Немецкий аналитический центр Agora Energiewende опубликовал доклад “12 Insights on Hydrogen”, в котором сформулировал несколько соображений о будущем водорода в мировой экономике.
В новой работе отмечается, что роль водорода в обеспечении климатической нейтральности является решающей, но вторичной по отношению к прямой электрификации. По этому вопросу постепенно формируется консенсус.
К 2050 г. безуглеродный водород или топливо на основе водорода будут обеспечивать примерно одну пятую конечной энергии во всем мире, а оставшаяся часть, в значительной степени, будет поставляться возобновляемыми источниками энергии.
Приоритетными направлениями использования водорода являются декарбонизация промышленности, судоходства и авиации, а также поддержка энергетической системы на основе возобновляемых источников. Следовательно, водородная инфраструктура должна быть привязана к промышленности, портам и энергосистемам.
Одной только цены на выбросы углерода может быть недостаточно для быстрого внедрения водорода в промышленности, энергетике, судоходстве и авиации. Поэтому требуются целевые инструменты политики, которые обеспечивали бы финансирование возобновляемого водорода.
Газораспределительным сетям необходимо подготовиться к завершению их привычной бизнес-модели, поскольку вряд ли стоит ожидать больших объемов потребления водорода для отопления зданий. Это нецелесообразно по экономическим и технологическим причинам. Если подмешать до 20% чистого водорода в газовую сеть (возможный предел без масштабных изменений инфраструктуры), это увеличит расходы на отопление для потребителей на 33% в 2030 г., в то время как выбросы снизятся только на 7% (из-за более низкого энергосодержания водорода по сравнению с природным газом). Переход на 100% водородное отопление к 2030 г. увеличит расходы в шесть раз.
В исследовании поясняется: на каждые 100 кВт-ч возобновляемой энергии водородный котел будет производить только 61 кВт-ч тепла. Напротив, тепловой насос на 100 кВт-ч электроэнергии будут производить в среднем 270 кВт-ч тепла или 135 кВт-ч тепла, когда температура на улице ниже нуля [воздушные тепловые насосы]. Целесообразнее даже использовать водород для производства электроэнергии для работы теплового насоса, чем напрямую для выработки тепла.
Однако существует газовая отрасль, газотранспортные и газораспределительные предприятия с огромной инфраструктурой. Если на смену газовым котлам в дома придут тепловые насосы, то большая часть этой инфраструктуры станет “потерянным активом”.
Согласно оценке воздействия ЕС, чтобы оставаться на траектории к 1,5°C, Европе необходимо сократить потребление природного газа в зданиях на 42 процента в течение следующего десятилетия.
Точно так же применение водорода в секторе наземного транспорта останется небольшой нишей (“потенциальный будущий рынок для водородных автомобилей сжимается ежедневно”).
Любые выжившие газораспределительные сети низкого давления будут располагаться рядом с портами, где инфраструктура для заправки и хранения может дать импульс декарбонизации судоходства и авиации.
Agora считает, что Европа обладает достаточным потенциалом для производства зеленого водорода и может удовлетворить свой спрос, но для этого ей необходимо решить две проблемы: общественное согласие и размещение возобновляемых источников энергии, поскольку каждый один ГВт электролиза должен сопровождаться 1-4 ГВт дополнительных мощностей ВИЭ. Чтобы поддерживать свою промышленность конкурентоспособной, ЕС следует получить доступ к дешевому “трубопроводному” водороду (зеленому или “почти безуглеродному”) от своих соседей, что снижает транспортные расходы. Покупки водорода на глобальном рынке нецелесообразны (транспортные издержки слишком велики), импорт целесообразно ограничить возобновляемым синтетическом топливом (например, аммиак) на основе водорода.
“Когда конечной молекулой является водород, доставка из далеких стран, таких как Чили или Австралия [где стоимость производства H2 будет низкой из-за высокой солнечной радиации], оказывается более дорогостоящей, чем если бы водород производился на местном уровне в Германии”, – говорится в докладе. В то же время использование импортного аммиака непосредственно в качестве топлива “может быть дешевле, чем местное производство водорода даже в 2050 г.”.
Страны, которые обладают большими объемами дешевых возобновляемых ресурсов, такие как Аргентина, Австралия, Чили, арабский регион, Марокко и Южная Африка, “станут местами для производства экологически безопасного топлива для всего мира”, – говорится в докладе.
С другой стороны, к 2050 г. Северная Африка, благодаря своему превосходному солнечному потенциалу, может обеспечивать чуть менее половины потребности ЕС в водороде по ценам значительно ниже средних по Европе – и с низкими транспортными расходами [поскольку H2 может поставляться по трубопроводам]. “Украина также имеет возможность поставлять столь же дешевый водород в ЕС”, – добавляют авторы.
28 компаний обязались ускорить внедрение низкоуглеродного водорода на COP26. (ЭлектроВести/Энергетика Украины и мира)
