Мы много пишем о пользе водорода и причинах интереса к развитию водородной энергетики в последние годы. Сегодня сделаем обзор на выводы, подготовленные международной консалтинговой компанией McKinsey & Company в области водорода.
1. Спрос на чистый водород к 2050 году значительно возрастет. Для удовлетворения прогнозируемого роста спроса потребуются расширение инфраструктуры и технологические разработки.
Отмечается, что прогнозам к 2050 году спрос на чистый водород увеличится до 125–585 млн тонн в год. Сегодня, например, спрос на водород в основном удовлетворяется за счет парового риформинга метана на основе ископаемого топлива, а также за счет производства и переработки удобрений. Ожидается, что эти отрасли будут лидировать в освоении синего и зеленого водорода до 2030 года по более медленным сценариям, поскольку они переключат свои операции на основе водорода на чистый водород. Параллельно в более быстрых сценариях могут начать появляться «новые» новые области применения — например, в сталелитейной промышленности, производстве синтетического топлива и в тяжелом автомобильном транспорте.
Почти весь потребляемый сегодня водород представляет собой серый водород (около 90 миллионов тонн в год). Однако прогнозируется, что спрос на серый водород снизится по мере роста спроса на чистый водород, а стоимость «зеленых» молекул в конечном итоге станет более конкурентоспособной.
Также ожидается, что после 2025 года почти все новые производства водорода, которые будут запущены в эксплуатацию, будут представлять собой чистый водород. Это совпадает с началом ожидаемого отказа от серого водорода, вызванного растущей ценовой конкурентоспособностью чистого водорода и обязательствами по декарбонизации.
2. Стимулирование перехода будет осуществляться обязательствами частного и государственного сектора.
Существует несколько вариантов сценариев, связанных с ростом или падением потребления водорода. Так, в одном из сценариев рассматривается, что после 2040 года внедрение чистого водорода и водородного топлива будет стимулироваться обязательствами частного и государственного сектора. Необходимые механизмы для поддержки растущего спроса на водород могут включать введение или повышение цен на CO2, квоты на экологичное топливо в авиации или цели по снижению выбросов CO2 в морских перевозках.
В альтернативном сценарии, напротив, ожидается, что потребление водорода будет определяться продолжением текущего снижения стоимости и базового роста на некоторых рынках удобрений и химикатов. В этих сценариях водород не получит новой политической поддержки.
3. Возможная неопределенность, связанная со спросом на водород, обусловлена сочетанием факторов
К таким факторам относятся: отсутствие ясности в государственной поддержке, развитие благоприятной инфраструктуры и развивающаяся динамика конкуренции с другими технологиями декарбонизации. Например, роль водорода в декарбонизации авиации может зависеть от государственной поддержки, а также от динамики рынка и конкуренции.
Во-первых, необходимы квоты на устойчивое авиационное топливо во всех регионах, чтобы стимулировать переход от керосина на основе ископаемого топлива к чистым альтернативам.
Во-вторых, синтетическое топливо на основе водорода должно будет оказаться конкурентоспособным по сравнению с основными альтернативами, например, биокеросином, либо из-за затрат, либо из-за ограничений в наличии сырья, необходимого для производства биокеросина.
Точно также существует неопределенность в отношении перехода от серого водорода к чистому. Активные меры, такие как цены на выбросы CO2 и субсидии, вероятно, потребуются для облегчения декарбонизации существующего спроса на водород, поскольку переход, вероятно, не будет привлекательным только с экономической точки зрения.
4. Расширение инфраструктуры и технологические достижения могут иметь решающее значение
Прогнозируется, что в ключевых секторах для удовлетворения спроса на чистый водород потребуется своевременное развертывание инфраструктуры по всей цепочке поставок.
Для содействия будущей водородной экономике к 2050 году потребуется несколько ключевых инструментов — в основном физическую инфраструктуру (заправочные станции, сеть водородных трубопроводов и так далее).
Технологические достижения могут также потребоваться и для обеспечения использования водорода в секторах, где водородная технология еще не развита, например, в дальнейшей разработке топливных элементов для тяжелых транспортных средств и морских судов.
Координация между правительством и частным сектором может потребоваться для обеспечения наличия необходимой инфраструктуры для удовлетворения спроса на водород темпами, необходимыми для выполнения обязательств по декарбонизации, и с привлекательным экономическим обоснованием.
Масштабы роста и развития, необходимые для создания водородной экономики, не являются беспрецедентными: историческое внедрение природного газа в Европейском Союзе с 1960-х и 70-х годов показывает, что можно быстро изменить сложившуюся энергетическую систему, если необходима конкурентоспособность и поддержка.
5. Производство зеленого водорода, по прогнозам, будет распределено по регионам, а производство голубого водорода будет зависеть от географического положения.
Ожидается, что к 2050 году зеленый водород будет доминировать в глобальной структуре поставок с долей от 50 до 65 процентов в зависимости от сценария, поскольку снижение затрат на возобновляемые источники энергии и электролизеры сделают этот маршрут производства более конкурентоспособным по затратам. Прогнозируется, что на долю голубого водорода будет приходиться следующая по величине доля поставок – от 20 до 35 процентов.
Ожидается, что соотношение производства синего и зеленого водорода будет значительно различаться в зависимости от региона, что обусловлено главным образом изменениями в факторах стоимости. Прогнозируется, что производство голубого водорода будет сосредоточено в регионах с конкурентоспособным по стоимости природным газом (например, Ближний Восток и Северная Америка).
Производство же зеленого водорода, как прогнозируется, будет иметь более высокую долю в регионах с обильными и конкурентоспособными по стоимости возобновляемыми ресурсами (Австралия, Иберия).
6. Глобальная торговля водородом позволит соединить центр спроса с экспортными центрами.
Ожидается, что основные торговые потоки водорода будут развиваться и соединять экспортные центры с благоприятными ресурсами возобновляемой энергии или природного газа с двумя основными регионами спроса: Азией и Европой.
Европа могла бы удовлетворить большую часть своего спроса внутри региона, импортируя газ из стран с низкими ценами на газ или с обилием гидро- и солнечной энергии, таких как Иберия и Скандинавские страны. Остальное может быть получено с Ближнего Востока, Северной Африки и Северной Америки. Азия в свою очередь могла бы получать водород из таких стран и регионов, как Австралия, Латинская Америка, Ближний Восток и Северная Америка.
Регионы с благоприятными путями выхода на рынок могут стать центрами добычи (либо путем добычи и доставки в качестве производных продуктов, либо путем создания стратегической сети трубопроводов водорода к потребителям, повторно используя существующую инфраструктуру природного газа).
Хотя основные торговые потоки в Европе, вероятно, будут во многом зависеть от трубопроводов, судоходство может оказаться решающим фактором для развития внешней торговли. Доставка водорода может быть ускорена путем преобразования водорода в синтетическое топливо в экспортных центрах.
Хотя прогнозируемый рост мировой торговли водородом является амбициозным, он имеет исторический прецедент — аналогичный рост наблюдался в первые 25 лет развития СПГ.
В заключении отметим, что уже в скором времени мы сможем увидеть, как начнет увеличиваться спрос на водород. Наиболее интересным будет наблюдать за тем, как будут развиваться взаимоотношения между странами в разрезе глобальной торговли водородом.
Источник: McKinsey Outlook
