Первые упоминания о работе компании "Газпром" по водородной тематике датируются 2018 годом. Тогда "Газпром" экспериментировал над декарбонизацией углеводородной энергетики. А именно: предпринимались попытки свести к минимуму выбросы "CO2", сопровождающие использование газа по всей его технологической цепочке (от добычи до потребления). Выяснилось, что при добавлении 10% высокоочищенного водорода к природному газу происходило многократное снижение уровня загрязнения атмосферы. В некоторых экспериментах общее снижение выбросов парниковых газов падало практически до нуля.
Зачем "Газпрому" лезть в новое для себя водородное направление, да к тому же ещё и с множеством нерешённых проблем в области водородной энергетики?
Как любая корпорация, озабоченная расширением доли рынка сбыта своей продукции, "Газпром" действует на упреждение, прорабатывая разные сценарии применения перспективных энергоносителей. Одним из таких энергоносителей как раз-таки является водород. И тут они угадали на 100%.
В 2019 году Япония заключила совместное соглашение по реализации проекта импорта водорода из России в Японию. Водород, предположительно, будет производиться электролизным методом на свободных мощностях АЭС в России.
В 2020 году Германия представила водородную доктрину, обязывающую эту страну перейти на водород к 2050 году.
При этом на водород будут переведены абсолютно все сферы экономики Германии, даже тяжёлая промышленность и нефтехимические производства.
Вкупе с программой возобновляемой энергетики, это позволит Германии к 2050 году стать первой в мире страной с декарбонизированной экономикой, то есть в Германии будет нулевой выброс оксида углерода.
Правда, откуда взять столько водорода, в самой водородной стратегии Германии написано слишком туманно.
Так по разным оценкам, только одной Германии понадобится в 5 раз больший объём водорода, чем его сегодняшнее количество в мировом производстве.
Поэтому предполагается инвестировать 10-12 миллиардов долларов в строительство водородной инфраструктуры в африканских странах. Водород там планируется производить методом электролиза с помощью электричества, вырабатываемого солнечными электростанциями.
Только есть ещё проблема доставки водорода в Германию, так как транспортировка водорода на порядок (в 10 раз) сложнее и дороже, чем транспортировка СПГ.
Потому в водородной стратегии Германии, фактически, прямым намеком указали, что Русские всё порешают и разрулят водородный вопрос Германии.
Почему опять Россия? В Германии не дураки сидят, и знают о возможностях России развернуть в недалёкой перспективе массовое производство дешёвого и чистого водорода.
Тут нужно понимать, что понятия "промышленное производство" и "дешевизна" конкретно для водорода - сложно применимы. Чтобы производить водород в масштабах современных газовых поставок, необходимы три критерия:
- огромные запасы газа;
- развитая сеть трубопроводов;
- мощная ядерная промышленность.
Так случилось, что в России совпали всё три критерия.
Важным пунктом для Германии является также поставка именно «зелёного водорода», то есть они согласны закупать водород, произведённый без выбросов оксида углерода в атмосферу. Это накладывает жёсткие ограничения в производстве водорода методом риформинга конверсии метана – самого массового и дешёвого метода производства водорода.
Этот метод называется "Паровая, или парокислородная, конверсия метана" (ПКМ). Водород производится из природного газа.
Однако "Газпром" нашёл способ удовлетворить все желания Германии, и накануне, 1 Декабря 2020 года, предложил строительство крупного завода по производству водорода в районе выхода на берег газопровода «Северный Поток–2».
То есть водород будет производиться на территории Германии непосредственно из газа, поставленного газопроводом "СП-2". Следовательно, подобное производство будет совместным - "Российско-Германским", что не позволит ввести против него санкции со стороны США.
Вопрос с выбросом оксидов углерода "Газпром" предлагает решить реверсными поставками "СО2" из Германии в Россию. Оксиды углерода можно либо полезно использовать, например, в перспективных графеновых катализаторах, либо просто и безопасно захоронить их.
Вообще же, настолько большой объём "СО2" можно эффективно использовать в сельском хозяйстве, особенно в тепличных условиях. Так, 95% всей растительной биомассы на Земле угнетены малой для них концентрацией "СО2". Для наибольшей их продуктивности концентрация "СО2" должна составлять более 0,1%, что в 2,5 раза больше сегодняшней.
Более подробно я писал об этом тут.
"Газпром" прямо указал на то, что создаёт водородную дочернюю компанию, которая будет реализовывать водородные амбиции России.
Как на это отреагировала Германия?
Этим же днём (напомню, это было 1 Декабря 2020 года) ФРГ призвала к созданию фонда по защите климата, где газопровод «Северный Поток-2» будет классифицирован как "наиважнейший компонент защиты окружающей среды".
Сегодня уже можно судить о перспективах достройки газопровода «Северный поток-2»: он будет достроен со 100%-ной вероятностью, потому, что это единственная на сегодня возможность воплотить в жизнь водородные амбиции Германии в поставленные сроки.
Германия – только начало для водородной экспансии России. В среднесрочной перспективе Россия будет поставлять водород для всех стран Евросоюза, а также для Японии.
Дешёвый и массовый водород – это высокотехнологичный продукт с высокой добавочной стоимостью, так как он будет реализовываться по таким ценам, которые исходят из мирового ценообразования.
И тут Россия выгодно отличается от любой другой страны в мире.
Залежей водорода в мире нет. Его можно только производить из сырья. «Грязный» водород, произведённый методом паровой конверсии метана или, ещё хуже, газификацией угля, будут всегда посредственным продуктом с низкой привлекательностью, если попутный "СО2" не будет должным образом утилизирован.
Недавнее "Парижское соглашение по климату" вступает в противоречие с подобными методами производства водорода.
Конечно, на первых этапах самым распространённым методом получения "зелёного" водорода будет схема, предложенная "Газпромом". Однако она потребует для транспортировки "СО2" трубопроводы, строительство которых специально для этой цели - экономически неокупаемая затея. У России же такие трубопроводы, доставшиеся в наследство от СССР, имеются. Например, часть из них располагается на территории Украины.
Существует ещё один метод дешевого и промышленного производства водорода, который будет превалировать после 2050 года (в России уж точно).
Это атомно-водородная технология.
Водород будет производиться путём высокотемпературного электролиза в высокотемпературных газоохлаждаемых ядерных реакторах (ВТГР).
В России данная технология отрабатывалась ещё в 1960-х годах и была признана успешной. В Японии аналогичная программа получения водорода отрабатывалась с начала 1990 до 2011 гг., затем она была полностью приостановлена из-за аварии на АЭС "Фукусима-1".
Поэтому, не найдя никакого другой альтернативы, Япония теперь будет закупать водород в России, чтобы к 2040 году реализовать национальную программу водородного общества Японии.
В России уже разработаны проекты "ВТГР", которое способны производить как метан-воздушные смести, так и водород из воды.
Современный экоактивизм подкосил ядерную энергетику настолько сильно, что она успешно деградировала и раздробилась на множество независимых технологий.
И только Россия в лице "Росатома" сохранила полный цикл ядерных компетенций: от строительства АЭС, поставок топлива и переработки ОЯТ, до безопасного вывода из эксплуатации ядерных реакторов.
Именно по этой причине сегодня из 53 строящихся в мире ядерных реакторов 35 строит "Росатом".
В недавно обновленной (от 9 июня 2020 года) энергетической стратегии Российской Федерации до 2035 года, водородной энергетике отведено особое место с экспортным потенциалом.
Например, на странице "47" данного документа, где говорится о водородных перспективах России, можно прочитать, что уже к 2024 году экспорт водорода должен составить 200 тысяч тонн, а к 2035 году – 2 миллиона тонн.
2 миллиона тонн к 2035 году – это 16% от мирового рынка экспорта водорода. Если прогресс 2024-2035 годов сохранится на должном уровне, то уже к 2050 году экспортный потенциал Российского водорода достигнет 100 миллиардов долларов в год, прочно и, пожалуй, навсегда заняв лидирующие позиции. Это означает, что экспорт водорода будет приносить больше денег, чем экспорт природного газа.
Например, в 2018 году экспорт природного газа принёс России выручку в 54 миллиарда долларов.
Подсесть на водородную иглу - это далеко не то же самое, что зависеть от газовых поставок.
Газ можно заменить на уголь или нефть, а водород можно заменить только на электричество. Да вот только электричество в чистом виде не хранится, и запасти его впрок невозможно.
От поставок водорода невозможно будет взять и отказаться так же легко, как от поставок газа, потому, что невозможно быстро нарастить эти поставки и, тем более, за короткий срок создать собственный независимый комплекс производства водорода.
Но самое важное, это технология хранения водорода.
Сегодня не существует методов хранения водорода, аналогичных по эффективности газовым. Именно поэтому, например, на водородных заправках в Японии водород производится прямо на месте, а хранится только 10% от потребляемого объёма.
Хранить водород большего объёма - экономически невыгодно.
Почему это так, я описывал в цикле статей, посвящённых водородной энергетике, почитать их можно тут.
А этот факт, означает непрерывный цикл производства и потребления водорода. То есть производитель будет производить ровно столько водорода, сколько его будут потреблять с отклонением в большую сторону всего на 10%.
Никаких хранилищ больших объёмов водорода не будет.
Водород в чистом виде на Земле не встречается, потому что - это слишком активный газ, он всегда стремится обзавестись новыми химическими связями, попросту охрупчивая даже металлы.
Так что взять и поддаться каким-нибудь очередным «водородным войнам» по велению Вашингтона уже не получится, ведь экономический ущерб будет слишком серьёзным даже от прекращения поставок водорода всего на день.
И Россия, и Германия это понимают. Водородная энергетика максимально тесно интегрирует энергобаланс двух экономик.
Я, например, выступаю за экономический союз России именно с Германией, а не с Китаем, или США.
================================================================
С информационными источниками, которые использованы в основе публикации, можно ознакомиться в закреплённом комментарии.
