Кислород и водород на установке по электролизу в городе Пренцлау
Германия берет курс на водородную экономику, в основе которой будет “зеленый” H2. Правительство ФРГ решило проводить активную промышленную политику и 10 июня утвердило давно готовившуюся “Национальную водородную стратегию” объемом в 9 млрд евро. Ее сверхзадача – совместить дальнейшее индустриальное развитие страны и защиту глобального климата. Конкретная цель – выполнение обязательств по сокращению выбросов в атмосферу парниковых газов до 2030 и 2050 годов, взятых на себя Германией и Евросоюзом в рамках Парижского соглашения по климату.
Амбициозный документ, перечисляющий 38 более или менее конкретных политических, законодательных, налоговых и финансовых мер, представляет собой широкомасштабный план поддержки экологичных водородных технологий в самых разных сферах: не только в электроэнергетике, на автомобильном и железнодорожном транспорте, но и в черной металлургии, нефтехимии, авиации.
Новые рынки сбыта для оборудования Made in Germany
К тому же он призван обеспечить высокий спрос и новые рынки сбыта немецкому машиностроению – ключевой для экономики ФРГ высокотехнологичной отрасли, специализирующейся, в частности, на производстве и экспорте промышленного оборудования. “Германия намерена позиционироваться как ведущий поставщик “зеленых” водородных технологий на мировой рынок”, – подчеркивается в документе.
Оборудование по выпуску “зеленого” H2 в Майнце поставила немецкая фирма Linde
Представленный в нем временной график движения к цели предполагает в ходе первой фазы, до 2023 года, усиленное стимулирование выпуска и внедрения оборудования для производства и использования “зеленого” водорода в самой Германии. Иначе говоря, раскрутку отечественного рынка.
Задачей второй фазы в 2024 – 2030 годах является всемерное укрепление тренда внутри страны при одновременной интернационализации процесса перехода на водород. Иными словами, речь идет уже о раскрутке европейского и мирового рынка. Тут подразумевается как продвижение апробированных на родине технологий Made in Germany, так и увеличение импорта водорода в Германию, поскольку сама она удовлетворить свой быстро растущий спрос на H2 в любом случае не сможет. Эта фаза имеет уже непосредственное отношение к России, но об этом чуть позже.
Электролиз – ключевое понятиев немецкой водородной стратегии
Для частичного обеспечения Германии “зеленым” водородом намечено до 2030 года ввести в строй оборудование по его производству суммарной мощностью до 5 ГВт, “включая необходимые для этого генерирующие электроэнергию установки в море и на суше”, – сказано в национальной стратегии. На период до 2035 года, “самое позднее” до 2040 года, к ним должны прибавиться еще 5 ГВт.
Один из морских ветропарков у североморского побережья Германии
Тут требуются некоторые пояснения. ГВт – это гигаватт, единица измерения мощности. Чтобы понять, много или мало 5 ГВт: один реактор в современной атомной электростанции часто обладает мощностью в 1 ГВт. Но это только для сравнения, поскольку ни о каких АЭС речь в данном случае, естественно, не идет.
Суть программы как раз в том, чтобы производить “зеленый” водород с помощью “зеленых”, возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Прежде всего – ветра, который в 1-м квартале 2020 года уже стал главным энергоносителем в Германии. Поэтому ставка делается на строительство крупных ветропарков, особенно морских. Тем более, что полным ходом идет разработка уже и плавучих ветрогенераторов.
Генерируемая с помощью ВИЭ “зеленая” электроэнергия пойдет на получение “зеленого” H2 путем разделения обычной воды на водород и кислород. Это знакомый всем со школьной скамьи метод электролиза. Термин электролиз – одно из ключевых понятий в немецкой водородной стратегии. Так, намеченные 5 ГВт до 2030 года – это потребляемые мощности промышленных электролизеров.
От термина Power to Gas к собирательному понятию Power to X
Над их созданием в Германии интенсивно работают с конца нулевых годов этого века, DW рассказывает о развитии этой технологии с 2013 года. Первоначально ее назвали Power to Gas (PtG), описывая тем самым превращение электроэнергии (Power) в газ (Gas), подразумевая под этим как водород, так и дальнейшее получение с его помощью синтетического метана – искусственного аналога природного газа.
В 2013 году концерн E.on стартовал пилотный проект Power to Gas в городке Фалькенхагене
Впрочем, довольно быстро пришло понимание, что этот второй, дополнительный шаг, экономически и экологически не такой уж перспективный и работать следует в первую очередь с водородом, причем не только в газообразном, но и в сжиженном виде. Так появились технологии Power to Liquids (PtL) по использованию электроэнергии для получения H2 и превращения его в жидкое топливо (Liquids).
Наконец, “зеленый” водород можно использовать для получения различных необходимых промышленности химических веществ. Для таких процессов придумали термин Power to Chemicals. В результате родилось и все чаще встречается собирательное понятие Power to X (PtX), обозначающее всевозможные способы применения водорода, полученного путем электролиза. В “Национальной водородной стратегии” оно неоднократно используется.
Авиационное топливо из водорода будут выпускать по немецкой технологии
Десятки экспериментальных и опытно-промышленных PtX-установок работали в Германии в последние годы над тем, чтобы довести коэффициент полезного действия (КПД) электролиза до таких величин, чтобы можно было начать прибыльное производство водорода в индустриальных масштабах. Целый ряд технологий, похоже, уже вышли на этот уровень или вот-вот его достигнут.
Опытно-промышленная PtL-установка компании Sunfire в Дрездене выпускает синтетическое горючее
Самый свежий пример: 9 июня международный консорциум Norsk E-Fuel с участием немецкого разработчика PtL-технологий Sunfire объявил о начале строительства в богатой “зеленой” электроэнергией Норвегии первого в мире предприятия по коммерческому производству авиационного топлива на основе водорода. Оно стартует в 2023 году с выпуска 10 миллионов литров, после ввода второй очереди общий объем должен составить с 2026 года 100 миллионов литров в год.
Примешивая такое количество “зеленого” топлива к традиционному керосину, можно будет на 50% сократить выбросы в атмосферу CO2 на пяти важнейших внутренних авиамаршрутах в Норвегии, заявляет консорциум. К подобным результатам стремятся и в Германии. Один из пунктов “Национальной водородной стратегии” предполагает, что к 2030 авиационный керосин как минимум на 2% будет состоять из жидкого водорода.
Водородные автомобили, поезда и суда получат поддержку
Другой пункт предусматривает меры по расширению сети заправочных станций для водородных автомобилей. При этом в Германии, в отличие от азиатских стран, исходят из того, что на H2 скорее будут ездить не легковые машины, а тяжелые грузовики и автобусы. Именно их продажи и будут целенаправленно субсидироваться.
“Добро пожаловать в будущее!”. Водородная заправка концерна OMV в Штутгарте
Поддержку получат также пассажирские поезда на водороде. С 2018 года такие пригородные электрички эксплуатируются на севере Германии вблизи Бремена в земле Нижняя Саксония, в 2022 году вторым крупным центром использования водородного железнодорожного транспорта станут Франкфурт-на-Майне и земля Гессен. Три десятка поездов уже заказаны французской компании Alstom.
Поощряться будет и перевод судов на водородное топливо. Весьма показательно, что водородную стратегию правительства ФРГ всячески приветствовал Союз немецких судовладельцев (VDR), подчеркнув, что H2 может стать в отрасли, тоже вынужденной и стремящейся снижать вредные выбросы в атмосферу, более экологичным горючим будущего наряду с уже апробированным сжиженным природным газом (СПГ).
Готова ли Россия вместо нефти и газа экспортировать “зеленый” H2?
Сразу несколько пунктов стратегии касаются замены традиционного водорода, получаемого из ископаемых углеводородов, например, природного газа, на “зеленый” H2 в индустриальных процессах на сталелитейных или, скажем, нефтеперерабатывающих заводах.
А для доставки потребителям полученного путем электролиза водорода планируется постепенно перепрофилировать имеющуюся в Германии разветвленную газотранспортную систему. О готовившемся параллельно с правительственной стратегией плане перевода части немецких газопроводов на водород к 2030 году DW недавно подробно писала.
Трубопроводы для транспортировки российского газа могут со временем переключить на водород
И тут неминуемо встает вопрос: что “Национальная водородная стратегия” ФРГ означает для крупнейшего поставщика нефти, газа и угля на немецкий рынок – России? Конечно же, в первую очередь означает риски, потому что спрос на продукцию “Роснефти”, “Газпрома” и других российских топливно-энергетических компаний неминуемо будет снижаться, причем после 2030 года этот процесс может резко ускориться.
В то же время в Берлине осознают геополитические последствия бума H2 и вовсе не стремятся свести на нет энергетическое сотрудничество, в частности, с Россией. “Федеральное правительство интенсифицирует диалог с нынешними экспортерами ископаемых энергоносителей с целью их вовлечения в поэтапный глобальный энергетический поворот с использованием водорода”, – говорится в 38-ом, заключительном пункте стратегии.
Иными словами, в Германии надеются, что Россия тоже подключится к широкому внедрению технологий по производству “зеленого” водорода и в перспективе станет его крупным поставщиком. Правда, пока в Берлине, скорее, рассчитывают на пилотные проекты в Северной Африке.
Источник: www.dw.com
