Отказ от углеводородного топлива и переход к новым видам и как это меняет экономику
Экономическая целесообразность — не всегда главный критерий при принятии решений, в том числе влияющих на экономику. Энергетическая отрасль — яркий пример тому.
Наблюдающийся в последние годы тренд на отказ от углеводородов и увеличение использования альтернативных источников — все это не ради денег. Основой энергетической политики многих стран становится решение проблем глобального изменения климата.
Вызванный благородными целями спасения планеты тренд создает угрозу для энергобезопасности некоторых стран. Прежде всего, это касается сидящих “на игле” крупнейших добытчиков нефти, газа и угля, в частности России.
С другой стороны изменения создают новые возможности неплохо заработать и формируют пространство для появления новых лидеров как среди государств, так и среди корпораций, которые смогут успешно встроиться в эко-повестку.
Водородный бум?
Сегодня мы видим масштабные изменения в структуре первичного потребления энергоносителей, увеличение спроса на природный газ, развитие рынка сжиженного природного газа, рост популярности возобновляемых источников энергии, распространение электрического транспорта.
Главным фаворитом на перспективу становится водород. В сравнении с углеводородом он более экологичен. При использовании H2 в атмосферу не выделяется углекислый газ CO2. Есть и экономическая выгода — использование водорода, возобновляемого источника энергии, снижает потребность в ископаемых энергоносителях, чаще всего импортируемых.
Все оттенки водорода
Стоит различать “серый” или “грязный” и “зеленый” водород. Серый — это дешевый и самый распространенный в мире водород. Его производство из газа сопровождается выбросами CO2.
“Зеленый” менее вреден, а то и вовсе безопасен для климата. Правда, чем “зеленее” водород, тем дороже его производство.
Среди зеленых технологий выделяют еще например “бирюзовый” и “желтый” водород. Так называемый бирюзовый водород, также как и серый, производится из газа, но с образованием в качестве побочного продукта сажи, а не углекислого газа. Добыча желтого водорода также не сопровождается выбросом CO2, так как производится методом электролиза из воды.
Говоря о перспективных планах развития водородной энергетики, прежде всего имеют в виду, конечно же, зеленые технологии.
Европейские проекты
Водород уже стал общим местом в энергетических политиках развитых стран. Мир медленно, но постепенно переходит на новое топливо.
Скорость перехода в разных странах отличается. Разнятся и прогнозы экспертов. Так Hydrogen Council (ассоциация крупных корпораций, куда входят BP, Total, Toyota, Shell и другие) дает очень оптимистичную оценку: в 2050 году доля водорода в потреблении энергии в мире составит 18%. Другие эксперты говорят о доли потребления до 19% в Великобритании, США и ЕС.
Германия уже приняла национальную водородную стратегию и к 2030 году может перевести на водород часть своих газопроводов. Уже сейчас в Германии сооружается крупнейшая в мире установка по производству водорода методом электролиза и стартует эксперимент по частичному замещению водородом природного газа в отоплении жилья.
Над заменой метана на H2 в газопроводной сети, работают и в Великобритании. В Нидерландах и Бельгии собираются протестировать речное судно на водородном топливе и создать для него систему заправки. В Австрии три ведущих концерна готовят сразу несколько совместных пилотных проектов, в том числе по использованию водорода вместо угля при производстве стали.
Первые водородные поезда Coradia iLint работают в Германии (первая электричка эксплуатируется с сентября 2018). Электроэнергия вырабатывается в топливных элементах поездов в ходе химической реакции между водородом и кислородом. Вместо выхлопов получается вода.
До конца следующего года на неэлектрифицированной железнодорожной линии в федеральной земле Нижняя Саксония собираются полностью отказаться от дизельных локомотивов и заменить их водородными. В ближайшие годы планируется использование таких поездов и в других регионах.
Три крупнейшие компании Австрии — энергетическая Verbund AG, нефтегазовая OMV и металлургическая Voestalpine — решили совместно форсировать внедрение в стране водородных технологий. Первый совместный проект стоимостью реализован в Линце: уголь при производстве стали заменен на водород.
В Лидсе, третьем по величине городе Великобритании, компания Northern Gas Networks готовит пилотный проект H21. Его цель — полностью во всем городе перевести отопление с природного газа, метана, на водород. Морские ветропарки для его производства методом электролиза уже имеются. А нагревающие воду бойлеры разрабатывает филиал немецкой Bosch Termotechnik в английском Вустере.
Перед Northern Gas Networks и другими британскими газовыми компаниями это открывает перспективу перепрофилировать и тем самым сохранить имеющуюся газораспределительную систему, которая в случае электрификации отопления оказалась бы ненужной.
Планы России
В связи с мировым трендом на отказ от углеводородной энергетики Россия планирует производить и экспортировать водород. Минэнерго разработало и направило в правительство "дорожную карту" — "Развитие водородной энергетики в России" на 2020–2024 годы.
Согласно этого документа, первыми производителями водорода станут "Газпром" и "Росатом". В 2021 году "Газпром" должен разработать и испытать газовую турбину на метано-водородном топливе. Пилотные водородные установки запустят в 2024 году — на атомных электростанциях, объектах добычи газа и предприятиях по переработке сырья.
До 2024 года "Газпром" будет изучать применение водорода и метано-водородного топлива в газовых установках (газотурбинных двигателях, газовых бойлерах и т.д.) и в качестве моторного топлива в разных видах транспорта.
"Росатом" в 2024 году построит опытный полигон для железнодорожного транспорта на водороде.
Перспективы далекие и близкие
Несмотря на динамично развивающиеся проекты водородной энергетики в богатых странах, в других регионах темпы развития новых технологий существенно ниже.
По прогнозам всех глобальных институтов, отслеживающих тренды мировой энергетики, доля возобновляемых источников будет расти, но не станет значительной в ближайшей перспективе. Пока сильнейшие высокотехнологичные экономики будут развивать альтернативную энергетику, остальной мир будет использовать больше нефти, угля и газа из-за глобального роста энергопотребления.
Эксперты уверены, что в перспективе ближайшие одного-двух десятилетий углеводородная составляющая останется доминирующей.