Стоимость килограмма водорода и стремление России захватить пятую часть мирового рынка водорода к 2050 году – какие шаги уже сделаны и что впереди?

Для хранения и выработки энергии от водорода используются топливные элементы. Первый водородный топливный элемент был сконструирован английским ученым Уильямом Гроувом в 30-х годах 19 века. Гроув и работавший параллельно с ним Кристиан Шенбейн продемонстрировали возможность производства энергии в водородно-кислородном топливном элементе с использованием кислотного электролита.

В 1959 году Фрэнсис Т. Бэкон из Кембриджа добавил в водородный топливный элемент ионообменную мембрану для облегчения транспорта гидроксид-ионов. Изобретением Бэкона сразу заинтересовались правительство США и NASA, обновленный топливный элемент стал использоваться на космических аппаратах «Аполлон» в качестве главного источника энергии во время их полетов.

В отличие от кислорода водород практически не встречается на земле в чистом виде и поэтому извлекается из других соединений с помощью различных химических методов.

По этим способам его разделяют на цветовые градации.

Зеленый — производится из возобновляемых источников энергии методом электролиза воды. Все, что необходимо для этого: вода, электролизер и большое снабжение электроэнергией.

Голубой — производится из природного газа, а вредные отходы улавливаются для вторичного использования. Тем не менее идеально чистым этот метод не назовешь.

Розовый или красный — произведенный при помощи атомной энергии.

Серый — водород получают путем конверсии метана. При его производстве вредные отходы выбрасываются в атмосферу.

Коричневый — водород получают в результате газификации угля. Этот метод также после себя оставляет парниковые газы.

Еще существуют технологии получения биоводорода из мусора и этанола, но их доля чрезвычайно мала.

Себестоимость производства по видам водорода, доллар за килограмм

На переработку угля приходится 18% производства водорода, 4% обеспечивается за счет зеленого водорода и 78% — переработкой природного газа и нефти. Методы производства, основанные на ископаемом топливе, приводят к образованию 830 млн тонн выбросов CO2 каждый год, что равно выбросам Великобритании и Индонезии, вместе взятым. И тем не менее водород — это более чистая альтернатива традиционному топливу.

В мире три основных источника выбросов, способствующих потеплению климата: транспорт, производство электроэнергии и промышленность. Водород может использоваться во всех трех областях. При использовании в топливных элементах водородная энергия оставляет минимальные потери, а после использования в качестве побочного продукта остается только вода, из которой снова можно добывать водород.

Перспективы отрасли

Согласно докладу МЭА, к 2050 году мировой спрос на водород должен достичь 528 млн тонн — против 87 млн в 2020, — а его доля в мировом потреблении составит 18%, из них 10% будет приходиться на зеленый водород.

К 2050 году МЭА планирует снизить затраты на производство этого экологически чистого вида топлива до 2 $ за килограмм, что существенно ниже нынешних 10 $. Это произойдет благодаря развитию технологий ВИЭ и удешевлению производства энергии ветра и солнца.

В июне 2020 года Германия объявила о реализации национальной водородной стратегии с инвестициями в 7 млрд евро, чтобы стать лидером в этой области.

Япония, Франция, Южная Корея, Австралия, Нидерланды и Норвегия начали свой курс на водород раньше Германии, а Япония сделала это раньше всех — в декабре 2017 года.

В июле 2020 года Минэнерго подготовило план развития в РФ водородной энергетики на период Производить водород собираются «Росатом», «Газпром» и «Новатэк». В дорожной карте предусмотрены следующие меры:

• поддержка пилотных проектов по производству водорода;
• стимулы для экспортеров и покупателей на внутреннем рынке;
• первые водородные установки запустят в 2024 году на атомных электростанциях, объектах добычи газа и переработки ископаемых.

В 2021 году HydrogenOne Capital — первый в мире инвестиционный фонд, ориентированный на зеленый водород, заявил о листинге на Лондонской бирже. Фонд инвестирует в проекты мощностью с возможностью их расширения до 500 МВт.

Преимущества водородной энергетики

Высокая применимость. Электрификация транспорта поможет снизить выбросы в атмосферу, но авиацию, морские и грузовые перевозки на дальние расстояния трудно перевести на использование электроэнергии, потому что для этих секторов требуется топливо с высокой плотностью энергии. Зеленый водород может удовлетворить эти потребности. Например, Airbus представил концепции самолетов с водородным двигателем и надеется ввести его в эксплуатацию к 2035 году.

Nikola строит полуприцепы, работающие как на аккумуляторных батареях, так и на водороде. Компания заявляет, что ее топливные элементы могут работать при более низких температурах, чем батареи. И они легче, что делает их более практичными для грузовиков и другой тяжелой техники. Nikola также утверждает, что дальность хода такого грузовика составит 900 миль на баке с водородом. Для сравнения: у Tesla Semi с батарейным питанием, который может быть запущен в производство в конце этого года или в 2022 году, заявленная дальность —

Также свои аналогичные модели транспорта представили компании Toyota, Honda и BMW.

Время заправки электромобиля на топливных элементах в среднем составляет менее четырех минут. При этом в отличие от батарей они не нуждаются в перезарядке. Поскольку они могут работать независимо от сети, то могут использоваться как запасные генераторы электричества или тепла.

Важный элемент перехода на водород — его применение в ЖКХ. Кроме пилотных проектов в Великобритании Лидс станет первым городом, энергоснабжение которого будет полностью водородным. Согласно плану, все газовые сети и транспортное оборудование переведут на него.

Запасы водорода практически безграничны. Так как он встречается почти всюду, его можно использовать там, где он производится. В отличие от батарей, которые не могут хранить большое количество электроэнергии в течение продолжительного времени, водород можно производить из избыточной возобновляемой энергии и хранить в больших количествах.

Энергоэффективность. Водород содержит почти в три раза больше энергии, чем ископаемое топливо, поэтому для выполнения работы его требуется гораздо меньше. Например, по сравнению с электростанцией, работающей на сжигании топлива с КПД от 33 до 35%, водородные топливные элементы выполнят функцию с КПД до 65%. Для примера, у солнечных элементов КПД — 20%, а у ветряных — 40%.

Весной 2020 года в городе Фукусима была запущена самая крупная в мире электростанция, работающая на водороде. Для питания электролизных установок на ней размещены солнечные батареи общей мощностью 20 МВт. Всего станция вырабатывает 1,2 тысячи кубических метров водорода в час.

В автомобилях топливные элементы используют энергии топлива, а также обеспечивают сокращение его расхода на 50%.

Зеленый водород — отличная среда для хранения энергии. Например, у Германии существует проблема с энергосистемой. В ясные и ветреные дни солнечные экраны и ветряные турбины на севере производят больше электроэнергии, чем может потребить эта часть страны. этого Германия вынуждена продавать излишки электроэнергии соседним странам себе в убыток. Избыток электроэнергии из ВИЭ можно хранить в виде водорода, а затем сжигать для выработки электроэнергии, когда это необходимо.

Недостатки водородной энергетики

Стоимость зеленого водорода. Как уже говорилось выше, именно стоимость добычи самого чистого вида водорода ставит наиболее сильные препятствия в его развитии. По словам и прогнозам Минэнерго РФ, перспективы водородной энергетики связаны с удешевлением стоимости водорода, производимого электролизом воды. В качестве основных факторов обеспечения конкурентоспособности зеленого водорода рассматривается перспективное снижение капитальных затрат на электролизеры, а также стоимости электроэнергии из ВИЭ.

При масштабировании производства электролизеров их стоимость может снизиться с текущих 1000 до 200 $/кВт к 2050 году, по оценке J. P. Morgan — даже до 100 $/кВт. При реализации такого сценария к 2050 году стоимость электролизеров может снизиться до уровня менее 2 $/кг. Но с учетом применения различных программ государственного субсидирования водородной энергетики эти сроки могут быть сокращены.

Стоимость производства зеленого водорода по странам к 2050 году, евро за 1 кг

Горючесть. По сравнению с бензином, природным газом и пропаном водород огнеопаснее в воздухе, малейшие трещины в баке могут привести к трагедии. Но некоторые критики заблуждаются, когда говорят, что с развитием водородной энергетики «мир сядет на огромную пороховую бочку». Поскольку водород очень легкий — примерно в 57 раз легче, чем пары бензина, — он может быстро рассеиваться в атмосфере, и это положительный для безопасности фактор.

Хранение и транспортировка. Так как водород — самый легкий среди химических элементов, в заданном объеме его помещается значительно меньше, чем других видов топлива. Например, потребуется гораздо больший баллон с газообразным водородом, чтобы проехать заданное расстояние на автомобиле. Существующие бензобаки при этом слишком малы, чтобы вмещать количество водорода, которое необходимо для расстояния, которое покроет полный бензобак. Для решения этой проблемы сейчас модернизируют способы перевода водорода в жидкое или газообразное состояние. Его необходимо либо охладить до −253 °C, чтобы сжижать, либо сжать до давления, в 700 раз превышающего атмосферное, чтобы его можно было доставить в виде сжатого газа.

В настоящее время водород транспортируется по специальным трубопроводам, в автоцистернах для низкотемпературных жидкостей, в трубчатых прицепах, перевозящих газообразный водород, по железной дороге или на баржах.

В свою очередь, правительства стран уже сейчас «бронируют» будущие объемы водородного сырья, проводя переговоры и подписывая соответствующие международные соглашения. В качестве примеров можно привести германо-марокканское Соглашение о сотрудничестве в сфере зеленого водорода в июне 2020 года, японо-австралийское Совместное заявление о сотрудничестве в сфере водорода и топливных ячеек в январе 2020 года и российско-германскую Декларацию о намерениях по сотрудничеству в сфере устойчивой энергетики.

Производство

В водородной энергетике большой выбор компаний. Крупнейшие представители — это производители водорода, которые в основном используют самый дешевый метод производства — паровой риформинг. Небольшие компании сосредоточены исключительно на конкретных аспектах использования водорода. Их в основном можно разделить на производителей электролизеров и производителей топливных элементов. Некоторые компании работают над тем, чтобы стать полностью вертикально интегрированным поставщиком водородной энергетики. Разберем каждую категорию отдельно.

Производители водорода

Air Products. Основное направление деятельности компании Air Products — производство атмосферных и технологических газов и сопутствующего оборудования для различных отраслей, включая нефтепереработку, нефтехимию и металлургию.

Компания в 2020 году объявила о планах строительства завода по производству экологически чистого водорода в Саудовской Аравии, работающего на ветряной и солнечной энергии мощностью 4 ГВт, — сейчас это крупнейший в мире проект. Завершенный завод будет производить 650 тонн зеленого водорода ежедневно, чего достаточно для работы около 20 тысяч автобусов.

Linde — одна из крупнейших в мире компаний, специализирующихся в области промышленных технологий по подготовке, разделению и сжижению природного газа. В 2021 году компания объявила, что подписала долгосрочное соглашение с Infineon Technologies о производстве и хранении экологически чистого водорода. Linde будет строить, владеть и эксплуатировать двухмегаваттный электролизный завод в Австрии. Завод будет производить зеленый водород с использованием технологии протонообменной мембраны (PEM) от ITM Power.

Cummins представила водородную стратегию в ноябре 2020 года. В 2019 году компания приобрела Hydrogenics, в результате чего получила технологию производства топливных элементов и электролизеры.

Все это большие компании с большим опытом в области промышленного газа. Их основное внимание сегодня уделяется серому водороду, но они также переходят на более чистые решения. Акции этих компаний привычно растут вместе с рынком, и можно говорить, что среди остальных представителей они разумно оценены.

Сравнительные показатели компаний, млрд долларов

Выручка в 2020 году

Компании по производству топливных элементов

Ballard Power Systems специализируется на интеграции топливных элементов в автобусы и грузовики. Ballard предоставляет системы топливных элементов для других компаний, которые интегрируют их в свои автомобили.

Bloom Energy производит сервера на топливных элементах, они представляют собой стационарные энергосистемы, в основном предназначенные для резервного питания. Предприятие также производит электролизеры и представило водородную стратегию в июле 2020 года.

FuelCell Energy работает в  секторе, что и Bloom Energy. Производит электростанции на базе стационарных топливных элементов.

Plug Power стремится стать крупным производителем экологически чистого водорода. Компания приобрела предприятия по производству собственных электролизеров и водородных заправочных станций. Plug Power работает с производителями экологически чистой энергии Brookfield Renewable Partners (BEP) и Apex Clean Energy над строительством водородных заводов. Компания строит общенациональную сеть экологически чистого водорода.

PowerCell Sweden производит топливные элементы в основном для транспортных систем. У компании заключена сделка с Bosch. Bosch может производить и продавать топливные элементы на основе дизайна PowerCell Sweden.

Сравнительные показатели компаний, млн долларов

Мы не будем подробно разбирать каждую из компаний, поскольку все они торгуются пока на внебиржевом рынке. Эти компании убыточны, поэтому сюда не включен коэффициент P / E.

Заключение

В 2020 году возобновляемые источники энергии пережили необычный бум популярности. Этому способствовали и год окончания правления республиканцев в США, и привлекательность ESG-инвестиций, а также мягкая кредитная политика. Все это создало экономически привлекательную среду для многих компаний в этой сфере.

Хотя существует множество вариантов инвестирования в экономику экологически чистого водорода, пока входить в рынок рискованно. Эти компании все еще растут, и им необходимо достичь больших масштабов, чтобы получать прибыль в будущем. Сегодня для инвестирования в водород важна хорошая база для выбора, основанная на деятельности, оценках, партнерах и менеджменте.

Технический водород марки А не содержит примесей, поэтому применяется при производстве лекарственных препаратов, в металлургии для осаждения тугоплавких окислов металлов, для спекания изделий из рассыпчатых материалов, которые содержат нержавеющие стали и хром и т. д.

*Аттестация производится за 3 месяца до окончания предыдущего освидетельствования баллона.

Мы предлагаем газовые баллоны под водород емкостью 40 литров непосредственно со склада.

В комплект водородных баллонов входит:

Технические характеристики водородных баллонов:

Корпус водородных баллонов окрашивается краской зелёного цвета, на баллон наносится красной краской надпись «Водород».

Доставка баллонов с водородом

Доставка водорода в баллонах по Екатеринбургу, Российской Федерации и в страны СНГ производится автомобильным транспортом, также возможна доставка железнодорожным транспортом.

Водород доставляется в соответствии с требованиями техники безопасности.

Посмотрите типовые цены на доставку либо узнайте стоимость доставки по телефону — наши консультанты произведут расчет и предложат наиболее выгодные варианты.

Сфера использования газообразного водорода, очень широка. Если азот и кислород используются чаще в фармацевтике и химической промышленности, то водород нужен для поддержания стабильной работы индустриальных технологий в сфере:

• металлургии,
• нефтехимического производства,
• электронной промышленности.

Правда, для всех этих целей требуется чистый водород, который получается путем электролиза воды и использования азотоводородной смеси. Только специализированное производство может обеспечить чистоту соединения, а отлаженный технологический процесс помогает транспортировать любое количество водорода на любые расстояния.

Предложения от компании «Газпродукт»

Чтобы купить технический водород, обратитесь в «Газпродукт», которая занимается производством чистого водорода марки А. Помимо качественного газа, «Газпродукт» предлагает услуги по доставке любого количества водорода в баллонах.

Преимущества компании

• Доступная цена. Так как компания является непосредственным производителем водорода, мы можем предложить привлекательную стоимость нашего продукта.
• Соответствие ГОСТ. Производство, транспортировка и хранение газа выполняется по требованиям государственного стандарта.
• Доставка по всей стране. Наша компания может обеспечить доставку в любой регион России. Для перевозки используются специальные баллоны ёмкостью 40 литров, а также специально оснащенный под требования транспорт.
• Широкий ассортимент. Наряду с водородом, наша компания предлагает углекислоту или гелий.

Компания «Газпродукт» имеет собственные производственные мощности для ремонта запорной арматуры, а также аттестации баллонов.

Все баллоны для водорода, бывшие в употреблении, в обязательном порядке проходят испытания с переаттестацией сроком на 5 лет.

Работающие в нашей компании квалифицированные специалисты с помогут вам профессиональной консультацией и предоставят любую другую информацию о приобретении емкостей для технических газов.

Доставка водородных баллонов по Екатеринбургу, Российской Федерации и в страны СНГ осуществляется автомобильным транспортом, также возможна доставка железнодорожным транспортом.

Купить водород в баллонах, а также получить дополнительную информацию вы можете, позвонив по телефонам:

либо оставив заявку на нашем сайте. Мы свяжемся с вами в кратчайшие сроки, а специалисты приятно удивят.

Выбирая компанию «Газпродукт», вы всегда будете уверены в качестве нашей продукции, точности установленных сроков и соблюдении всех условий договора.

«Стоимость водорода при поставках в Азию у России может составить $4 за кг. К сравнению, у США показатель составит $5,16, у Катара — $4,57, у Норвегии — $5,43, а у Австралии $4,61», — сказал Чаусов.

По оценкам эксперта, при использовании только имеющихся резервов ЕЭС Россия может производить в 2040 -2050 гг. до 3,5 млн тонн в год с конкурентной ценой 4-5 тыс. долларов за тонну при рынке сбыта более 25 млн тонн в год.

«У России цена ниже, в основном из-за меньшего логистического плеча. Если мы везем с Сахалина или Дальнего Востока в Корею или Японию, то дистанция меньше и цены ниже», — пояснил он.

Чаусов отметил, что полный переход с нефти на водород и другие альтернативы займет около 50 лет. Рынок больших объемов водорода предполагается после 2050 года.

«Объемы торговли водородом в порядка 1,5-2 миллионов тонн, по нашим оценкам, будут достигнуты в 2030 годах. После 2050 года объемы будут еще больше. Однако нефть будет замещена не только водородом, но и электричеством», — заявил эксперт.

Согласно оценкам, к 2050 году около 20% может занять водород в мировом энергобалансе. В России эта доля зависит от решений властей по энергетическому переходу: водород может занять до 1 миллиона тонн внутреннего рынка за счет использования на общественном транспорте и в промышленности для снижения потерь на углеродных пошлинах. В мировом рынке поставщиков водорода Россия может занять примерно 20%. В целом эксперт ожидает, что Россия войдет не только в первую пятерку, но и первую тройку поставщиков водорода, наравне с Саудовской Аравией и Австралией.

Водород может существенно расширить портфель российского энергоэкспорта, объемы поставок на мировой рынок к 2024 году могут достичь 200 тысяч тонн, к 2050 году — 50 миллионов тонн.

Большинство стран Европы и США уже включились в водородную гонку. Например, Германия опубликовала свою национальную стратегию по водороду в июне 2020 года, Франция в 2018 году приняла многолетний энергетический план, где предусмотрено финансирование многочисленных пилотных проектов по водороду по всей стране. Швейцария объявила о своих планах построить завод по производству водорода в промышленных масштабах. Здесь уже есть такие инновации, как грузовой водородный транспорт и высокоскоростные водородные заправки. Великобритания готовится обнародовать свою национальную водородную стратегию, где будут предусмотрены инвестиции в разработку электролизеров нового поколения.

В России активно формируется индустрия водородной энергетики. В прошлом году правительством РФ была утверждена «дорожная карта», в этом году — Концепция развития водородной энергетики. Водородная стратегия была представлена Российским энергетическим агентством (РЭА) Минэнерго России на вебинаре Европейской экономической комиссии ООН 8 декабря.

Как сообщил генеральный директор РЭА Минэнерго России Алексей Кулапин, развитие водородной энергетики будет сфокусировано на региональных кластерах. Они станут центрами притяжения проектов по производству водорода, его использованию и транспортировке. Их удачное логистическое расположение позволит наладить эффективное обеспечение как европейского рынка, так и рынка Азиатско-Тихоокеанского региона. В частности, для экспорта водорода в Европу формируется Северо-Западный кластер.

Россия обязана стать мировым лидером по производству водорода и диктовать условия рынку

«Россия обязана стать мировым лидером по производству водорода, который будет постепенно занимать все более крупную нишу на рынке энергоносителей. И работать над увеличением его доли на рынке нужно уже сейчас. За счет каких именно энергоносителей будет увеличиваться доля водорода — за счет газа, угля, нефти или всех сразу, — определит сам рынок. Возможно, водород просто дополнит арсенал энергоносителей, как в случае с газовой и атомной генерацией, которые не стали взаимозаменяемыми», — говорит Фарес Кильзие, председатель совета директоров Creon Group.

Объем рынка производства водорода сегодня оценивается в 120 миллиардов долларов. Прогнозируется, что мировой годовой спрос на водород увеличится к 2050 году до 650 миллионов тонн, что составит 14 процентов ожидаемого общемирового энергетического спроса. Эти цифры приводятся в докладе UNECE.

До середины XXI века водород призван дополнить традиционную генерацию как перспективный энергоноситель

Водород производят и используют давно, однако как энергоноситель — недавно. Чистый водород на земле не встречается, поэтому его нужно производить. 95 процентов водорода производится пока из природного газа или других углеводородов. «Зеленый» водород, который произвели путем электролиза воды с использованием электроэнергии ВИЭ, в 2-3 раза дороже «традиционного», и его только 5 процентов на рынке.

Водород можно смешивать с природным газом и переправлять через существующую газовую инфраструктуру, и так доставлять конечному потребителю. Исследования показывают, что трубопроводы могут безопасно «работать» со смесями, где водород не превышает 15 процентов.

«Основная часть водорода вырабатывается из ископаемых энергоносителей, в данном направлении хорошие перспективы у природного газа с учетом применения технологий улавливания и хранения выбросов углерода», — говорит Игбал Гулиев, кандидат экономических наук, заместитель директора Международного института энергетической политики, советник Центра устойчивого развития и ESG-трансформации МГИМО.

По словам эксперта, в России планируется развивать производство водорода на основе электролиза. «Роснано» и Enel прорабатывают первый в России пилотный проект по производству «зеленого» водорода на базе ветряной электростанции в Мурманской области.

К 2025 году объем производства «зеленого» водорода составит 12 тысяч тонн в год, установленная мощность — около 200 МВт. Однако полномасштабное развитие этого направления потребует в будущем ввода в эксплуатацию дополнительно более 150 ГВт мощностей ВИЭ.

В энергетике у водорода широкое применение. Помимо использования на электростанциях, в сжатом виде водород можно использовать для хранения электроэнергии.

«На переходном этапе, до 2050-2060 годов, водород призван не заместить существующие энергоносители, такие как нефть, газ, атомную или гидроэнергетику, а поэтапно дополнить этот арсенал как более экологичный и перспективный энергоноситель», — говорит Фарес Кильзие.

95 процентов водорода в мире производится из природного газа

По словам эксперта, для внедрения водорода потребуется создать более комплексные цепочки его производства и поставок, а это придаст дополнительные стимулы для развития новых технологий и отраслей экономики с низким углеродным следом. Тем самым водород сможет существенно расширить возможности российской энергетики и закрепить статус России в качестве экспортной энергодержавы не только в нефтяной, газовой или атомной энергетике, но в водороде.

Еще одна перспектива водорода — транспорт на водородных топливных элементах. Мировые и российские производители работают над созданием экологичных автомобилей на водородном топливе, а правительство обсуждает федеральный проект «Электромобиль и водородный автомобиль». UNECE в своем докладе заявляют, что количество легковых электромобилей на водородных топливных элементах будет увеличиваться. Сейчас таких автомобилей в мире около 15 тысяч. Помимо топливных элементов, может быть и топливо для авто на водородной основе.

К 2030 году стоимость водорода «на заправке» может снизиться до 6 евро за килограмм, и это будет конкурентная цена. По прогнозам, к 2030 году в США будет более 7 тысяч водородных заправочных станций и 5,3 миллиона авто на водородных топливных элементах, в Европе 3,7 миллиона таких авто. Это может снизить выбросы CO2 более чем на 29 миллионов тонн в год.

«Ведущие автомобильные концерны уже выпускают вполне конкурентоспособные «водородные» модели автотранспорта. На мой взгляд, именно в транспортном секторе мы уже в течение ближайшего десятилетия увидим наиболее масштабные результаты водородизации», — говорит Игбал Гулиев.

Серийное производство автомобилей на водородном топливе есть у Toyota, Honda и Hyundai, разработкой таких автомобилей занимаются Daimler, Audi, BMW, Ford, Nissan и др.

По данным Bloomberg, на конец 2020 года в мире в эксплуатации находилось 4250 автобусов на водородных транспортных элементах. До 2030 года количество автобусов и грузовых автомобилей на водородном топливе в Европе должно составить 45 тысяч, в Японии — 1200. Инфраструктура водородных заправок наиболее развита в США, Канаде, Китае, Японии и Германии.

Задачи по развитию водородного направления определены в «Энергетической стратегии РФ на период до 2035 года». В планах — занять 20 процентов мирового рынка данного газа. Прогнозировалось, что к 2050 году наша страна может зарабатывать на продаже водорода до 100 миллиардов долларов в год, если нарастит поставки за рубеж до 33,4 миллиона тонн. Последние ориентиры, установленные правительством, таковы — в 2035 году потенциальный объем экспорта водорода может составить от 2 до 12 миллионов тонн, в 2050-м — от 15 до 50 миллионов тонн.

В августе 2021-го правительство РФ утвердило Концепцию развития водородной энергетики. Согласно документу в ближайшее время должны появиться пилотные проекты по выработке низкоуглеродного водорода, будут созданы консорциумы по производству оборудования и комплектующих, сформирована инфраструктура для хранения и транспортировки. Государство, при этом, намерено оказывать поддержку: субсидировать бизнес, компенсировать расходы на научные разработки, заключать специальные инвестиционные контракты.

В конце прошлого года президент России Владимир Путин поручил правительству изучить возможность экспорта водорода в ЕС в составе метано-водородной смеси по существующим трубопроводам, по которым сейчас транспортируется природный газ. А вице-премьер, глава Минпромторга России Денис Мантуров, заявил, что планируется развивать технологии производства водорода для его использования в транспорте, наряду с другими видами топлива.

Транспорт, заправленный водородом, — это уже не картинка из будущего, а сегодняшняя реальность. Например, в Японии существует довольно большое количество городского водородного транспорта. Еще в 2017 году 11 компаний, включая Nissan, Honda, Toyota, объединились для того, чтобы построить сеть водородных заправочных станций. А в 2018 году компания Toyota начала выпуск водоробусов.

Общественный транспорт на водороде есть и в КНР. Специально к Олимпиаде 2022 года китайские производители выпустили более 150 автобусов на этом экологичном топливе. Водородный транспорт также курсирует в европейских городах и в некоторых штатах США.

Сегодня все больше экспертов поддерживают идею развития водородного транспорта, как имеющего шансы вытеснить не только бензиновый и дизельный, но и электрический.

Несмотря на свою неоспоримую экологичность, современные электрокары имеют ряд неудобств. Прежде всего, это низкая емкость литий-ионных аккумуляторов. Иными словами, такой автомобиль нужно довольно часто заряжать. Для сравнения, авто с водородным двигателем может проехать существенно больше. Кроме того, заряжать электрокар нужно несколько часов, а заправка водородного двигателя займет лишь несколько минут.

По оценкам Международного энергетического агентства, общее потребление чистого водорода в мире, а также водорода в смеси к 2030 году достигнет 156 миллионов тонн. Это на 37 миллионов тонн больше, чем нынешнее потребление.

Рост спроса на низкоуглеродный водород в качестве топлива обусловлен тем, что он способен решить сразу несколько задач: во-первых, снизить выбросы парниковых газов, во-вторых, его можно хранить и транспортировать, в-третьих, в отличие от возобновляемых источников энергии, водород не зависит от переменчивых погодных факторов. Кроме того, энергоемкость водорода в три раза превышает газ, бензин и дизельное топливо. А при его сгорании в атмосферу не выбрасываются вредные вещества. Еще одно преимущество водорода — возможность производить его из разных источников. Получать водород можно из газа, нефти, угля, воды, биомассы и даже мусора.

Сегодня около 70 процентов всего водорода получают из природного газа. Это самый доступный и относительно дешевый способ. В европейской классификации такой водород называют «голубым». При его производстве в атмосферу выделяется CO2, поэтому мировое сообщество нацелено на получение «зеленого» водорода, производимого путем электролиза с использованием возобновляемой энергии. Однако этот метод имеет крайне высокую себестоимость, а потому в общем объеме производства занимает лишь около пяти процентов.

«Паровая конверсия метана — одна из самых распространенных и дешевых технологий получения водорода, — поясняет президент Национальной палаты инженеров Игорь Мещерин. — Однако в этом случае в атмосферу выделяется СО2. Скептики часто ругают такой водород за его якобы недостаточную экологичность. Если мы сравним мировой объем выбросов СО2 вследствие сжигания того же угля или использования тяжелого нефтяного топлива — мазута, то увидим, что на этом фоне производство водорода выглядит более чем безобидно. Тем более что выбросы СО2 можно улавливать».

По оценкам Национального рейтингового агентства, стоимость производства водорода из природного газа составляет 0,9-3,2 доллара за один килограмм, улавливание CO2 повышает себестоимость еще на 0,6 доллара. Для сравнения, производство «зеленого» водорода обходится в 3-7,5 доллара за килограмм.

Технические решения по улавливанию CO2 уже есть. Например, в России ведется строительство завода по производству абсорбентов, удаляющих CO2 из газообразных выбросов. Затем извлеченный углекислый газ предлагается утилизировать методом закачки в геологические хранилища и отработанные месторождения. Специальные насосы, отвечающую за такую перекачку, уже производит отечественная компания.

«Проекты водородной энергетики только начинают зарождаться, и здесь Россия находится в равных условиях с мировым сообществом, — отмечает доцент кафедры Предпринимательства и логистики РЭУ им. Г.В. Плеханова Михаил Перельман. — На данный момент у нас есть и научная база, и технические заделы, и готовые наработки в этом направлении. Поэтому если всерьез начать развивать водородные проекты уже сейчас, то в перспективе мы имеем все шансы стать мировым поставщиком водородного топлива».

Однако кроме непосредственно производства водорода нужно решить вопрос с его транспортировкой и хранением.

«Водород труднее транспортировать на дальние расстояния, он более взрывоопасен по сравнению с тем же природным газом, — говорит Игорь Мещерин. — Поэтому встает вопрос о развитии технологий, которые касаются не только непосредственно производства самого водорода, но и его транспортировки. Научные заделы и разработки в этом направлении есть, однако, чтобы придать им импульс, государство должно четко дать понять, что развитие этого направления важно и нужно для страны».

Инфографика «РГ» / Антон Переплетчиков / Михаил Калмацкий

К 2050 году экспорт из России экологически чистых видов водорода может достичь $100 млрд в год, прогнозирует Минэнерго. Для реализации проектов по его производству в правительстве обсуждаются специальные меры господдержки

Россия к 2050 году намерена зарабатывать от экспорта экологически чистых видов водорода от $23,6 млрд до $100,2 млрд в год, поставляя на мировой рынок от 7,9 млн до 33,4 млн т. Об этом говорится в проекте Концепции развития водородной энергетики до 2024 года. У РБК есть копия документа, ее подлинность подтвердил федеральный чиновник.

Документ разработан в Минэнерго и согласован с компаниями и профильными ведомствами, сообщил РБК представитель Минэнерго. По его словам, сейчас начата процедура согласования концепции с правительством. РБК направил запрос в пресс-службу правительства.

Разница в прогнозах связана с различными сценариями развития мирового рынка водорода в качестве энергоносителя и, соответственно, от спроса на него, следует из документа. Сейчас такого рынка нет, но в будущем он может стать крупным благодаря развитию технологий и масштабированию водородной энергетики, считают авторы концепции. Рынок может быть как глобальным — «с крупнотоннажными перевозками водорода от центров производства к центрам потребления по аналогии с рынками нефти и сжиженного природного газа (СПГ)», так и локальным, когда производство и потребление водорода будут сосредоточены в рамках одних и тех же стран или регионов, говорится в документе.

Россия как потенциально крупный поставщик водорода заинтересована в формировании глобального рынка водородных энергоносителей, подчеркивается в концепции.

Цветовая шкала для водорода

Для классификации водорода по технологиям производства и исходному сырью используется цветовая шкала. «Серый» водород производят из природного газа путем конверсии метана на крупнотоннажном производстве, «бурый» водород — из угля. Производство «серого» и «бурого» водорода предполагает выбросы углекислого газа (СО2) в атмосферу.

«Зеленый» водород получается электролизом воды из возобновляемых источников (ВИЭ), «желтый» — за счет электролиза при использовании атомной энергии (оба без выбросов СО2 или с их минимальным количеством). «Голубой» и «синий» водород производят из природного газа с последующим преобразованием CO2 в углерод по технологии CCS (Carbon Capture and Sequestration, улавливание и хранение углерода).

Как нарастить экспорт водорода

В России будут развивать технологии производства как «зеленого», так и «голубого» водорода, заявлял глава Минпромторга Денис Мантуров 13 апреля на конференции Ассоциации европейского бизнеса. По его словам, водород будет использоваться для нужд автотранспорта наряду с другими видами газомоторного топлива (сжиженный и компримированный, или сжатый, природный газ).

Сейчас в России нет промышленных проектов по производству «зеленого» водорода, говорил РБК глава столичного дептранса Максим Ликсутов. «Росатом» производит в год 4,2 тыс. т «желтого» низкоуглеродного водорода, уточняет доцент базовой кафедры возобновляемых источников энергии Российского государственного университета нефти и газа им. Губкина Владислав Карасевич. По его данным, российская нефтяная, атомная и аграрная промышленность производит около 3 млн т «серого» водорода в год для собственных нужд. Ежегодный же экспорт и импорт — это лишь 5 т, добавляет он.

По оценкам Международного энергетического агентства, стоимость производства «зеленого» водорода составляет от $2 до $7 за килограмм, «синего» — $1,6 за 1 кг. Именно высокая себестоимость служит причиной ограничения спроса на экологически чистый водород. Минэнерго ожидает, что благодаря развитию и удешевлению технологий ВИЭ и атомной энергии стоимость производства водорода в России методом электролиза воды, пиролиза или паровой конверсии метана упадет на 30%. Даже сейчас методом электролиза воды его выгоднее производить в России ($4 за килограмм), чем в Азии, где это стоит $7–8 за килограмм, указано в проекте Концепции развития водородной энергетики.

Концепция предусматривает, что уже к 2024 году экспорт экологически чистого водорода из России вырастет до 200 тыс. — 1 млн т, принося производителям доходы в размере от $0,6 млрд до $3,3 млрд, а к 2035 году поставки достигнут 2–7 млн т с $7,8–21,1 млрд доходов. К 2050 году в зависимости от сценария доходы могут вырасти до $23,6–100,2 млрд в год, прогнозируется в документе.

По данным Минэнерго, спрос на экологически чистый водород может существенно вырасти из-за планов Евросоюза к 2050 году достичь полной углеродной нейтральности (равенства вредных выбросов, выделяемых в атмосферу и извлекаемых оттуда). Частью «зеленых» инициатив ЕС является введение трансграничного углеродного налога — пошлины на импортируемые товары с большим углеродным следом. Этот налог может обойтись российским экспортерам от €33 млрд до €50,6 млрд до 2030 года, оценивали эксперты KPMG.

Кто планирует производить экологичный водород в России

Для достижения амбициозных целей в области производства и экспорта экологичных типов водорода Минэнерго к 2024 году предлагает создать четыре кластера по географическому принципу — Северо-Западный, Восточный, Арктический и Южный. Ведомство считает необходимым предоставить производителям меры господдержки: от специальных инвестконтрактов и возмещения части затрат на производство высокотехнологичной продукции до возмещения части затрат на купонный доход по «зеленым» облигациям, средства от продажи которых пойдут на финансирование таких проектов.

Для выполнения целей, указанных в проекте Концепции развития водородной энергетики, необходимо уже сейчас значительно активизировать работу по созданию мощностей для производства водорода, ориентированных на экспорт, а также договориться с заинтересованными потребителями и определить возможные варианты его транспортировки, замечает Карасевич.

«Росатом» к лету 2021 года рассчитывает представить результаты технико-экономического обоснования пилотного проекта поставок в Японию водорода, произведенного методом электролиза, сообщил 26 марта вице-президент по маркетингу и развитию бизнеса «Русатом Оверсиз» Антон Москвин, выступая на вебинаре «Водородная стратегия и ключевые тренды энергоперехода». В феврале «Росатом» сообщал, что способен обеспечить до 40% спроса Японии на водород до конца ближайшего десятилетия. В качестве приоритетного сценария экспортного японского проекта рассматривается организация производства сжиженного водорода на территории Сахалинской области и поставок его по морю в Японию. Кроме того, компания планирует в тестовом режиме запустить поезда на водороде на Сахалине.

Замглавы правления «Газпрома» Олег Аксютин в конце марта говорил, что компания планирует экспортировать водород в страны Азии. «Особый интерес представляет возможность производства водорода на территории Дальнего Востока методом парового риформинга метана с обеспечением улавливания и захоронения диоксида углерода («синий» водород. — РБК) и последующим экспортом водорода в страны-потребители (Япония, Южная Корея, Китай)», — отмечал он, не уточняя сроков начала экспорта.

Крупнейший в России производитель сжиженного природного газа НОВАТЭК вместе со своим французским партнером Total прорабатывает проект улавливания CO2 на Ямале и создания производств водорода для собственных нужд и на продажу, указывал начальник управления по связям с инвесторами компании Александр Назаров на конференции Московской школы управления «Сколково». Тогда же президент BP Russia Дэвид Кэмпбелл сказал, что британский мейджор заинтересован в сотрудничестве с российскими компаниями в проектах по производству водорода и развития технологии улавливания и хранения СО2. Сама компания собирается построить завод по производству «голубого» водорода в Великобритании.

РБК направил запросы в пресс-службы «Росатома», «Газпрома» и НОВАТЭКа по поводу их участия в разработке Концепции развития водородной энергетики и планов по производству и экспорту водорода до 2050 года.

Водород для транспорта

Профильные ведомства подготовили концепцию развития отечественной водородной энергетики