Содержание
|
Виды водорода
В зависимости от технологии получения, на 2022 г различают несколько видов водорода.
- «Зеленый» водород получают электролизом воды. Если электричество получено из возобновляемых источников (ВИЭ) – водород максимально экологически чистый.
- «Голубой» водород получают из природного газа. Углекислый газ, как побочный продукт, нужно улавливать и хранить.
- Если углекислый газ при производстве водорода выбрасывается в атмосферу, то водород считается «серым».
- При использовании пиролиза метана водород считается «бирюзовым».
Производство водорода
На 2022 год в мировом масштабе 75% водорода производится из газа, поскольку затраты на его получение по сравнению с электролизом в 3-5 раз меньше. Себестоимость производства 1 кг водорода пиролизом метана в США составляет около $1, если добавить систему улавливания углекислого газа, стоимость вырастет до $1,4. При использовании электролиза, себестоимость вырастет до $4,7-5.
В розничной сети АЗС в Калифорнии водород стоит $16-17 за 1 кг. Это пока еще достаточно дорого по сравнению с традиционным топливом. Но на 1 кг водорода автомобиль может проехать около 100 км. Так что при текущем росте цен на топливо, паритет может скоро быть достигнут. Это серьезно изменит баланс мирового топливного рынка. Михаил Садиров, SMART technologies: На тестирование мультивендорных решений есть спрос 
Основной потенциал для производства "зеленого" водорода сосредоточен в Австралии, ОАЭ, США, России, Китае и в северо-западной части Европы.
Производство водорода в России
Основная статья: Производство водорода в России
Водородные топливные ячейки
Основная статья: Водородные топливные ячейки
Основным компонентом новой системы хранения и передачи энергии являются водородные топливные ячейки.
Водородный транспорт
Основная статья: Водородный транспорт (автомобили)
История
2024: В Китае запустили первую в мире станцию по заправке локомотивов водородом. Это делает робот. Видео
В китайском городе Ордос 2 июня 2024 года официально введена в эксплуатацию первая в мире станция по заправке локомотивов водородом. По данным компании CHN Energy Baoshen Railway Group, процессом заправки управляет роботизированная система, способная работать при температуре до –25 °С. Подробнее здесь.
2023: В ЕС принята программа "Водородных коридоров"
Программа `Водородных коридоров`, принятая в Германии в марте 2023 года, предполагает задействовать 9700 км газопроводов. Причем 5700 км – это существующие газопроводы, большая часть из которых до недавнего времени была в собственности российского "Газпрома".
Это огромный инфраструктурный проект, рассчитанный на десятилетия. Первый этап предполагается завершить в 2030 году, последующие – в 2040 и 2050 гг. Проект подразумевает масштабные инвестиции, использование самых современных технологий хранения и транспортировки водорода.
План REPowerEU предусматривает необходимость ускоренного развития водородной инфраструктуры для производства, импорта и транспортировки 20 млн. тонн водорода к 2030 году, из которых планируется производить 10 млн. т и импортировать 10 млн. т.
Еврокомиссия наметила три наиболее перспективных коридора импорта водорода через Средиземное море, Северное море и, как только позволят условия, через Украину. Обращает на себя внимание пункт про Украину, которую планируется использовать не только как источник продовольствия, но и как источник водорода. Скорее всего, план в отношении Украины предполагает использование потенциала АЭС для производства водорода и последующей транспортировки его в ЕС.
Всего рассматривается семь коридоров:
1. Иберийский водородный коридор
2. Северо-Африканский водородный коридор
3. Адриатический водородный коридор
4. Юго-Восточный водородный коридор
5. Восточный водородный коридор
6. Северо-Балтийский водородный коридор
7. Североморский водородный коридор
Возрастет роль поставок газа как сырья для водорода из Средиземноморского региона. На шельфе Израиля, Кипра, Египта, Ливии, Алжира активно ведут разведку и добычу нефтегазовые гиганты, среди которых выделяется Chevron Mediterranean (дочерняя компания Chevron).
2022
В Норвегии заработала первая в мире газовая турбина на чистом водороде
10 июня 2022 года было объявлено о запуске первой в мире газотурбиной установки, работающей на чистом водороде. Проект реализован норвежским Университетом Ставангера в сотрудничестве с Немецким аэрокосмическим центром (DLR), который также предоставил камеру сгорания, благодаря которой стало возможно провести испытания.
Турбина расположена на предприятии на юго-западе Норвегии, которое подчиняется университету. Газовая турбина производит как тепловую, так и электрическую энергию. Она также поставляет горячую воду для отопления лабораторных зданий в непосредственной близости. Излишки энергии поставляются в сети централизованного теплоснабжения и электроснабжения. С середины мая 2022 года работа газовой установки была переведена на полностью водородное топливо.
 | Мы поставили мировой рекорд по сжиганию водорода в микрогазовых турбинах. Никто прежде не смог добиться таких показателей, - говорит профессор Мохсен Ассади, руководитель исследовательской группы. - Производительность работы газовой турбины на водороде будет несколько ниже, однако, положительный момент заключается в возможности использовать уже существующую инфраструктуру. Кроме того, при таком производстве энергии не происходит выбросов CO2. |  |
| | Во-первых, требуются определенные усилия для того, чтобы существующая газовая инфраструктура могла работать с водородом вместо природного газа. Во-вторых, речь идет о технологии преобразования энергии, то есть о самой технологии турбин. Именно на этом мы и сосредоточились - добавил Ассади. | |
Теперь исследовательская группа займется изучением ограничений газовой установки и поиском путей увеличения ее мощности для производства максимально возможного количества экологически чистой энергии. [1]
Европа разрывает отношения с Россией из-за конфликта на Украине и готовится к переходу на водород
Пилотным регионом для масштабного энергетического перехода выбрана Европа. Уже через две недели после начала конфликта на Украине Еврокомиссия предложила странам ЕС план по отказу от ископаемых видов топлива. План, безусловно готовился давно, и военная спецоперация России стала катализатором для активизации этого процесса.
В 2022 г. водород составлял менее 2% энергопотребления в Европе и использовался в основном для производства химической продукции, такой как пластмассы и удобрения. 96% этого водорода производилось с использованием природного газа, что приводило к значительным выбросам CO2.
В соответствии с планом ЕС планирует производить 10 млн.т водорода и импортировать еще 10 млн.т водорода к 2030 году. Это предполагает модернизацию всей энергетической системы ЕС. Переход на терминалы СПГ, который активно идет в это время, позволит использовать эту инфраструктуру и для развития водородного направления. С этой точки зрения, отказ ЕС от поставок трубопроводного газа имеет логику, поскольку водород может представлять альтернативу.
Но насколько это реалистично? Один из ключевых вопросов повестки - может ли водород заменить нефть и газ из России? Эксперты отмечают объективные технические трудности энергетического перехода. Водород сложно транспортировать из-за высокой текучести и низкой температуры сжижения. Нужны специализированные суда. Их количество должно быть достаточным для обеспечения потребностей ЕС. Как вариант рассматривается транспортировка водорода в виде аммиака. Это упрощает процесс транспортировки, и позволяет транспортировать аммиак на территории ЕС по аммиакопроводам. Но аммиак токсичен и для сепарации водорода необходимы специальные установки с мембранными фильтрами или катализаторами из редкоземельных металлов. Это потребует использования технологий, которыми располагают только только крупные корпорации, как например BASF.
Для мониторинга ситуации с аммиаком S&P Global Commodity Insights запустило в тестовом режиме индекс Blue Ammonia. Этот индекс отслеживает расчетную стоимость аммиака по региональным рынкам, даже там, где рынок аммиака еще не существует.
2021: Правительство России утвердило Концепцию развития водородной энергетики
В России в 2021 году Правительством РФ утверждена Концепция развития водородной энергетики. Потенциальные объёмы экспорта водорода из России могут составить до 200 тыс. т в 2024 году, 2–12 млн т в 2035 году и 15–50 млн т в 2050 году. В России создан консорциум «Технологическая водородная долина». В него входят «Газпром нефть», «СИБУР», «РЖД», «Северсталь», «Росатом», «ТМК» и ряд других компаний.
Ведутся работы над пилотными проектами в Томской, Сахалинской, Самарской и Московской областях. «Газпром нефть» на 2022 г уже производит более 100 тыс. т водорода на своих мощностях. К 2024 года планируется нарастить производство до уровня 250 тыс. тонн.
Для России это очень перспективный рынок, на котором у нее есть неоспоримые преимущества в виде энергетических ресурсов и отлаженных промышленных технологий. Но на этом формирующемся рынке необходимо занять свою нишу. Вектор развития мировой энергетики меняется. США и ЕС активно пытаются использовать эко-повестку для прекращения финансирования производств с высоким "карбоновым следом". Вводится стандарт ESG. Это принципы устойчивого развития - экология, социальная политика и корпоративное управление. Основной целью такой стратегии является Китай, который будут пытаться постоянно обвинять в нарушении экологических норм, писал "Рыбарь". Как ни парадоксально, страны Европы тоже являются целью США. Их просто будут принуждать к деиндустриализации. Если они не смогут обеспечить генерацию электричества и водорода с использованием ВИЭ, производства придется закрыть.
Формируется общественное мнение, ориентированное на достижение нулевых выбросов. В экономическом плане это позволит США, Британии и их союзникам навязать миру свои стандарты энергопотребления и технологии для обеспечения этих стандартов.
