применение на транспорте и в энергоустановках во многом позволяет решить проблему загрязнения окружающей среды в мегаполисах. Ведь при его использовании в двигателях автомобилей выбрасывается преимущественно водяной пар, а не вредные компоненты. Как показывают оценки, результатом реализации проекта «Водородная энергетика» в России могло бы стать сокращение выбросов парниковых газов на 10% к 2030 году и на 25% к 2050 году.

Применение водородных энерготехнологий, в частности водородных парогенераторов и топливных элементов, на переходном этапе развития энергетики позволит существенно повысить эффективность использования органического и ядерного топлива в стационарной энергетике и сократить загрязнение окружающей среды продуктами сгорания.

У водорода целая гамма преимуществ перед другими энергоносителями: он нетоксичен, имеет наиболее высокую теплоту сгорания на единицу массы (120 МДж/кг), транспортабелен и храним как природный газ. Водород и получаемые на его основе виды топлива можно применять в двигателях и энергоустановках различного назначения. В перспективе при значительных масштабах производства и потребления водород можно превратить в самый дешевый и экологически чистый источник энергии.

Все упомянутые факторы были учтены при разработке долгосрочных национальных программ по водороду и водородным топливным элементам в США, странах Европейского Союза, Японии и других. В США объем бюджетных ассигнований на водородные проекты составляет 1,7 млрд. долларов на пять лет плюс в несколько раз большие суммы частных компаний, в Европейском Союзе – 2 млрд. евро, в Японии – 4 млрд. долларов на 20 лет.

– А у нас? Широко известно, что холдинг «Интеррос» обещал вложить в водородный проект около 120 млн. долларов и что значительная часть этих средств уже инвестирована.

– Я уже отмечал, что ГМК «Норильский никель» стал одним из инициаторов возобновления работ по водородной тематике. В 2003 году было подписано соглашение между РАН и ГМК «Норильский никель», которое придало новый импульс работам по водородной тематике. Исследования и разработки ведутся более чем 50 академическими и образовательными институтами, конструкторскими бюро и промышленными объединениями. Проведен большой объем работ по созданию ряда технологий и компонентов национальной инфраструктуры водородной экономики.

Зарубежный опыт показывает, что в инновационной сфере должно существовать эффективное государственно-частное партнерство. Государство должно определить стратегию своей энергетической политики хотя бы до 2030 года, а лучше до 2050‑го, создать законодательную базу, выделить из бюджетных средств стартовое финансирование.

Сфера частного бизнеса – коммерциализация водородного проекта, формирование и продвижение конкретных проектов. Конечно, без активного участия фундаментальной и прикладной науки усилия и государства, и частного бизнеса будут бесплодными. Крупный инновационный бизнес это понял. А ведь, как я уже говорил, в развитых странах бюджетных денег на водородные проекты не жалеют. И национальная инновационная программа «Водородная энергетика» рассчитана на крупные государственные инвестиции на федеральном и региональном уровнях, особенно на стадиях инновационного освоения и распространения водородной энергетики.

– А какова цель программы?

– Одна из целей – включить Россию в состав группы мировых лидеров перехода к водородной энергетике. Надо понять, что реализация программы будет способствовать укреплению научного потенциала страны, переходу к инновационному пути развития экономики на основе избранных приоритетов.

Структурно программа будет состоять из нескольких блоков.

Первый – фундаментальные научные исследования в области получения, транспортировки и хранения водорода, создания топливных элементов и электрохимических установок. Сюда же входят вопросы водородной безопасности, а также прогнозирование и экономические исследования. Этой частью программы будет в основном заниматься РАН во взаимодействии с вузовской наукой, предприятиями промышленности, федеральными органами власти. Планируется, что на этом этапе 60 – 70% средств будет вложено государством.

Бизнес подключится на втором этапе – на стадии опытной апробации технологий, организации производства.

Проведенный анализ показал, что, в отличие от развитых стран, где основной упор делается на освоение водородных топливных элементов на транспорте, для России такой первоочередной сферой является жилищно-коммунальное хозяйство. Это объясняется холодным климатом большей части территории страны, а также достигшим критического уровня физическим износом энергоустановок, теплотрасс и линий электропередач, что ведет к нарастающему числу аварий, высокой стоимости энергообеспечения отдаленных северных и восточных районов страны. Реконструировать систему энергоснабжения на прежней технологической базе невозможно. Проблема может быть решена на основе перехода к автономным энергоустановкам малой и средней мощности и водородным топливным элементам или иному возобновляемому источнику энергии.

Второй приоритет – средства транспорта, не только автомобили (особенно грузовые), но морские и речные суда, самолеты. Далее – обеспечение микроисточниками энергоснабжения портативных средств связи. Не следует забывать о возможностях широкого применения автономных источников энергии в армии.

– Когда же наступит этот рай? Что за поколения будут жить в эту пору прекрасную?

– Мы не сможем претворить в жизнь эту идею, если целенаправленно не займемся ее реализацией уже сегодня. Энергетика является одной из самых инерционных отраслей экономики. Для существенных структурных изменений в ней требуются десятилетия.

Именно поэтому эту работу нельзя откладывать на завтра, когда уже может быть поздно или потребуется привлечение больших ресурсов.

Любой высокотехнологичный продукт, предназначенный для массового потребления, неизбежно проходит стадию доводки технологии до возможности серийного производства и дальнейшей реализации по приемлемой рынком цене. Например, сегодня некоторые высокотехнологичные корпорации располагают образцами голографического телевидения. Однако сделать его массовым продуктом предполагается к 2020 году за счет доработки соответствующих технологий. Кстати, принятые в других странах национальные программы по водороду и водородным топливным элементам также предполагают, что доступ к водородной энергетике будет определять конкурентоспособность национальных экономик, товаров и услуг на мировых рынках с 20‑х годов XXI века.

Тарифы на электроэнергию, Мощность, Топливо, Энергия , Кабельная арматура, Парогенератор, Провод, Энергетические системы, СРО,

Водородная энергетика: инновационный проект XXI векаКод PHP" data-description="" data-url="https://www.eprussia.ru/epr/71/4879.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/share.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.