В России и в мире активно развивается водородная генерация

Россия строит амбициозные планы в секторе альтернативной энергетики, одним из стратегических направлений которой должен стать водород. По расчетам правительства, к 2030 году страна может занять пятую часть рынка зеленого водорода. Но пока с учетом высокой стоимости такой продукции и низкого спроса реализация многих заявленных в мире проектов остается под вопросом.

Россия в ходе Конференции ООН по изменению климата (COP28) в Дубае в начале декабря подтвердила планы по активному развитию водородной энергетики. Как сообщил первый заместитель министра экономического развития РФ Илья Торосов, стратегическая инициатива в этой области предполагает, что производство низкоуглеродного водорода в стране к 2030 году составит не менее 550 тыс. тонн в год. По словам чиновника, на данный момент в разработке находятся более 40 проектов, локализованных в Сибири, Северо-Западном федеральном округе и на Дальнем Востоке. Это позволит через семь лет занять 20% мирового рынка. Экспорт водорода Россия может начать уже через пять лет, говорил президент компании «Русатом Оверсиз» Евгений Пакерманов.

На данный момент объем глобального рынка низкоуглеродного водорода составляет менее 1 млн тонн и занимает всего 0,7% от мирового производства. Всего в секторе водородной энергетики выделяется шесть видов этой продукции, которые отличаются степенью влияния на природу и отмечены цветами от серого (наименее экономичного) до зеленого (самого чистого, производится из ВИЭ методом электролиза воды). Пока основной объем мирового производства водорода приходится на серый тип. Для его получения природный газ нагревают и смешивают с паром, что является самым дешевым методом. Следующий по популярности — коричневый, или бурый, тип (газификация угля). Менее востребованы голубой водород, который получают методом парового риформинга метана с утилизацией СО2, розовый, или красный (производится при помощи атомной энергии), а также бирюзовый (вырабатывается за счет нагревания газа до +900°C в вакууме).

Туманные перспективы

К 2030 году, по оценке Международного энергетического агентства (МЭА), производство чистого водорода, полученного с низким уровнем вредных выбросов, может увеличиться в 20 раз и достичь 20 млн тонн в год. Но для этого должен вырасти спрос, а компании — реализовать все заявленные проекты по электролизу воды и ископаемого топлива. Основным препятствием к этому является более высокая стоимость производства по сравнению с продукцией, произведенной на основе ископаемого топлива. Замена существующего специализированного производства водорода на основе ископаемого топлива (80 Мт) на производство с использованием электролиза воды потребует развертывания около 730–940 ГВт электролизных мощностей, рассчитали в МЭА.

«Реализация масштабных проектов по производству водорода с низким уровнем выбросов будет зависеть от решения задачи стимулирования спроса для увеличения масштабов производства и снижения затрат»,— говорится в докладе агентства. По мнению экспертов, поднять интерес к использованию чистого водорода можно или за счет повышения сборов за выбросы CO2, или с помощью выплат его производителям, чтобы они могли конкурировать с другими поставщиками.

По мнению экспертов НИУ ВШЭ, создание экологически чистого зеленого водорода, прежде всего с помощью электролиза воды с использованием ВИЭ, остается дорогостоящей технологией с отдаленными перспективами реализации. Текущий уровень готовности пока не позволяет говорить о коммерциализации этих разработок, полагают они. В НИУ ВШЭ отмечают, что, хотя стоимость электролизеров постепенно снижается (за 2018–2022 годы — вдвое) и появляются более мощные и масштабируемые установки, их применение все еще ограничено.

Большие планы

В целом объемы производства водорода в мире в прошлом году выросли на 3%, до 95 млн тонн. Более 70% мирового выпуска покрывали Китай, США, Ближний Восток, Индия и Россия. Основная часть производства (62%) приходится на его получение из природного газа без систем улавливания и хранения углекислого газа, 21% — на угольную генерацию, еще 16% получено в качестве побочного продукта на нефтеперерабатывающих и нефтехимических производствах.

При этом на начало 2023 года в отрасли было объявлено более тысячи предложений по новым крупномасштабным проектам. В их число входят 112 гигафабрик производства водорода, 191 проект водородного транспорта, 96 инфраструктурных проектов и др. Реализация заявленных до 2030 года водородных проектов в мире, по оценке McKinsey & Company, потребует вложений на $320 млрд, но окончательные инвестиционные решения на данный момент приняты только по 10% из них.

В России пока тоже немного полностью утвержденных проектов в области водородной энергетики. Но это можно объяснить тем, что отрасль в стране начала активно развиваться менее пяти лет назад. Так, в июне 2020-го была принята Энергетическая стратегия РФ, где водород был впервые указан в качестве нового универсального энергоносителя. Осенью того же года появилась «дорожная карта» развития водородной энергетики до 2024 года, а еще через год правительство утвердило Концепцию развития водородной энергетики.

В рамках этих документов в России предполагается создать пять кластеров по выпуску водорода и аммиака. В них войдут проект «Росатома» на Сахалине, Северо-Восточного альянса в Якутии и НОВАТЭКа на Ямале. Все они предполагают производство и экспорт голубого водорода. Также заводы по выпуску зеленого водорода планируется построить в Восточной Сибири (En+) и на Северо-Западе (проекты «Росатома», «Роснано» и «H2 Чистая энергетика»). Их общий экспортный потенциал может к 2030 году составить 1,4 млн тонн. Изначально прогноз предполагал объемы в 2,2 млн тонн, но после введения санкций и закрытия ряда рынков был скорректирован.

Помимо этого, с 1 августа 2023 года водород был признан Росстандартом самостоятельным полезным ископаемым, который можно добывать. Ранее этот продукт воспринимался как вторичный энергоресурс. Как пояснял глава «Газпром Водорода» Константин Романов, выходы водорода наблюдаются во многих странах, но уловить его и провести очистку до нужного качества — тоже значимая задача, которую еще предстоит решать.

Водороду помогут рублем

Государство готово поддерживать НИОКР в сфере водородной энергетики. В середине октября премьер-министр Михаил Мишустин подписал постановление, утверждающее правила предоставления субсидии на разработку технологий производства, транспортировки и хранения водорода, которые будут использованы при реализации крупных проектов. Научные организации и предприятия смогут компенсировать до 70% своих затрат. Средства будут выделяться организациям, прошедшим конкурсный отбор Минэнерго. Они могут быть использованы для оплаты труда сотрудников, непосредственно занятых в разработке новых технологий, материальных затрат, связанных с такими исследованиями, закупки сырья и материалов российского производства, создания опытных партий продукции. Субсидии могут предоставляться на срок до трех лет. На 2023 и 2024 годы на их выплату в бюджете зарезервировано более 1,3 млрд руб.

По мнению экспертов, развитие водородной энергетики является перспективным направлением для России, несмотря на потерю ряда стратегических рынков сбыта. Как отмечал гендиректор Национального водородного союза Денис Дерюшкин на Международной конференции по водородной энергетике, во всех ключевых регионах, куда сейчас развернулись поставки российской продукции, климатическое регулирование развивается очень стремительными темпами. Он также отметил, что водород постепенно приближается по конкурентоспособности к традиционным видам топлива для крупнотоннажного транспорта. Так, он может быть конкурентен при цене от $4 до $8 за килограмм, а рост цен на традиционные энергоносители стимулирует компании инвестировать в новые альтернативные решения, в том числе водородные. Как следует из его презентации, стоимость владения крупными автобусами (без учета затрат на инфраструктуру) на водороде и электричестве приближается к автобусам на дизельном топливе, в то время как для тяжелого дорожного и среднего грузового транспорта она все еще остается существенно выше.

Впрочем, в Минэнерго считают, что на данный момент производимый в России водород выгоднее экспортировать, так как он существенно дороже добываемых в стране традиционных источников энергии.

Ирина Салова