Мировой рынок такого вида топлива не существует не только потому, что нет экономически оправданных технологий его производства. Самое главное – нет единого мнения, какой будет технология его использования в энергетике.

Несколько дней назад на сайте правительства России была опубликована "Концепция развития водородной энергетики" нашей страны, и с момента публикации она стала документом, положения которого предстоит реализовать исполнительными органами власти.

С лета прошлого года, когда была принята Водородная программа Европейского союза, эта тема стала одной из самых популярных во всех СМИ, публикующих материалы об энергетике. Известны высказывания полномочного специального представителя президента России по связям с международными организациями Анатолия Чубайса: "Новые технологии в энергетике – это технологическая революция, сопоставимая только с процессами конца XVIII – начала XIX века. Я имею в виду глобальный энергопереход, который в течение ближайшего десятилетия приведет к глобальной страновой перегруппировке. Не позже конца 2020-х годов сформируется группа лидеров, которые уйдут в отрыв и сформируют новую мировую элиту XXI и, вероятно, XXII века".

Заявление громкое, которое обсуждают многие комментаторы, особенно в связи с тем, что, по мысли Чубайса, Россия рискует пропустить эту революцию, хотя прямо сейчас перед нами открывается возможность ворваться на глобальный мировой рынок водорода, емкость которого Анатолий Борисович измеряет сотнями миллиардов долларов. Вот только при этом спецпредставитель не снизошел до каких-либо деталей: как он сумел насчитать эти 100 миллиардов, какие технологии гарантируют вхождение в новую элитную группу.


"Рынок водорода как энергетического ресурса отсутствует"

Тем приятнее спокойный, взвешенный тон Концепции — ее разработчики, в отличие от выдающегося младореформатора, сложившуюся обстановку оценивают куда более объективно. Пункт 11 Концепции: "В настоящее время глобальный рынок водорода как энергетического ресурса отсутствует". Никаких возвышенных мечтаний про сотни миллиардов непонятно чего – нет в мире рынка водорода, говорить можно только о неких перспективах. И как этот рынок будет выглядеть, тоже далеко не очевидно, и сколько времени на его формирование потребуется, и какие технологии окажутся востребованы, со стопроцентной точностью никто сегодня сказать не может.

Да, безусловно, водород производится – он востребован на нефтеперерабатывающих заводах, на нефтехимических предприятиях, его используют на крупных электростанциях для охлаждения турбин. И в Концепции есть четкий анализ того, какие технологии используются для производства водорода: "В структуре мирового производства чистого водорода 75 процентов приходится на природный газ, 23 процента – на уголь, на долю электролиза воды приходится два процента мирового производства водорода".

Дальнейшей детализации технологий производства водорода в Концепции нет, не того уровня документ, но стоит отметить, что и упомянутые два процента объема производства за счет электролиза – это не про производство за счет электроэнергии, вырабатываемой на солнечных и ветряных электростанциях. Водород требуется для турбин АЭС, и атомщики используют электролиз. Водород требуется для турбин ГЭС, и гидроэнергетики используют электролиз. По данным Eurostat, доля "зеленого" водорода (произведенного за счет СЭС и ВЭС) в 2020 году составила 0,1 процента от его общего объема.


Водород-2030 в программе ЕС

Нелюбовь младореформатора и его единомышленников к цифрам, к точным данным – болезнь давняя, можно не обращать на это внимания. Но если уж господин Чубайс заговорил о "конце 2020-х годов", то есть смысл хотя бы ознакомиться с той самой Водородной программой ЕС, в которой содержатся определенные целевые показатели. В соответствии с ней, к 2030 году Еврокомиссия рассчитывает, что за счет ВИЭ будет производиться до десяти миллионов тонн чистого водорода.
Поскольку никакого рынка водорода нет, давайте пересчитаем эти миллионы тонн в кубометры природного газа – тогда становится очевиднее, какое количество газа Еврокомиссия намерена "вышвырнуть с энергетического рынка Европы" за счет использования водорода.

Один килограмм водорода содержит 120 мегаджоулей энергии. Такое же количество энергии можно получить при сжигании 4-4,5 кубометра природного газа (в зависимости от технологии сжигания и от содержания метана). Тогда те самые десять миллионов тонн водорода к 2030 году способны заместить 42,5 миллиарда кубометров природного газа. Напомним, что, по данным "Газпрома", годовое потребление природного газа в Европе составляет от 500 до 550 миллиардов кубометров (в зависимости от погодных условий). Даже если считать от 500 миллиардов кубометров, то водородом в 2030 году Водородная программа ЕС предполагает заместить 8,5 процента объема используемого природного газа. Разумеется — при том условии, что к 2030 году Европа не нарастит потребление природного газа, что тоже далеко не очевидно.

Вот теперь можно по достоинству оценить глубину (или высоту?) мысли Чубайса: те страны, которые будут замещать водородом вот эти 8,5 процента природного газа, станут новой мировой элитой и совершат технологическую революцию. В свое время руководитель Сбербанка Герман Греф назвал математические школы "пережитком прошлого", так что мы можем поздравить Германа Оскаровича с тем, что он лично знаком с выдающимся современником, который умеет обходиться даже без арифметики.


Возможные модели водородного рынка

Но оставим в сторонке тех, кто не любит арифметику и логику. Концепция развития водородной энергетики содержит взвешенный анализ перспектив, которые могут быть реализованы в ближайшие годы – в том случае, конечно, если уже страны – члены ЕС согласуют свои национальные водородные программы с той, которую разработала и приняла Еврокомиссия.

"Развитие технологий и масштабирование водородной энергетики в будущем смогут сформировать достаточно масштабный рынок. Характер этого рынка может быть как глобальным – с крупнотоннажными перевозками водорода от центров производства к центрам потребления, так и локальным, при котором производство и потребление будут сосредоточены в рамках небольших регионов или отдельных стран. РФ заинтересована в формировании как глобального рынка, так и национальных рынков на основе наших отечественных технологий и промышленной продукции".

И это действительно именно так: на день сегодняшний неочевидно, как именно намерены использовать чистый водород в энергетике страны Европы и Азии. Много разговоров о том, что водород можно производить в одном месте – допустим, в России, а потом поставлять его, к примеру, в ту же Европу, по уже действующим магистральным газопроводам. Но детальный технический аудит трубопроводов пока никто не проводил, никто не может сказать, что будет происходить с внутренней поверхностью труб, по которым под давлением будет прокачиваться не природный газ, а водород. Водород химически намного более активен, эффект так называемого водородного охрупчивания металлов никто не отменял, и это касается не только линейных участков МГП, но и компрессорных станций, газовой арматуры, газоизмерительных станций и так далее.


Водородные технологии и перспективы России

Предварительный анализ показывает, что наиболее современные магистральные газопроводы – оба "Северных потока", "Турецкий поток" – выдержат прокачку смеси из 30 процентов водорода и 70 процентов природного газа. Вот только никто не знает, устроят ли будущих потребителей эти 30 процентов водорода в "газовом миксте". Глобального рынка водорода нет не только потому, что нет экономически оправданных технологий его производства – нет единого мнения, какой будет технология его использования в энергетике.

Какими будут новые, водородные, электростанции? Будут ли они работать на смеси природного газа и водорода, потребуют ли они чистого водорода или водород будет использоваться для того, чтобы создавать водородные топливные элементы? Если смесь, то какое потребуется процентное содержание водорода – 30 или, скажем, 37,5 процента? Что будет делать "Газпром", если окажется, что европейским потребителям потребуется более 30 процентов водорода в смеси? Размещать где-то в Европе дополнительные предприятия, которые потребуются для фракционирования: метан – отдельно, водород – отдельно? Какой, в таком случае, окажется конечная цена водорода, особенно с учетом того, что Еврокомиссия не намерена импортировать "серый" водород, который получают методом парового реформинга метана?

Вопросов явно больше, чем ответов. Именно поэтому документ, подписанный Михаилом Мишустиным 9 августа, назван концепцией, а не программой развития водородной энергетики. До того момента, пока потенциальные потребители водорода не определятся с технологиями его использования в энергетике, у России есть временной запас, чтобы разработать собственные технологии производства водорода. Потребитель будет определять – станет ли рынок водорода глобальным или локальным. В первом случае производить водород можно на значительном удалении от конечного потребителя – и тогда, помимо технологий производства водорода той или иной чистоты, нам потребуются отечественные технологии его хранения и транспортировки.

Во втором случае требуется технология, которая позволит производить водород в непосредственной близости от месторасположения конечных потребителей. И в обоих случаях необходимо, чтобы у этого водорода не было углеводородного следа, то есть при его производстве не должно быть выбросов углекислого газа в атмосферу. Неопределенность достаточно высока, и Россия на день сегодняшний не может стать страной, которая эту неопределенность может устранить. Устранить ее возможно только в случае разработки экономически наиболее оправданной технологии использования водорода в энергетике.

Конкуренция в этом направлении высока уже сейчас, и со временем она будет только расти, но даже оптимистически настроенная Еврокомиссия рассчитывает, что к 2030 году за счет этой технологии можно будет заместить только 8,5 процента объема используемого природного газа. Спешка, которую решил предсказать Чубайс, никому не нужна – поэтому и мы можем не ограничиваться одной ознакомительной статьей, а попробовать без суеты разобраться в этой огромной теме, которую принято называть водородной энергетикой.
 

Первоисточник: