В конце августа я написала на своем канале статью:
Леопольдина, энергетическая стратегия - каюк нефти и газу!
В этой статье я рассказала о энергетической стратегии, предложенной правительству Германии немецкой академией наук Леопольдиной. Эта стратегия предполагает отказ от традиционных источников энергии и переход на возобновляемые к 2050 году. Статья вызвала большой отклик и много вопросов. Одно из возражений к такой энергетической политике было не прогнозируемая выработка электроэнергии ветрогенераторами или солнечными панелями.
Из окна фирмы, где я работаю в Майнце, виден небольшой парк ветряков. На переднем плане располагается несколько низких строений. Это - станция для преобразования излишков электроэнергии в водород. Станция принадлежит городу Майнцу, а точнее стандартной городской структуре "Stadtwerke" и называется "Energie Park Mainz". В стратегии Леопольдины методы сохранения энергии в виде водорода были озвучены как технология Power-to-Gas. И я самонадеянно подумала - хорошо, проблема решена! Но не тут-то было. В Германии на сегодняшний момент действуют всего 40 установок для получения водорода при помощи возобновляемых источников энергии. Установка в Майнце является экспериментальным проектом фирмы Linde, министерства энергетики Германии и города Майнца.
Мне захотелось познакомиться с проблемой сохранения энергии в виде водорода.
Возможно вы еще помните из школьной программы, что водород - бесцветный, не имеющий запаха и вкуса, нетоксичный двухатомный газ с химической формулой H₂. Но те тут то было! Друзья-зеленые раскрасили водород в четыре цвета:
- Зеленый водород получают путем электролиза воды, а необходимое электричество берут из возобновляемых источников энергии. Независимо от выбранной технологии электролиза, производство водорода не требует выбросов CO2, поскольку электричество используется на 100% из возобновляемых источников и поэтому не содержит CO2.
- Серый водород получают из ископаемого топлива. Как правило, при производстве (паровой риформинг) природный газ превращается в водород и CO2 под действием тепла. Затем CO2 выбрасывается в атмосферу неиспользованным, тем самым увеличивая глобальный парниковый эффект: при производстве одной тонны водорода производится около 10 тонн CO2.
- Синий водород - это серый водород, но его СО2 отделяется и сохраняется при его образовании. CO2, образующийся при производстве водорода, не попадает в атмосферу, и производство водорода можно считать CO2-нейтральным в балансе.
- Бирюзовый водород - это водород, который был получен в результате термического крекинга метана (пиролиз метана). Вместо СО2 производится твердый углерод. Предпосылками для СО2-нейтральности процесса является использование электроэнергии из возобновляемых источников для работы высокотемпературного реактора, а также постоянное связывание углерода.
Меня интересует современная ситуация с зеленым водородом. Сколько стоит, как используется и вообще стоит ли игра свеч?
Производство водорода достаточно хорошо отработано. Наличие станции в Майнце говорит, что из излишков электроэнергии, которую нельзя сбросить в сеть, производить водород можно, но пока это дорого. Производство одного килограмма водорода стоит сейчас 5 евро - хотя эта цена условная, потому, что производиться из электроэнергии, которая бы пропала. Но дорого еще и потому, что не развита инфраструктура. В настоящее время на развитие этой инфраструктуры и делаются основные инвестиции. Полученный водород используется в промышленности, в частности для производства азотных удобрений. Предлагается использовать водород в сталелитейной промышленности вместо угля и природного газа. И еще планируется использовать в транспорте напрямую заправляя автомобили водородом. Надо сказать, что с автомобилями пока не очень хорошо. Три фирмы выпускают автомобили на водороде: Toyota Mirai, Hyundai Nexo и Mercedes GLC F-Cell.
Реально сейчас продается только Hyundai Nexo. В отличии от электромобилей, Hyundai может проехать на одной заправке до 700 км. Время заправки всего 3 минуты. Стоит базовая модель почти 80 тысяч евро. Ну и заправок на всю Германию всего 87 (H2 MOBILITY). Машин тоже немного - всего 500 ездит по дорогам Германии.
Планируется развивать общественный транспорт на водороде. Оптимально использовать тепло, выделяемое при производстве водорода, для отопления ближайших строений.
Работа ведется активно по всем направлениям и хорошо финансируется. Есть объединение фирм, вовлеченную в эту тематику, HYPOS - оно получило 45 млн евро в 2019 году от министерства образования и исследований, а до 2023 будет инвестировано в разработки технологий зеленого водорода 300 млн евро.
Национальное потребление водорода в настоящее время составляет около 55 ТВтч. По программе "Национальная водородная стратегия Германии" к 2030 году планируется заменить весь этот объем зеленым водородом и еще увеличить использование водорода на 10 ТВтч . Сюда еще не входит рост использования зеленого водорода на транспорте.
Чтобы стимулировать рынок производства транспортных средств на водородных топливных элементах выделены субсидии на покупку только до 2023 года:
• 2,1 миллиарда евро - автомобилей
• 0,9 миллиарда евро - грузовой транспорт
• 0,6 миллиарда евро - автобусы, пассажирский транспорт
Если вы захотите купить Hyundai Nexo, то получите субсидию 17 193 евро (нетто) и если Toyota Mirai, то 17 012 евро (нетто).
Вообще 2030 год не за горами! Посмотрим, что будет.