Водород в альтернативной мировой энергетике

Дмитрий Грушевенко
Дмитрий Грушевенко 250  

Водород сам по себе в природе не встречается, сначала его необходимо получить, сохранить и транспортировать. Аналогией здесь может быть бензин, который является продуктом переработки нефти. Нефть же является первичным энергоресурсом.

К 2023 году более 30 государств приняли национальные программы по развитию водородной энергетики, 145 международных корпораций, включая крупнейших игроков энергетического сектора и автомобильной промышленности стали членами международного водородного совета.

Если говорить о коллегах из зарубежных стран, то, например, в США тематика водородной энергетики развивается крайне активно с 70-ых годов прошлого века. Это было связано с историческими событиями, в частности с кризисом на Ближнем Востоке, когда на поставку нефти и нефтепродуктов было объявлено эмбарго.

Интересный факт, что в водородных программах в США была поставлена задача достигнуть ценовой планки в себестоимость водорода равно 1 доллар за кг. Достигнута она только сейчас, но только для производства водорода из ископаемых топлив: угля и природного газа. Водород, производимый на «чистых» установках (СЭС, ВЭС) электролизом воды до сих пор значительно дороже по себестоимости.

Водород имеет большое количество проблем, главная из которых связана с безопасностью и хранением. Решения данной проблемы нет до сих пор, поэтому можно заметить, что интерес к водородной энергетике в мире падает.

- Реклама -

Современный уровень технологического развития человечества позволяет производить водород множеством различных способов. Если говорить об экономике производства водорода, то самая дешёвая технология – паровая конверсия метана без CCUS, либо по процессу Фишера-Тропша.

Стоимость водорода, произведённого по данным технологиям от 1-1,5 долларов за кг и зависит от исходной стоимости сырья. Например, в России стоимость будет минимальной благодаря низкой стоимости газа. Если говорить о стоимости водорода, полученного при помощи возобновляемых источников энергии, то существуют два параметра, определяющих экономику. Затраты на работу электролизёра: чем больше работает устройство и чем больше его нагрузка, тем больше его производительность и меньше себестоимость продукции. Однако важный момент – реальная загрузка электролизёра, может составлять только 30%. В настоящее время полная себестоимость производства водорода с помощью ВИЭ находится в диапазоне 3,3-19,1 долларов за кг в зависимости от географической локации, используемого оборудования, динамики загрузки оборудования и его стоимости.

Высокая себестоимость водорода делает его неконкурентоспособным в большинстве секторов потребления энергии: в транспорте он уступает бензину, дизелю, ГМТ, СПГ, биотопливам и даже электричеству. В коммбыте – электричеству и газу, в промышленности – ископаемым источникам.

При этом, несмотря на дороговизну водорода и его сомнительную конкурентоспособность в большой энергетике он является отличным «нишевым» решением, например в ВПК, или космической отрасли, где деньги – вторичны. Также в отдаленном будущем, ниши для водорода могут найтись, как для системы хранения электрической энергии (по циклу: сеть – электролизер – водород – сеть) для переноса пиковой выработки ВИЭ станций в зоны пиковой нагрузки на электросети, – но это история отдаленного и полностью декарбонизированного будущего.

Поделиться материалом