28 июня 2019 года в городе Осака (Япония) в рамках саммита «Большой двадцатки» Международное энергетическое агентство (IEA) планирует обнародовать результаты исследования «Об оценке роли водорода и его экономического потенциала в развитии новой модели мировой энергетической системы».
По словам министра экономической и климатической политики Нидерландов Noévan Hulst, в экспертных кругах уже сформировалась устойчивая позиция в отношении широкого использования водорода, как ключевого энергоносителя при переходе к новой – малоуглеродистой парадигме развития энергетических систем в Европе и мире, где водород будет генерироваться с помощью различных источников. Noévan Hulst отметил, что сегодня, по технологии генерирования водорода, выделяют три его вида: «cерый», «голубой» и «зеленый». «Серым» называют водород, который производится из природного газа метана. В настоящее время «серый» водород дешевле по сравнению с «голубым» и «зеленым». Его рыночная цена составляет около 1,50 евро за килограмм. «Голубым» называют водород, генерируемый из углекислого газа, который улавливается на промышленных объектах. Формирование его рыночной цены будет зависеть от масштаба дальнейшего развития технологий улавливания и хранения углекислого газа (СО2) в ЕС. «Зеленым» называют водород, производство которого не связано с использованием метана или углекислого газа, его производят методом электролиза с использованием зеленой энергии полученной от ветровой и солнечной генерации.
По словам Noévan Hulst, в МЭА убеждены, что, благодаря использованию новейших технологий, уже после 2030 года себестоимость производства водорода в мире значительно снизится. И главным драйвером этого процесса будет относительно высокая цена природного газа и среднесрочная перспектива его подорожания, прогнозируемая в МЭА.
В настоящее время в ЕС предприятия, расположенные в странах-членах, за выбросы углекислого газа платят 20-25 евро за тонну. Согласно климатической политике ЕС, в течение следующих 10 лет, этот показатель возрастет до 30-40 евро за тонну СО2. При таких условиях, отмечает Noévan Hulst, цена «серого» водорода возрастет до 2,0 евро за килограмм.
Рыночная цена «голубого» водорода в ЕС сейчас составляет около 1,7 евро за кг. На формирование относительно высокой цены «голубого» водорода влияет как имплементация климатической политики ЕС, так и незначительный масштаб производства «голубого» водорода в ЕС. По словам Noévan Hulst, для промышленных предприятий ЕС расходы на улавливание, транспортировку и хранение СО2 составляют около 50-70 евро за тонну. Итак, предприятиям в ЕС пока выгоднее купить квоты на выбросы СО2, чем инвестировать в его улавливание и переработку.
Цена «зеленого» водорода в ЕС в настоящее время является неконкурентной и находится на уровне 3,5-5,0 евро за кг. Она состоит преимущественно из себестоимости электролиза и использования дорогостоящей электрической энергии и высока благодаря малому масштабу производства «зеленого» водорода. По прогнозу МЭА, благодаря масштабированию и модернизации процесса электролиза, к 2030 году себестоимость «зеленого» водорода снизится на 70% ‒ до 1,0 — 1,5 евро за кг. Как результат, рыночная цена тысячи кубометров водорода может быть ниже цены природного газа в ЕС.
По словам экс-секретаря США по вопросам энергетики Стивена Чу (Steven Chu), благодаря высокой солнечной активности цена зеленой энергии в странах Латинской Америки, Северной Африки и Ближнего Востока в настоящее время составляет около 2 евроцентов за кВт/час. С применением модернизации и масштабирования уже в краткосрочной перспективе она сократится до 1,3 евроцентов за кВт/час. Именно в странах этих регионов, по оценкам Стивена Чу, имеется экономический потенциал производства «зеленого» водорода с перспективой его дальнейшего экспорта в ЕС и другие мировые энергетические рынки морским путем и трубопроводами, как это происходит сейчас со сжиженным газом. Так, Япония уже реализует пилотные проекты по производству «зеленого» водорода в Австралии, Саудовской Аравии и Брунее.
В ЕС, по прогнозу МЭА, наибольшее количество «зеленого» водорода будет генерироваться в странах Северной Европы, где сейчас наблюдается масштабное производство ветровой энергии, избыток которой будет использоваться для электролиза и производства «зеленого» водорода.
Как отметил Noévan Hulst, запасы природного газа в стране заканчиваются и правительство Нидерландов уже разрабатывает новую политику развития низкоуглеродистой экономики страны, где использование «зеленого» водорода будет одним из главных элементов стратегии. Он отметил, что в экспертных кругах Европейской комиссии уже обсуждают возможность введения обязательств для газотранспортных компаний покупать на аукционах и подмешивать к традиционному газу определенное количество «зеленого» газа произведенного из водорода. Принятие такого законодательного решения, по мнению Noévan Hulst, уже в краткосрочной перспективе может существенно повлиять на масштабирование производства «зеленого» водорода и формирование нового рынка – рынка водорода в ЕС, который будет конкурировать с природным газом.
В Германии первый проект по генерации «зеленого» водорода был построен в 2003 году энергетической компанией «Uniper». Мощность испытательной генерирующей станции, по словам исполнительного директора «Uniper Energy Storage» Axel Wietfeld, составила 2 МВт. за 15 лет, станция сгенерировала «зеленого» водорода на 15 ГВт/ч. Сегодня компания «Uniper» сосредоточена на масштабировании данного проекта в других регионах Германии. Axel Wietfeld отметил, что один электролизер сейчас стоит около 700-800 тысяч евро за мегаватт «зеленого» газа. Бюджет станции мощностью 10 МВт составит около 7 миллионов евро. Однако, с увеличением технологии во всех странах ЕС и мира, стоимость таких проектов существенно сократится.
По словам руководителя исследовательской группы компании «RAG Austria AG» — оператор крупнейших хранилищ газа в стране, С. Бауэра (Stephan Bauer), в 2013 году в Австрии компания «RAG Austria AG» реализовала проект «Подземного хранилища солнечной энергии» (Underground Sun Storage) . Была построена солнечная станция, станция электролиза водорода и исследовательское хранилище «зеленого» водорода. Закачивая в хранилище «зеленого» водорода углекислый газ, ученые компании наблюдали воспроизведение природного газа метана из смеси водорода и углекислого газа. Главной целью проекта, по словам С. Бауэра, является построение модели генерации газа метана или «зеленого» водорода с избыточной солнечной энергией, полученной в Австрии в летний период, которая не используется потребительским рынком. С. Бауэр отметил, что без грамотной регуляторной политики ЕС и масштабирования проектов электролиза и генерации «зеленого» водорода в ЕС, достичь коммерческой целесообразности и выгоды в реализации подобных проектов будет невозможно.
Как отметил комиссар по вопросам энергетики Европейской комиссии Мигель Ариас Каньете, в ЕК убеждены, что после 2050 года «зеленый» водород составит значительную долю в энергетическом балансе ЕС, постепенно вытесняя с рынка природный газ метан, добытый в недрах Земли традиционным способом. Соответствующие стратегии и регламенты, по его словам, уже разрабатываются.
Итак, в Международном энергетическом агентстве (IEA) рассматривают производство водорода как один из наиболее эффективных путей интеграции мощностей возобновляемой генерации с традиционными электрическими сетями и инструмент транспортировки «зеленой» энергии в виде газа между регионами мира и рынками газа.
В Европейской комиссии готовится новая политика, призванная дать старт развитию рынка «зеленого» водорода в ЕС. Технологию электролиза с использованием возобновляемой энергии называют ключевым элементом энергетической безопасности ЕС после 2050 года. В стратегии декарбонизации экономики ЕС именно «зеленый» водород призван постепенно вытеснять природный газ метан с рынка газа ЕС.
Построение экономически обоснованной модели генерации «зеленого» водорода с перспективой замещения импортируемого природного газа водородом будет невозможно без грамотной регуляторной политики и поддержки таких проектов со стороны ЕК, их масштабирования в ЕС и мире.
