Организация Объединенных Наций по промышленному развитию, Международное агентство по возобновляемым источникам энергии и Немецкий институт развития и устойчивого развития опубликовали отчет, в котором исследуются преимущества производства зеленого водорода в развивающихся странах. Производство зеленого водорода может создать внутреннюю ценность и рабочие места, а также повысить международную конкурентоспособность за счет местного производства соответствующих технологий и инфраструктуры, экологизации отраслей с интенсивными выбросами и привлечения прямых иностранных инвестиций в отечественную промышленность. Ниже приведем ключевые положения из данного Отчета.
Зеленый водород - топливо будущего
Зеленый водород пропагандируется как топливо будущего, поскольку оно экологически чистое, легко хранится и портативно. В сочетании с кислородом водород сгорает с образованием воды и выделением тепла без выделения углекислого газа (CO2). Благодаря высокой плотности энергии водорода он идеально подходит для энергоемких промышленных процессов, которые трудно электрифицировать, и, кроме того, может использоваться в качестве сырья для ряда промышленных применений. Более того, как экологически чистый энергоноситель, зеленый водород может храниться в течение длительного времени с минимальными потерями. По сравнению с возобновляемой электроэнергией, подключаемой к сети, ее можно более гибко транспортировать на большие расстояния для применений, находящихся дальше от возобновляемого источника энергии.
Потенциальные производители зеленого водорода: кто они?
Производство зеленого водорода является жизнеспособным вариантом для стран, обладающих богатым потенциалом солнечной и ветровой энергии. МЭА определяет многие страны с низким и средним уровнем дохода в Африке, на Ближнем Востоке, в Южной Азии и западных регионах Южной Америки как наиболее перспективные места для производства зеленого водорода из-за обилия солнечной и ветровой энергии. Большинство этих стран в настоящее время имеют очень ограниченные мощности по производству возобновляемой энергии, и поэтому потребуются значительные усилия для их увеличения и декарбонизации своих энергосистем с интенсивным выбросом CO2, прежде чем перейти к производству непосредственного зеленого водорода.
Области применения зеленого водорода
Зеленый водород не заменит декарбонизацию энергетики, транспорта, отопления и охлаждения, достигнутую за счет электрификации на основе возобновляемых источников энергии, а, скорее, дополнит ее.
В настоящее время тяжелая промышленность использует водород, полученный из ископаемого топлива, особенно при переработке нефти и производстве аммиака, метанола и стали. Использование зеленого водорода в качестве высококачественного теплового топлива может способствовать декарбонизации этих и других трудно поддающихся сокращению выбросов. Кроме того, он может служить сырьем для ряда промышленных применений.
Будучи эффективным энергоносителем с возможностью длительного хранения без значительных потерь, водород может сыграть ключевую роль в стабилизации энергетических сетей, которые полагаются на солнечную и ветровую энергию. Смягчая колебания, присущие этим возобновляемым источникам энергии, водород может помочь обеспечить стабильное и надежное снабжение электроэнергией.
Конкурентоспособность затрат и доступность инфраструктуры будут ключевыми определяющими факторами при внедрении дополнительных применений водорода. Например, использование транспортных средств и грузовиков на водородных топливных элементах будет зависеть от стоимости топливных элементов и наличия заправочных станций. Водород можно интегрировать в существующие сети природного газа и использовать в системах централизованного теплоснабжения или в водородных котлах и топливных элементах для систем отопления жилых домов. С другой стороны, аммиак обладает потенциалом повышения гибкости энергосистемы при использовании в газовых турбинах или может способствовать сокращению выбросов угольных электростанций.
Прогноз цен на зеленый водород
Чтобы полностью раскрыть его потенциал, потребуется значительное снижение затрат на производство. Себестоимость производства зеленого водорода в настоящее время в 3-6 раз выше, чем серого водорода (3-6 долларов США/кг против 1-2 долларов США/кг). Одним из основных факторов затрат является возобновляемая электроэнергия, необходимая для питания электролизеров. Зеленый водород, производимый в местах с обильными возобновляемыми ресурсами, может повысить его ценовую конкурентоспособность. Снижение затрат также могут способствовать сокращение затрат на солнечные фотоэлектрические и ветровые технологии.
Еще одним приоритетом является снижение стоимости электролизеров, что потенциально может привести к 80-процентному сокращению инвестиционных затрат в долгосрочной перспективе. Среди прочего, это может быть реализовано за счет:
- увеличения размеров электролизных заводов для достижения эффекта масштаба;
- автоматизации производства для повышения эффективности;
- оптимизации поставок материалов для снижения зависимости от дефицитных материалов, таких как иридий и платина;
- повышения долговечности;
- повышения операционной эффективности и гибкости;
- адаптации систем электролиза для конкретных промышленных целей и использование скорости обучения для снижения затрат.
Перспективы для развивающихся стран, богатых возобновляемыми источниками энергии
Производство зеленого водорода дает странам с обильными ресурсами возобновляемой энергии возможность укрепить свою энергетическую безопасность и снизить уязвимость к внешним потрясениям. У них будет возможность участвовать в мировом рынке водорода, на который, по прогнозам, к 2050 году будет приходиться около 25 процентов общего спроса на водород.
Производство зеленого водорода в богатых возобновляемыми источниками энергии странах откроет новые возможности для достижения нулевого промышленного развития и создания местной добавленной стоимости, что приведет к созданию рабочих мест, повышению квалификации, мобилизации инвестиций и созданию богатства. Иными словами, участие в производстве зеленого водорода потенциально может повысить общую экономическую устойчивость развивающихся стран и способствовать развитию диверсифицированной и основанной на знаниях экономики.
Источник: Green hydrogen for sustainable industrial development: A policy toolkit for developing countries
Продолжение следует…