Водород с точки зрения энергоносителя рассматривают как важный инструмент по сокращению выбросов парниковых газов. Также он играет важную роль в декарбонизации энергетики, транспортного сектора и промышленности. И роль его будет все больше расти, говорится в обзоре экспертов группы «Деловой профиль», опубликованном аналитическим центром «ИнфоТЭК».
Это связано с тем, что, во-первых, происходит переход к безуглеродной энергетике, а во-вторых, крайне остро встал вопрос сбалансированности системы, выстроенной на возобновляемых источниках энергии. И чтобы процесс был надежным, следует озаботиться отработкой технологии хранения энергии. Роль водорода в этом качестве будет повышаться. Есть еще и третий фактор — государства в мире сегодня стремятся к энергобезопасности и независимости. И водород стал центром мировой повестки.
Как получают водород?
Водород делят по степени экологичности и способу получения. Причем описывают процесс в цветах. 75% объема мирового производства такого вещества приходится на долю «серого» водорода. Чтобы получить его, природный газ нагревают и перемешивают с паром. Это дешевый и вместе с тем наименее экологичный способ производства. Ведь в таком случае выделяется много углекислого газа.
Более 20% относится к «коричневому» или «бурому» типу. Он получается за счет газификации угля. И тут тоже много парниковых газов.
«Голубой» водород изготавливают из природного газа, а вредные отходы направляют на вторичное использование. Но и этот метод к идеально чистым не относится, так как нужно утилизировать диоксид азота, что снижает экономическую эффективность.
«Розовый», он же «красный» водород производят в атомной энергетике. Для создания «бирюзового» водорода природный газ нагревают до 900 градусов в условиях вакуума. Побочным эффектом такой процедуры становится твердый углерод, который можно использовать в промышленности и легко утилизируется.
Однако к числу самых экологичных вариантов относят «зеленый» водород. Его создают из возобновляемых источников энергии за счет электролиза воды. И именно на него делают ставку в альтернативной энергетике.
Мировые рынки
Долгосрочные стратегии многих государств подразумевают снижение парниковых газов, чтобы не влиять на изменение климата. В десятке лидеров по абсолютным значениям выбросов парниковых газов Китай, США, Индия. Россия, Германия и другие. На долю этих государств пришлось 68% общих выбросов в 2021 году.
Эксперты прогнозируют, что к 2025 году мировой рынок водородной энергетики должен достичь 26 млрд долларов. А в период с 2025 по 2040 годы цены на водородное топливо должны снизиться в два раза до 2 тысяч долларов за тонну. До 2025 года среднегодовой рост мирового рынка водорода будет равен 6,1%.
Прогноз Министерства энергетики России по данному вопросу следующий: к 2030 году общемировое потребление чистого водорода и смесей из него составит 156 млн тонн, и этот параметр на 37 млн тонн превысит нынешний объем.
Выходит, что доля водородной энергетики в мире к 2050 году составит 0,5% в массовом, 2% в энергетическом и 2,5% в денежном исчислении. И фактически с финансовой точки зрения это соответствует уровню сегодняшнего рынка каменного угля.
Анализ документов показывает, что масштабное производство чистого водорода в большей части стран намечено на 2030-е годы. И стоит понимать, что в переходном периоде до 2050 года нет целей сосредоточиться на «зеленом» водороде. 20 стран и объединений опубликовали свои стратегии и концепции, а также «дорожные карты» в сфере водородной энергетики. Сейчас можно выделить три направления:
Ориентированные на внутреннее производство или импорт — тут речь идет про страны ЕС, Японию, Корею и другие.
Ориентированные на внутреннее производство и экспорт водорода — Россия, Австралия, Чили и другие.
Ориентированные на внутреннее потребление и производство водорода — Великобритания и Китай.
Российский рынок
Россия поддержала тренд на декорбонизацию. И это, отмечают эксперты, подчеркивает взвешенную позицию страны по данному поводу. Сейчас в России проработан пакет нормативно-правовых актов и документов, которые прописывают расширение производственных мощностей внутри страны и завоевание мирового рынка водородной энергетики.
В 2020 году были зафиксированы первые цели и задачи по развитию производства, потребления, экспорта водорода из России. Также предусмотрено вхождение России в число мировых лидеров по данному вопросу. В перспективе, согласно имеющимся документам, водород, применяемый в химической и нефтехимической промышленности, сможет стать новым универсальным энергоносителем и будет в основе «водородной экономики».
В России действует «дорожная карта» развития энергетики на основе водорода до 2024 года. Идет комплекс мероприятий, направленных на успешную реализацию проектов и совершенство нормативно-правового регулирования. Также была утверждена Концепция развития водородной энергетики. Ее стратегическими инициативами стали:
- запуск пилотных проектов по производству низкоуглеродного водорода;
- создание консорциумов по производству оборудования и комплектующих;
- формирование инфраструктуры для хранения и транспортировки водорода.
Кроме того, требуются промышленные кластеры и развитие источников энергии для производства водорода. В рамках Концепции предусмотрено создание как минимум 4-х кластеров — Северо-Западный, ориентированный на экспорт в страны ЕС, Восточный, ориентированный на Азию и развитие инфраструктуры в сфере транспорта и энергетики, Арктический, ориентированный на создание низкоуглеродных систем энергоснабжения и экспорт водорода, Южный кластер, планирующийся как источник энергии и ресурсов.
Кластеры планируют разместить в следующих регионах:
- Сахалин;
- Якутия;
- Ямал;
- Восточная Сибирь;
- Северо-Запад.
Целый ряд документов и мероприятий в России нацелены на то, чтобы государство вышло в лидеры мирового рынка. Сейчас в России водородными технологиями занимаются несколько десятков компаний. Они инвестируют в разработку технологий производства, хранения и транспортировки водорода, утилизации углекислого газа.
Есть целый ряд ключевых проектов, которые реализуются в данной сфере. Так, формируется водородный кластер в Сахалинском регионе — здесь достаточно ресурсов для разных проектов, связанных с водородом. Реализуется и проект по использованию водорода на железнодорожном транспорте. В Архангельской области и на Камчатке прорабатывают вопросы производства «зеленого» водорода с применением электроэнергии приливных электростанций.
Перспективы России
Одной из основных целей является развитие отечественных технологий. Кроме того, фокусируются и на обеспечении конкурентоспособности экономики страны в рамках глобального энергетического перехода. Ключевые направления, к которым стремится Россия:
- экспорт;
- декарбонизация ряда отраслей экономики.
Эксперты отмечают, что в ближайшие годы рынок водородной энергетики в России отметится бурным развитием. В 2025-2035 годах объем его может достичь 2,2-3,9 млрд долларов. А к 2030 году Россия может производить уже 3,5 млн тонн водородного топлива. На фоне санкций прогноз был несколько ухудшен со стороны Минэнерго. Фактический экспорт может снизиться с прогнозировавшихся ранее 2,2 млн т до 1,4 млн т в год к 2030 году. На создание производств водорода в РФ потребуется $21,1 млрд инвестиций, экспортная выручка в настоящее время оценивается в $12,8 млрд. Нельзя забывать и о растущей конкуренции.
Есть у России ряд конкурентных преимуществ на мировом рынке. Это и существенные резервы роизводственных мощностей, близость к потенциальным потребителям (страны ЕС, КНР, Япония), наличие действующей инфраструктуры транспортировки природного и сжиженного природного газа.
Спрос на водород будет расти в связи с наметившимся трендом на переход к низкоуглеродной энергетике. Ключевая задача молодой водородной энергетики — развернуть эффективное производство водорода в промышленных масштабах.
Если удастся организовать конкурентоспособное производство водорода в России, то это откроет возможности выхода на мировой рынок водорода и сопутствующих продуктов с высокой добавленной стоимостью. Установленный курс на водородную энергетику может стать мощным стимулом для развития сектора возобновляемой энергетики в России.
