С Александром Репкиным, Президентом Энергетической ассоциации «Украинский водородный совет», мы говорили о скорости изменений в энергетике и о новых возможностях для украинских компаний. Мир меняется на глазах – и перспективу нужно видеть как можно точнее.
Водород – это альтернатива всем видам топлива из полезных ископаемых. Это энергоноситель, который позволяет эффективно хранить электроэнергию, а выдавать ее тогда, когда она нужна. Почему в транспорте рассматривают в первую очередь дальнемагистральные перевозки? Прежде всего, потому, что это экономически целесообразно.
Так, водородная технология позволяет грузовику на одной заправке проехать до 1800 км. Иными словами, инфраструктура для таких дальних перевозок может быть существенно меньшей, чем нынешняя, для ДВС.
Следующая причина – экологичность этого транспорта. В Европе ее ставят на первое место, и грузовикам с водородными топливными ячейками, вероятно, можно будет заезжать в столицы, многие из которых сегодня закрыты для автомобилей с ДВС.
И еще нужно понимать, что сегодня мы говорим о промежуточном этапе развития электромобилей в классическом понимании – то есть с аккумуляторными батареями. Уже все ведущие автопроизводители – Mercedes, BMW, Toyota, Renault, VW, Hyundai и другие – заявили, что переходят на водородную технологию. Ведь «зеленый» водород является возобновляемым источником энергии. Мы получаем его из воды, используя для электролиза электроэнергию, выработанную из возобновляемых источников (ветер, солнце и пр.). А при использовании водорода автомобилями происходит обратная реакция – топливная ячейка вырабатывает электроэнергию для движения, выделяя в атмосферу водяной пар. Никаких углеродных соединений, никакого вклада в парниковый эффект.
Да, при преобразовании электроэнергии в водород и затем обратно в электроэнергию есть потери – сегодняшняя эффективность такого процесса в сумме составляет примерно 67%. Но повышение этой эффективности и удешевление всего процесса в целом – всего лишь вопрос времени, и, притом, не очень большого. За ближайшие 5-7 лет наука и технологии позволят и потери минимизировать, и сделать производство водорода значительно более дешевым. Посмотрите на солнечную энергетику. Когда мы – человечество – начинали строить первые солнечные станции, киловатт электроэнергии стоил 1,2 Евро. А эффективность солнечных панелей была на уровне 10%. Сегодня киловатт стоит 0,2 Евро, а эффективность трансформации солнечной энергии в электрическую превышает 28% (одна из последних технологических разработок позволяет получить эффективность на уровне 28,7% - прим.Ред.). То есть за 7 лет мы смогли снизить стоимость киловатта чистой электроэнергии в 6 раз и в 3 раза повысить эффективность ее получения из энергии Солнца. Вот увидите – с водородом будет то же самое. Ведь для этого в мире и в Европе прилагаются огромные усилия.
Украина занимает второе место в Европе по потенциалу ветровой энергетики
Водород для ЖКХ и энергетики
Впрочем, водород может использоваться и в качестве топлива для сжигания. Даже в этом случае он не приводит к образованию каких-либо соединений, связанных с парниковыми газами – он не вступает в углеродные соединения. А что особенно важно - смесь природного газа с водородом может быть использована для работы нынешнего украинского котельного оборудования без каких-либо дополнительных настроек и доработок. В этой смеси водород, с точки зрения безопасности, может занимать до 20%. А это снижение потребления ископаемого ресурса (газа) и снижение выбросов СО2. При этом снижения КПД котла не происходит.А еще водородом можно прекрасно балансировать энергосистему. Ведь он – универсальное хранилище электроэнергии, и притом хранилище без потерь. Кроме балансирования в пиковые часы, водород послужит и заменой нашим электростанциям, которые уже довольно скоро будут выходить из строя. Ведь украинская электроэнергетика не молода – большинство станций уже отработали свой ресурс. Некоторые из них – отработали дважды. Мантра о том, что советские инженеры все проектировали с трехкратным запасом прочности, конечно, хороша, но вряд ли найдется много руководителей, готовых взять на себя ответственность за продолжение эксплуатации станции, по документам подлежащей капремонту или даже замене оборудования. Вкладывать в реконструкцию ТЭС никто не будет, да и денег на это уже очень скоро никто не даст. Все жестче ограничения на финансирование таких объектов, да и большинство мировых производителей уже объявили о прекращении поставок основного оборудования - турбин - на угольные электростанции. Иными словами, энергоблоки придется выводить из эксплуатации.
Хорошим примером может быть Греция, где совсем недавно вывели из эксплуатации угольную электростанцию мощностью 1,2 ГВт и вместо нее начали проект по реконструкции генерации в регионе. Он предусматривает и выработку электроэнергии из водорода, и экспорт излишков произведенного «зеленого» водорода в Европу через транс-адриатический трубопровод. А этот трубопровод, в свою очередь, станет цепочкой большого транспортного пути водорода.
Подводя короткий итог, основное применение водорода – в транспорте, ЖКХ и энергетике.
Водород – это большая игра. Но мы в самом начале пути
К переходу на водородные технологии все цивилизованные страны готовились не один год. Был такой проект – «Горизонт 2020», а в его рамках – FuelPowerCells с бюджетом около 2 млрд. Евроза последние 10 лет. За это время было выполнено около 300 проектов, и все, что можно было придумать для формирования водородного рынка – сделано: хранение, электролиз разными типами электролизеров, баллоны на всевозможные давления (в простом автомобиле баллон находится под давлением в 700 атмосфер, в грузовике – 350 атм).Следующий период – до 2025 года – это приведение в порядок всей нормативно-правовой базы для использования водорода: стандартов, сертификатов происхождения, чистоты, безопасности. После этого – формирование запросов внутреннего рынка, чтобы понимать, кто является основными потребителями водорода. И вместе с этим - формирование спроса, принятие необходимых стимулирующих мер там, где они нужны (а определенные запреты тоже могут быть стимулирующими мерами). И в итоге – определение концепции всех проектов.
Иными словами, после 2025 года мы увидим, как проекты, ранее бывшие пилотными и экспериментальными, будут воспроизводиться в огромных индустриальных масштабах. Источником финансирования будет бюджет Евросоюза, а также программы Европейского инвестиционного банка, Европейского банка реконструкции и развития, Всемирного банка, нацеленные на декарбонизацию экономик и замену энергоемких технологий энергоэффективными. До 2030 года будет оставаться возможность использования как «чистого», так и не чистого водорода, то есть произведенного с использованием электроэнергии, полученной на традиционных тепловых электростанциях. Однако после 2030 года использоваться сможет только электроэнергия из возобновляемых источников. Но даже до 2030 года сжигать уголь, мазут или газ, как ранее, будет запрещено. Углекислый газ обязательно должен будет улавливаться и использоваться в сопутствующих производствах.
Водород – это новый рынок для всех
Пока мы в самом начале пути, и работа идет со стандартами и с законодательством. Но уже очень скоро в игру включатся все – ведь переход на водород потребует огромного количества топливных ячеек, баллонов, сервисного обслуживания, обучения и консалтинга. Сегодня промышленного производства электролизеров и топливных ячеек в Украине нет. А они потребуются уже в недалекой 5-летней перспективе, если не раньше. Спрос на них будет огромным. Ведь бытовой электролизер и топливная ячейка позволяют и домохозяйству, и громаде, и крупному предприятию быть энергонезависимым.Многие украинские компании уже сегодня активно выходят на европейский рынок, предлагая весьма конкурентные решения – например, баллоны из углеволокна. Ведь водородная технология знакома украинским ученым еще с 1965 года. Просто она была засекречена, поскольку применялась в ракетостроении. А теперь представьте себе, какой в Украине нужен будет парк баллонов для водорода, чтобы заменить газовые баллоны.
В мире создали Союз по чистому водороду – CleanHydrogenAlliance – в который входят уже более 1200 компаний, которые хотят участвовать либо в рынке производства водорода, либо в смежном. Украинские компании там тоже есть – например, из членов энергетической ассоциации «Украинский водородный совет» туда входят наш оператор газотранспортной системы, девелоперская компания UDP, в ближайшее время там будут все наши заводы, которые производят компрессорное газоперекачивающее оборудование (например, завод имени Фрунзе).
Украина будет поставлять в Европу 5 млн.тонн «зеленого» водорода в год до 2030 года»
Украина – в числе поставщиков чистого водорода в Европу
Наверное, немногие знают, что Украина занимает второе место в Европе по потенциалу ветровой энергетики. И речь об электростанциях, которые располагаются как на суше, так и на море – на шельфе Черного и Азовского морей. Их коэффициент загруженности будет доходить до 50%, что очень много! (В Великобритании, например, этот показатель не превышает 40%, во Франции – до 27%, в США – порядка 33% - прим.Ред.). А условия для строительства у нас весьма комфортные – маленькие глубины и нет таких агрессивных штормов, как в Великобритании, например.Поэтому Украину внесли в Европейскую стратегию развития офшорной ветроэнергетики. Эти проекты будут финансироваться как из европейских источников, так и украинскими компаниями. Важно также, что мы не просим никаких субсидий от государства – поэтому повторения ситуации, случившейся с «зелеными» тарифами, здесь не будет.
А еще эти проекты не будут требовать подключения к украинской энергосистеме. Каждый такой проект будет как отдельный энергоостров – сетей будет минимальное количество, и они будут связаны непосредственно с электролизным производством. А водород будет транспортироваться в том или ином виде туда, где он будет необходим. Большая часть нашей будущей энергетики – и особенно будущее громад и крупных предприятий - за такими обособленными проектами, без транспортировки водорода на большие расстояния.
А поскольку Украину включили в Европейскую водородную стратегию и прописали там как стратегического партнера, то на нас возложили определенные надежды, что мы будем поставлять в Европу определенное количество «зеленого» водорода (порядка 5 млн.тонн в год до 2030 года). Для этого нам уже сейчас необходимо заниматься девелоперством и входить в консорциумы с теми, у кого есть технология производства чистого водорода – поскольку своего производства в Украине нет. Такие консорциумы возможны с Германией, Францией Японией. Совсем недавно одна из компаний, входящих в нашу Ассоциацию, подписала соглашение с компанией ThyssenKrupp, и им стала доступна технология для 20-мегаваттных юнитов.
Иными словами, Украина будет участвовать в общеевропейском рынке «зеленого» водорода как производитель и поставщик – мы стремимся занять именно эту нишу.
Украинский водородный совет поможет выйти на рынок Европы
Основная цель ассоциации – быть платформой для экспертного изучения этой тематики и ее внедрение в Украине. Мы – единственные из стран, не являющихся членами Евросоюза, входим в Европейскую ассоциацию. Мы получили ассоциированное членство исключительно благодаря той работе, которую провели и доказали, что Украина готова к таким изменениям. За три года работы ассоциации, считаю, самой большой победой было включение водорода как нового энергоресурса в экономическую стратегию Украины до 2030 года, принятую Правительством 3 марта 2021 года. И европейские партнеры начали нас рассматривать как надежного партнера по поставкам «чистого» водорода, используя нашу инфраструктуру, наши уже установленные торговые пути и границу с Евросоюзом (Румыния, Словакия, Польша).Теперь очень важным является информационное насыщение этого процесса. Нужно не только понимать какие компании что производят и каких партнеров ищут – нужно видеть все в комплексе: как создать совместные консорциумы, кто может быть конечным потребителем, какая технология будет использоваться для транспортировки, как выглядит каждый баллон, какой нужен стандарт и так далее. Поэтому мы создаем и наполняем эту базу ежедневно, совместно с учеными из института возобновляемой энергетики. В частности, систематизируем информацию о технологиях, которые уже не попадают под гриф секретно, и будем их презентовать в Европе. И будем привлекать украинский бизнес, чтобы у нас появлялось наше собственное производство топливных ячеек и всего того, о чем мы поговорили.
Конечно же, мы помогаем идейно с проектами, которые можно реализовывать, делаем презентации этих проектов в Европе, ищем партнеров, чтобы даже небольшие стартапы нашли свою реализацию.
Отдельное направление – громады. Изношенность энергосетей, перебои с поставками электроэнергии в небольших населенных пунктах – это и повод, и возможность для применения водородных технологий, которые позволяют решить все в комплексе, от энергоснабжения до обогрева. Так что у нас есть отдельная программа, направленная на развитие возобновляемой энергетики и энергоэффективности.