Когда закончится нефть: мир готовится к переходу на новое супертопливо

© Игорь Ставцев/Коллаж/Ridus.ru

© Игорь Ставцев/Коллаж/Ridus.ru

Новые взгляды на экологию, неизбежный закат эры углеводородов и сохраняющаяся потребность в доступной энергии неуклонно подводят мир к открытию нового ее источника. Впрочем, если быть более точным, открывать здесь уже ничего не надо. Замена углеводородному топливу была найдена достаточно давно, хотя мир долгое время не решался взять то, что фактически лежало у него под ногами. 

Речь идет о водороде и водородном топливе. Сделать решающий шаг в его сторону некоторое время назад смогла лишь Европа, столкнувшаяся с необходимостью быстрого восстановления экономики после «первой волны» пандемии COVID-19. С этой целью ЕС ускорил декарбонизацию (уход от использования углеводородов) экономики, и главная роль оказалась отведена водороду. На сегодняшний день объем этого рынка оценивается в сумму порядка 700 миллиардов долларов, за которые уже борются ведущие индустриальные страны.


Жюля Верна сделать былью

Европейский курс декарбонизации экономики с радикальным снижением выбросов парниковых газов на 95% по сравнению с уровнем 1990 года рассматривал водород как одно из перспективных направлений последние 15 лет. Однако пандемия коронавируса серьезно ускорила этот процесс и буквально подтолкнула глобальный рынок к развитию водородной экономики. По словам министра экономики и энергетики ФРГ Петера Альтмайера, коронавирус дал Европе шанс быстро развить безвредные для климата технологии. Во всех стратегических энергетических документах, принятых в Евросоюзе за последний месяц, водород обозначен как главный драйвер экономического роста для преодоления рецессии, вызванной COVID-19. «В этой связи у водорода решающая роль», — подчеркнул Альтмайер.

Чтобы разобраться в возможностях и оценить перспективы современной водородной энергетики, «Ридус» обратился к человеку, который знает о ней практически все. Это Флориан Виллерсхаузен — директор Creon Capital, управляющей компании люксембургского фонда Creon Energy Fund, который инвестирует в проекты «зеленых» технологий, возобновляемой энергетики и логистики.

Фонд входит в структуру CREON Group, стратегического консультанта в сфере устойчивого развития с учетом факторов ESG.

«Ридус»: Флориан, какую роль в мировом производстве энергии играет сегодня водородная энергетика?

 — Водородная энергетика — это, в принципе, старая тема, которая стала новым трендом. О возможностях водорода как источника энергии писал еще Жюль Верн. Всерьез же о практическом использовании водорода в Европе заговорили в 1980-х годах, а первые пилотные проекты появились уже в 1990-е и 2000-е: Mercedes-Benz, например, начал мелкосерийное производство A-класса на базе водородных топливных элементов, а совсем недавно представил грузовой водородный тягач GenH2. Однако тема водорода пока не получила массового развития из-за высокой стоимости технологий и более доступных ископаемых энергоресурсов.

GenH2.

GenH2.

© Daimler

Тем значимее водород стал сейчас, на фоне разгорающихся дискуссий по снижению выбросов и парниковых газов, а также поиска новых точек экономического роста после пандемии COVID-19.

Сегодня многие страны Европейского союза, и в первую очередь Германия, определили «зеленый» водород как базовый энергоноситель для развития чистой и действительно «зеленой» энергетики без вредных выбросов. В Европе возобновляемые источники энергии (ВИЭ) — прежде всего солнечные батареи и ветровая энергетика — активно используются уже лет 20. Например, Германия закрывает уже 42% своих энергетических потребностей при помощи ВИЭ. Поэтому водород — это следующий логичный шаг в развитии системы энергоснабжения Европейского союза. И он станет основным драйвером европейского энергетического сектора.

Чистое из грязного

Стремление европейских стран к «озеленению» энергетики известно давно. Однако использование водорода в качестве топлива назвать целиком и полностью «зеленым» сегодня невозможно. Здесь на ум невольно приходит старый анекдот про бизнес по-русски: украсть ящик водки, продать его и вырученные деньги пропить… Сам процесс получения водорода, сгорание которого столь чудесно и экологично, так как не дает вредных выбросов и парниковых газов, нуждается в энергии, которая может быть получена самыми различными способами, зачастую далекими от «зеленых тонов». Мы попросили Флориана разъяснить особенности водородной «палитры».

«Ридус»: Какой принцип получения энергии лежит в основе водородной энергетики?

— Существуют разные способы производства водорода. Самый популярный и доступный способ на сегодняшний день — это выработка водорода из легких углеводородов, в первую очередь природного газа, при помощи паровой конверсии (или риформинга). На выходе получается «серый» водород, который можно легко хранить и транспортировать. Однако если сжигание самого водорода является полностью экологически чистым, то его производство требует очень высоких энергозатрат и выброса парниковых газов, что делает его «грязным». Когда европейцы говорят о водороде как о чистом энергоносителе, они подразумевают «зеленый» водород: для его производства — то есть разделения воды на кислород и водород — используется энергия, полученная целиком из ВИЭ — например, ветряных электростанций. Это очень важно, потому что для создания энергетики без вредных выбросов нужны сотни миллионов тонн именно «зеленого» водорода. Однако для его производства в промышленных масштабах Европе пока не хватает мощностей возобновляемых источников энергии.

Установка по производству зелёного водорода в Австрии.

Установка по производству «зелёного» водорода в Австрии.

© voestalpine.com

«Ридус»: То есть основная проблема в производстве водорода в том, что само оно далеко не «зеленое»?

— Совершенно верно. Производится «серый» водород, но это уже не модно, это вредно, общество этого не хочет. Европейцы проверяют на «зеленость» не только конечный продукт, но и всю цепочку создания его добавленной стоимости, включая производство. Стратегические партнеры компаний не поддерживают инвестиции в подобные проекты. Поэтому надо стараться максимально снизить вредные выбросы на всех этапах производства. Но, с моей точки зрения, все еще есть место для интерпретации того, можно ли считать экологически чистым исключительно водород на основе электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии. Или же производство на основе природного газа или ядерной энергетики все-таки может считаться столь же чистым, но одновременно более простой и, возможно, более дешевой альтернативой. Сегодня это стало возможным благодаря новым технологиям.

Справка: цвета водорода

  • «Зеленый» водород. Вырабатывается из воды путем электролиза, для которого используется электроэнергия исключительно из возобновляемых источников. Вне зависимости от технологии электролиза весь получаемый «зеленый» водород выработан без выделений СО2.
  • «Серый» водород. Вырабатывается из легких углеводородов (природного газа) при паровом риформинге. В его процессе СО2 не улавливается и выбрасывается в атмосферу, отрицательно влияя на климат и усугубляя парниковый эффект. При производстве одной тонны водорода в воздух выбрасывается до десяти тонн СО2.
  • «Синий» водород. Вырабатывается из углеводородов, как и «серый» водород, но в процессе риформинга СО2 улавливается и изолируется от атмосферы (англ. Carbon Capture and Storage, CCS). В общем энергобалансе «синий» водород считается климатически нейтральным.
  • «Бирюзовый» водород. Вырабатывается через пиролиз метана, при котором вместо СО2 выделяется углерод. «Бирюзовый» водород считается климатически нейтральным при соблюдении двух условий: 100% энергии для пиролиза поступают из ВИЭ, а весь выделяемый углерод связывается.

Источник: CREON Market Monitor

Желтый цвет не называть…

Перечисленные четыре «цвета» водорода соответствуют европейской классификации. В России используется еще один — желтый. Он характеризует водород, получаемый с использованием атомной энергии. Мы не могли не задать Флориану вопрос о том, почему такая передовая в отношении водорода Европа категорически игнорирует «желтый» водород.

«Ридус»: Но существует атомная энергетика, которая условно чистая. Если использовать для производства водорода атомную энергию, можно избежать выбросов.

 — Согласен. Я лично считаю, что ядерная энергетика — это безопасный технологический способ производства энергии. При помощи атомной энергии можно получать чистый водород. Тем не менее сама тема атомной энергетики после аварий в Чернобыле и на Фукусиме в Европе очень политизирована и воспринимается по-разному. Люди в странах как Германия боятся атомных технологий, во Франции или Чехии спокойно относятся к этому. Германия вовсе отказалась от атомной энергетики, обязавшись отключить все немецкие АЭС до 2022 года. Поэтому если инвестировать в новое направление «зеленого» водорода, лучше рассматривать все-таки ВИЭ в качестве источника энергии, а не атом. В Брюсселе нет единой позиции по этому вопросу, поэтому мы не можем ожидать финансовой или политической поддержки за ответственные инвестиции.

АЭС Графенрайнфельд в Германии.

АЭС Графенрайнфельд в Германии.

© Christian VisualBeo Horvat

«Ридус»: Но отношение к атомной энергетике в мире разное. Допустим, в Европе — в той же Германии — она считается опасной и грязной, в России же к ней более спокойное отношение. Есть ли возможность использовать атомную энергетику для производства водорода, допустим, в России и потом этот водород поставлять в Европу? Рассматриваются ли такие возможности?

 — Я вижу в этом большой потенциал. Возможно, это будет сложный продукт для экспорта в Германию, но он может оказаться куда понятнее, например, для Чешской республики. Главное — наладить массовое и безвредное производство водорода. И это касается не только «желтого» водорода на базе атомной энергии, но глобально всего долгосрочного развития. Нужно думать о том, как выгоднее перерабатывать природный газ в водород, потому что этот рынок растет и в Китае, и в Европе, и в других регионах мира. Спрос на природный газ в перспективе обязательно будет снижаться, это неизбежно. Поэтому крупным газовым компаниям в России следует уже сейчас задуматься о том, куда сбывать этот газ. Лет через 30 при худшем для России раскладе потребность в газе снизится почти до нуля, а при лучшем сценарии составит всего половину от нынешних объемов. Производство из природного газа экологически чистого «зеленого» водорода, востребованного во всем мире, могло бы стать хорошим экспортным кейсом.

В этом контексте водород сопряжен с большими рисками для российских экспортеров энергии, но он также может стать и прекрасной возможностью, если российские компании начнут формировать новые цепочки добавленной стоимости и поставок.

«Ридус»: Что вы имеете в виду?

— В России привыкли, что газ добывается дешево и продается по высокой цене, потому что на него всегда найдутся экспортные покупатели. Однако эта модель свое отжила. В будущем производители газа должны будут не просто доставлять газ по трубопроводам к границе, но перерабатывать его самостоятельно или с партнерами на месте в более сложный продукт — например, водород, — а затем продавать его промышленности на основе долгосрочных контрактов. Только те, кто формирует производственно-сбытовую цепочку через собственные инвестиции и стратегии продаж, могут быть уверены, что сыграют в ней определенную роль.

Однако для того, чтобы поставлять новый продукт на экспорт, нужно сначала показать, что он качественный и востребован на внутреннем рынке. Именно поэтому российским компаниям сейчас имеет смысл запускать пилотные проекты и развивать параллельно снабжение промышленных предприятий водородом, а также инфраструктуру для водородного транспорта — автомобилей и автобусов. Очень интересный сектор потребления — железнодорожный транспорт на базе водорода. Ведь на российском внутреннем рынке не так важно, производится ли «зеленый» водород с использованием атомной энергетики, из газа или из возобновляемых источников. Важно показывать миру, что Россия сама производит «зеленый» водород, сама создает инфраструктуру и использует новые технологии. С такой аргументацией можно спокойно выходить на внешние рынки — в Китай, в Индию и даже в Европу.

© ПАО «Газпром»

Водород и Россия

Несмотря на то, что Россия изначально позиционируется в мире как исключительно углеводородная держава, ничто передовое не чуждо и ей. Потенциал российского водородного рынка отражен и в Энергетической стратегии РФ, опубликованной 10 июня. Документ приписывает водороду высокий экспортный потенциал, который должен составить 0,2 миллиона тонн в год к 2024 году, а к 2035-му — вырасти в десять раз, до двух миллионов тонн. Согласно планам Минэнерго, которое параллельно разрабатывает и водородную концепцию, Россия в перспективе могла бы производить 3,5 миллиона тонн водорода в год. Это эквивалентно примерно 15% мирового рынка водорода.

«Ридус»: Флориан, в России сейчас кто-то уже занимается водородной энергетикой?

 — Да, крупные российские энергетические компании всерьез развивают эту тему. Также существует уже несколько пилотных проектов. В Санкт-Петербурге испытывается водородный трамвай. На уровне исследований некоторые проекты разрабатываются на факультетах ряда российских институтов. Перспективами переработки природного газа в водород как потенциальный продукт для европейского рынка занимается «Газпром», в том числе в партнерстве с немецкими компаниями и исследовательскими институтами.

На земле и в небесах…

Долгое время одним из главных препятствий к использованию водорода в качестве топлива была повышенная огнеопасность этого газа. Попытки заправлять им автомобили (и не только) предпринимались еще с середины прошлого века, но так и не получили широкого распространения. Сегодня ситуация меняется?

«Ридус»: Насколько я знаю, водородная техника (особенно транспорт) довольно пожароопасна и взрывоопасна. Что-то сейчас делается для решения этой проблемы?

 — Эта проблема давно решена, сейчас водород не более опасен, чем обычный бензин. Я не технолог, но безопасность водородного транспорта сейчас значительно выше, чем еще 20 лет назад. Так же и с криогенными технологиями. Правда, до сих пор, особенно в американских фильмах, мы видим, как взрываются какие-то автомобили. На самом же деле автомобили не взрываются, неважно, какое топливо у них в баке. Системы безопасности сегодня совсем на другом уровне.

«Ридус»: Что вы можете сказать об инициативах перевода на водородное топливо авиации? Сейчас об этом тоже много говорят, насколько это реально?

 — Есть уже первые разработки в авиапромышленности. Например, Airbus представил концепт пассажирского лайнера ZEROe, который должен приступить к коммерческим рейсам уже в 2035 году. Однако в ближайшей перспективе это вряд ли возможно массово, потому что для новых типов топлива надо создать, соответственно, инфраструктуру. Самолет потребляет очень много топлива, летает он в разных направлениях, поэтому предоставить необходимую инфраструктуру для снабжения самолетов водородным топливом — это очень масштабно и сложно. Гораздо проще использовать водород в сфере железнодорожного сообщения и в легковых автомобилях.

 ZEROe.

ZEROe.

© airbus.com

«Ридус»: Пока я вижу, что ставка делается в основном на электромобили.

 — Это так. Электромобиль сейчас широко поддерживается. В Европе и Японии автопроизводители сосредоточили силы на разработке новых электромобилей. Американская Tesla давно этим занимается и даже стала самой дорогой автомобильной компанией.

И все же я являюсь скептиком «экологичности» этой технологии. Нельзя забывать, что аккумуляторы даже самых передовых электромобилей нужно заряжать. А заряжать их нужно, во-первых, часто, во-вторых, долго и, в-третьих, за счет электроэнергии, которая далеко не всегда выработана из «экологичных» источников.

Например, в Германии «зеленой» является около 40% энергетики. Но другая часть, 28%, — это энергия, полученная из угля, то есть по совсем «грязной» технологии. В Китае еще больше живут за счет угля, несмотря на амбициозные планы и достижения в развитии ВИЭ. Поэтому я пока не вижу, что электромобиль способен обеспечить экологическую чистоту. Полностью «зеленая» концепция предполагает, что удовлетворение энергетического спроса страны также полностью «зеленое», без выброса углерода.

Водород vs СПГ

Несмотря на всю перспективность водородного топлива, у него по прежнему имеется сильный конкурент — СПГ. О том, кто может победить в этом противостоянии, косвенно свидетельствует Водородная стратегия ЕС.

«Ридус»: Что такое Водородная стратегия ЕС и для чего она нужна?

 — Это новый определяющий документ, который Европейский союз опубликовал в июне, через месяц после Германии. Этот документ подтверждает намерения ЕС поддерживать инвестиции в водородную инфраструктуру и новые технологии. Стратегия пока не синхронизирована с другими странами — членами Европейского союза. Несколько государств пойдут дальше и уже сейчас ставят себе конкретные цели, планируют бюджетные меры поддержки конкретных компаний. Но в целом стратегия дает понять, что Европейский союз сделал ставку на водородную энергетику и будет всерьез поддерживать и развивать ее. С другой стороны, мы ждем уже несколько лет поддержки Европейским союзом идеи перевода грузового транспорта на сжиженный природный газ. Необходимая инфраструктура и соответствующие технологии у производителей грузовиков для этого имеются, и они более развиты, чем все, что касается водорода. Но ЕС считает, что экономия выбросов парниковых газов при использовании СПГ недостаточна по сравнению с водородом.

Полицейская машина в Германии на водородном топливе.

Полицейская машина в Германии на водородном топливе.

© dpa/picture-alliance/ТАСС

«Ридус»: Но для СПГ уже имеется необходимая инфраструктура, а для водорода нет никакой.

 — Совершенно верно. Я думаю, что это займет еще время, но к этому надо готовиться. Также я думаю, что СПГ для грузового транспорта на ближайшее десятилетие — более приемлемый вариант, чем водород. Строить везде новые водородные заправки просто нереально. Обе технологии и оба вида топлива будут существовать параллельно. Но водород все-таки очень привлекательная тема именно для железнодорожного транспорта. Хотелось бы, чтобы Европейский союз разработал единую стратегию. Было бы лучше четко сказать, что «мы видим водород как топливо будущего и поддерживаем развитие этой технологии во всех направлениях, где это приемлемо». Но ЕС почему-то не хочет этого сделать для перевода грузового транспорта на СПГ. Европейские чиновники почему-то стесняются признать, что для того есть вся необходимая инфраструктура и что таким образом выбросы вредного углерода можно снизить на 20%. Это для меня непонятно.

«Ридус»: Европейская водородная стратегия как-то может повлиять на энергетические взаимоотношения с Россией? Сейчас существует большое количество трубопроводов, по которым в Европу поступает российский газ. Может ли водородная энергетика привести к сокращению импорта газа из России и к недогрузу транспортной инфраструктуры?

 — Краткосрочно — нет, потому что мировая конкуренция формируется именно вокруг газа. Поставщиков газа много: помимо России это США, Катар, Алжир и другие страны. За последние пять-шесть лет сформировался рынок покупателя, где цена определяется избытком предложений. И это значит, что газ будет и дальше дешеветь. Для России это не большая проблема, потому что здесь можно очень хорошо и дешево добывать газ и перерабатывать его в СПГ, очень конкурентоспособный продукт по сравнению с США.

«Ридус»: Я так понимаю, что в ближайшее время водородная энергетика не станет альтернативой природному газу и СПГ?

 — Это процесс долгий. Сейчас водород целесообразно использовать как дополнительную возможность, постепенно развивая его технологии. А вот лет через 20—30, возможно, чистый природный газ уже нельзя будет поставлять на экспорт. Падение спроса станет заметным уже лет через пять, причем как в Европе, так и в Китае. Российским компаниям к этому надо готовиться уже сейчас.

Нам важно ваше мнение!

+0

Комментарии (0)