Тема водородной энергетики продолжает оставаться в топе энергетической политики ЕС, да и в целом на планете интерес к ней растет, пишет колумнист Александр Собко на сайте РИА Новости.
У внешнего наблюдателя при беглом изучении вопроса может сложиться искаженное представление общей картины.
С одной стороны, о водороде говорится сейчас очень много, регулярно появляются сообщения о новых и новых проектах. Известное ценовое агентство Platts красноречиво назвало свой раздел по водороду Beyond the Hype, то есть дословно "За рамками ажиотажа", подразумевая, что ажиотаж, шумиха, хайп действительно существуют.
С другой стороны, следует помнить, что водород занимает менее одного процента в энергобалансе ЕС, причем подавляющая часть в этих объемах приходится на традиционные секторы потребления этого газа, которые были всегда. В основном он используется как компонент при производстве аммиака (азотные удобрения), а также в нефтепереработке. Как правило, производство такого водорода сопровождается выбросами углекислого газа.
Водород "в новом прочтении" — это так называемый зеленый водород. Он используется в качестве хранилища энергии и получается при электролизе воды с помощью избыточных, "лишних" объемов электричества от нерегулируемых ВИЭ — возобновляемых источников энергии. И напротив, в период дефицита возобновляемой генерации водород сжигается для получения электроэнергии или тепла.
Пока такой водород составляет долю в энергобалансе на уровне погрешности. Но все это не должно успокаивать: Евросоюз решительно взялся за эту тему, в ближайшее время будут приняты соответствующие долгосрочные планы и дорожные карты.
Даже текущая динамика впечатляет. Прогноз говорит, что уже в 2020-м на планете суммарная мощность запущенных новых электролизеров для получения водорода вырастет сразу в несколько раз по сравнению с 2019 годом (до этого был небольшой постепенный рост), хотя и составит пока в общем-то "смешные" 120 мегаватт мощностей по всему миру. Для сравнения: только в Германии сейчас обсуждаются планы строительства к 2030 году от трех до десяти гигаватт электролизеров.
Причины интереса к водородной тематике понятны. Объемы ежегодных вводов ВИЭ постепенно растут, соответственно, накопленные мощности также увеличиваются. При этом новых мощностей ВИЭ полностью (по объему выработки) хватает, чтобы перекрыть увеличивающийся спрос на электричество. Это в среднем по миру. Где-то ВИЭ не хватает компенсировать рост спроса (как в Китае), а где-то их даже с избытком — это как раз Европа. Здесь прирост спроса на электроэнергию минимальный (а то и отрицательный), однако новые мощности ВИЭ строят.
Бесконечно накопление непрогнозируемой генерации продолжаться в нынешнем виде не может, и так регулярно появляются сообщения об ограничениях "лишней" выработки — значит, нужны системы накопления. Решить проблему аккумуляторами явно не удастся.
Разговоры идут уже многие годы, но тем не менее по недавнему ежегодному обзору капиталовложений в энергетику от Международного энергетического агентства видно, что инвестиции в батареи-накопители составляют едва заметную долю на диаграмме общих инвестиций в электрическое хозяйство, а никаких масштабных вливаний в другие промышленные системы накопления вообще нет.
Все это, разумеется, понимают в Евросоюзе, но навсегда сохранять газовую генерацию как back up, поддержку, для непостоянных ВИЭ не хотят (из-за курса на декарбонизацию). А потому очень серьезно взялись за водород. Решение получается дорогое и с низким КПД, однако никаких других масштабируемых решений в этой парадигме просто нет.
Как мы уже обсуждали ранее, "Газпром" также заинтересован поучаствовать в водородном проекте Европы. Разумеется, со своим "типом" (по методу синтеза) водорода, получаемого пиролизом — разложением газа на уголь и водород. Производство такого продукта также не будет сопровождаться выбросом углекислого газа, а потому — по крайней мере, пока — устраивает Европу.
Вопросов в водородной тематике пока больше, чем ответов, и раз российская сторона планирует участие, зафиксируем, на какие аспекты важно обращать внимание.
Во-первых, водородный проект подразумевает использование традиционных трубопроводных сетей, в настоящее время используемых для природного газа. Задач в таком подходе две. Во-первых, сэкономить на инфраструктуре (зеленый водород оказывается дорогим даже на этапе получения, с учетом транспортировки и дистрибуции цена вырастет еще больше). Во-вторых, обеспечить таким образом связку между традиционной и новой энергетикой.
Основной вопрос — не будет ли утечек водорода. С одной стороны, это очевидное соображение, которое уже должно быть проверено в первую очередь. С другой, этот аспект по-прежнему вызывает скепсис у многих наблюдателей. Особенно с учетом того, что в ряде случаев планируется использовать и старые трубопроводные сети. Из-за маленького размера молекулы водород традиционно является сложным в хранении и транспортировке соединением.
Особенно это важно для магистральных трубопроводов высокого давления. А ведь в будущем даже в OPAL и EUGAL, сухопутных продолжениях "Северного потока" и "Северного потока — 2" соответственно, планируется использование газоводородных смесей.
Связанный с этим вопрос — где "Газпром" должен строить те самые установки пиролиза. Теоретически это возможно делать и рядом с месторождениями, и в точке экспорта (то есть на Балтике), и в точке приемки, то есть уже на немецком берегу. Но транспортировать природный газ гораздо проще, чем водород: теплотворная способность его в расчете на единицу объема намного больше, да и проблема возможных утечек в таком случае исчезает. Поэтому с данной точки зрения строить пиролизные установки нужно максимально близко к потребителю, то есть в самой Германии. Но возможны и другие аспекты при принятии окончательного решения.
Кроме того, подмешивание водорода в газ может создавать сложности во всей газовой инфраструктуре. Здесь будут необходимы и дальнейшие исследования, а возможно, и модификация оборудования. Наверное, главный вопрос — как будут работать газовые электростанции на газоводородных смесях. Пока известно, что здесь подмешивание без последствий гарантировано только на небольших объемах водорода. Удастся ли перенастроить всю газовую инфраструктуру на смеси с водородом без существенных инвестиций?
Еще один аспект обсуждения — это цены. Мы видим, что стоимость природного газа сегодня (не конкретно сейчас, а в среднесрочной перспективе) не так уж и велика, и по полной себестоимости, в общем-то, на пределе позволяет окупать сделанные инвестиции с приемлемой нормой прибыли.
Если на всю цепочку производства и доставки газа "навесить" еще и пиролиз (тут проекты пока пилотные, но понятно, что дешевыми они не будут), то это увеличит стоимость конечного продукта. Конечно, водород стоит дороже природного газа. Ведь иначе будет невозможно сделать окупаемой всю концепцию зеленого водорода из ВИЭ. Но следует помнить и о том, что в долгосрочных планах ожидается и падение себестоимости производства зеленого водорода.
Но пока здесь главный вопрос — будут ли ценовые ориентиры и стимулы одинаковыми для зеленого и голубого (получаемого из природного газа, но без выброса углекислоты) водородов на протяжении всех последующих десятилетий.
Тем более что неприятные намеки появляются уже сейчас. Рассматривается, что голубой водород, получаемый из природного газа с помощью пиролиза, мог бы помочь создать среднесрочный спрос на водород — но до тех пор, пока зеленый водород не станет более конкурентоспособным.
Задача ЕС понятна: создать водородную индустрию для накопления лишней энергии ВИЭ, поэтому водород другого происхождения в будущем уже совсем не так интересен. Другие — в том числе и традиционные — источники водорода нужны лишь как временные решения для быстрого создания необходимого масштаба новой индустрии.
С ценовыми аспектами связан, конечно, и вопрос гарантий. За последние годы мы уже много раз наблюдали, как ЕС легким движением руки менял правила игры и по регуляции новых газопроводов, и по ценообразованию на газ, и даже в российско-украинских спорах двух хозяйствующих субъектов (очевидно асимметричное применение правил "бери или плати" и "качай или плати" к контрактам на поставку и транзит газа).
Повторимся, водород — долгая история, и мы только в начале пути. Основной этап его внедрения в Европе намечен на 2030-2050 годы. Но и будущие установки пиролиза — долгосрочные проекты с длительными периодами окупаемости, а их работа может исчисляться десятилетиями. Очередная смена правил игры грозит дорого обойтись российской газовой отрасли.
Участие в водородной энергетике может оказаться интересной идеей продлить газовую эпоху еще на десятилетия, то есть до конца века, но участие любой ценой — ни к чему. Это должен быть окупаемый проект с очевидными гарантиями спроса в контексте возможной нерыночной конкуренции с зеленым водородом. В противном случае проще оставить все как есть — традиционный газ также еще долго будет актуален.
