Производство водорода: удастся ли России создать отрасль с нуля?

Создать плацдарм для развития технологий получения водорода, наладить его стабильное производство, обеспечить внутреннее потребление и провести интеграцию в международные цепочки поставок. Все эти задачи предстоит решить России в ближайшие 10-15 лет.

Стремительное развитие водородной энергетики не оставляет другого выбора: нужно следовать тренду, в противном случае мы рискуем потерять перспективный рынок, который формируется здесь и сейчас. О планах в этом направлении — информация из первых рук от экспертов, собравшихся на отдельном совещании в рамках форума РЭН-2021.

Водород — топливо будущего?

На самом деле водородная энергетика для России — направление не совсем новое. Директор Института нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН Антон Максимов напомнил участникам форума, что к концу 1980-ых годов Советский Союз располагал достаточным комплексом технологий по производству и использованию водорода.

По меркам того времени решения были более чем эффективные, но, разумеется, к сегодняшнему дню устарели. Тем более, тогда в принципе не поднимался вопрос о возможных решениях по транспортировке и хранению этого газа — его ещё не расценивали как товар.

Сегодня же принципиально иная ситуация: водород приобрёл небывалую популярность в свете климатической повестки: экологически чистый вид топлива имеет огромные перспективы для внутреннего потребления и экспорта.

Как верно подметил руководитель инвестиционного дивизиона «УК «Роснано» Алишер Каланов, водород — must have в современном топливном балансе мира. Обратной дороги нет, и Россия должна встроиться в новый рынок, не важно, с «голубым», «зелёным» или каким-либо ещё видом топлива.

«Реакция на вызовы должна быть мгновенной. Если долго думать, мы потеряем возможность участия в новом рынке. Водородные стратегии стран Европы и АТР построены с импортозависимостью, так что в перспективе Россия может на постоянной основе закрывать их потребности.

По словам Антона Максимова, для «технологического возрождения» направления России придётся преодолеть целый ряд барьеров, которые сформировались ещё в 1990-2000 годы. Первый барьер — производство так называемого «голубого» водорода методом выделения диоксида углерода. Российские учёные и промышленники возлагают большие надежды именно на этот вид топлива, потому что в этой области хотя бы есть неплохой технологический опыт и несколько новых разработок пилотного уровня.

С более предпочтительным с экологической точки зрения «зелёным» водородом всё куда хуже, чем с «голубым»: отечественные технологии электролиза так и остались на уровне середины 70-ых годов.

«В целом для нас и для всего мира формирующийся рынок — большая неопределённость, никто не знает, каким он будет по размерам. Прогнозируемые объёмы производства и экспорта на период до 2030 года колеблются чрезвычайно — в диапазоне от 2 до 12 млн т в год. Если мы хотим начать производство водорода, нужно понять, как конвертировать вызовы в возможности.

На первых этапах России придётся действовать в условиях дефицита времени и привлекать зарубежных партнёров для развития технологий. Здесь желательно найти баланс между закупкой иностранных решений и созданием собственных. И кроме того, нужно учитывать один важный фактор. Допустим, мы к 2030 году мы смогли достичь самой высокой планки в 12 млн т водорода в год. А таком случае мы параллельно будем ежегодно получать по 33-35 т диоксида углерода Эти объёмы нужно либо как-то использовать, либо захоранивать, но технологических решений для рационального использования CO₂ в России ещё нет», — высказался спикер.

Проекты в сфере водородной энергетики

Итак, отечественной промышленности предстоит в сжатые сроки проделать огромную работу в области водородной энергетики. Времени на раскачку нет, так что уже сегодня крупные корпорации делают первые шаги на пути к реальным действиям.

Главная роль в формировании направления по производству «зелёного» водорода путём электролиза отводится «Росатому». Оптимальный вариант технологии в рамках РЭН-2021 представил вице-президент по маркетингу и развитию бизнеса АО «Русатом Оверсиз» Антон Москвин:

«Для крупных проектов потребуется источник базовой экологически чистой генерации, и мы считаем, что привлечение АЭС — лучший из вариантов. Водород, полученный методом электролиза с применением электроэнергии от атомной электростанции, вполне можно отнести к безуглеродному. К тому же в утверждённой правительством таксономии «зелёных» проектов статус атомной энергетики подтверждён в качестве бузуглеродного источника генерации.

В данный момент «Росатом» работает над несколькими водородными проектами. Так, мы формируем ТЭО использования свободных мощностей Кольской АЭС для производства водорода методом электролиза. На площадке электростанции планируем разместить стендовый испытательный комплекс с электролизными установками собственного производства. Параллельно компания оценивает перспективы сбыта чистого водорода, аммиака и синтетических топлив потребителям Мурманской области, а также экспорта в страны ЕС».

Параллельно «Росатом» изучает возможность развития производства водорода с применением атомных станций для целей декарбонизации российской промышленности. В госкорпорации уверены: объём локального спроса в этом секторе в какой-то момент сможет даже превысить перспективы экспортных поставок.

Для достижения углеродной нейтральности в индустрии, подчеркнул г-н Москвин, возможен и вариант и без привлечения АЭС: к примеру, использование метода паровой конверсии метана, который можно связать с технологией улавливания CO₂.

Представитель АО «Русатом Оверсиз» также напомнил о совместном проекте с Air Liquide. Партнёры продолжают прорабатывать ТЭО создания производства водорода из природного газа на Сахалине для поставок в страны АТР. В долгосрочной перспективе на территории островного региона может появиться крупная атомная энерготехнологическая станция, на которой будут получать экологичный газ путём конверсии метана.

На наш взгляд, оптимальный вариант — получать «зелёный» водород на базе мощностей ВИЭ, поставлять внутренним потребителям, а в случае возникновения спроса ориентировать на экспорт. Водородная энергетика в связке с альтернативными источниками энергии — это огромный внутренний рынок: десятки гигаватт новых мощностей и десятки миллиардов долларов новых инвестиций. Прежде всего мы считаем нужным рассмотреть оффшорную ветрогенерацию, поскольку это самое дешёвое сочетание», — сказал руководитель инвестиционного дивизиона «УК «Роснано» Алишер Каланов.

Промышленный сектор действительно заинтересован в переходе на водород — опять же, в условиях глобальной экологической повестки. Подтверждением тому стало выступление ещё одного участника совещания, директора по стратегии, слияниям и поглощениям, УК «Металлоинвест» Юрия Гаврилова.

Напомним, в этом году компания разработала и утвердила климатическую стратегию, в рамках которой обязалась добиться полной углеродной нейтральности к 2050 году. И достичь цели в том числе планируется за счёт поэтапного перехода с природного газа на «чистый» водород».

«Наша компания — один из крупнейших потребителей природного газа. Безусловно, в ближайшее время с учётом масштабов потребностей мы не сможем обеспечить предприятия необходимыми объёмами водорода. Но в долгосрочной перспективе УК «Металлоинвест» намерена перейти на «чистое» топливо, получаемое методом электролиза с применением низкоуглеродных источников электроэнергии — атомных АЭС.

Совместно с «Росатомом» мы уже проводим исследования в этой области, пока что работа находится на стадии предпроектных работ и лабораторных испытаний. В любом случае, мы уверены, что переход на водород технологически реально осуществить в ближайшие 10 лет. Уже сейчас без существенных технологических изменений в оборудовании мы можем заместить газ водородом на уровне до 30%, наша конечная цель — достичь показателя в 70%», — пояснил г-н Гаврилов.

Впрочем, спикер не преминул отметить, что это очень дорогие и экономически неоправданные проекты. По его мнению, промышленному сектору и государству нужно совместно сформировать регуляторную базу, которая бы позволила обеспечить возможность реализации столь капиталоёмких проектов, в том числе посредством дополнительных стимулов.

На самом деле начало уже положено: в этом году Правительство РФ при участии крупных компаний разработали комплексную национальную программу развития низкоуглеродной водородной энергетики. Как подчеркнул  руководитель инвестиционного дивизиона ООО «УК «РОСНАНО», она позволит в короткие сроки построить новую отрасль с существенным мультипликативным эффектом российской экономики и станет инструментом для включения в международный рынок.

Читайте также: «Водородная энергетика. Планы России на «чистое» топливо».