Условность понятия «чистая энергия» — вот что в последние годы вызывает настоящие геополитические и технологические споры.
Мы оказались на перепутье, где стабильные, надежные источники, исторически связанные с ископаемым топливом, сталкиваются с обещаниями огромного, но пока очень незрелого альтернативного сектора.
Изучая научные публикации, приходится видеть перед собой картину сложнейших экономических расчетов. Например, свежий анализ [Can Hydrogen Production Be Economically Viable on the Existing Gas-Fired Power Plant Location? New Empirical Evidence, 2023] посвящен вопросу экономической жизнеспособности производства «желтого» водорода — водорода, полученного электролизером на месте действующей газовой электростанции.
Водород, полученный электролизом из электроэнергии, может быть смешан обратно в существующую газовую сеть. В модели используется концепция, где электролизеры работают в часы минимальной цены на электроэнергию, чтобы минимизировать себестоимость. И главная мысль этой работы, основанная на данных Хорватии, очень четкая: само по себе производство водорода пока неконкурентно. Для достижения паритета с традиционным газом требуется существенная субсидия или механизм стимулирования.
Нужно понять следующее - сама технология, то есть использование существующей газовой инфраструктуры, чтобы снизить инвестиционные затраты, является гениальным решением с точки зрения прагматики. Отсюда очевидно, что будущее не в создании абсолютно новых, изолированных энергетических хабов. Наоборот, оно лежит в интеграции: объединении электричества, газа и, конечно, водорода.
В мировой практике, и особенно в ЕС, активно развивается эта идея. Инфраструктура становится мультифункциональной. Если говорить о технологиях, то особое место занимают электролизеры. Наиболее продвинутыми на рынке, по мнению авторов, считаются PEM-электролизеры (полимерно-электролитные мембранные). Они очень гибкие, могут быстро менять режим работы и отлично справляются с волатильностью электроснабжения, которая характерна для систем, где доля возобновляемых источников энергии (ВИЭ) очень высока.
Впрочем, озвучиваются и мнения, что у ВИЭ сомнительные перспективы:
При этом электролизеры не просто производят водород; они активно включаются в работу системы как поставщики дополнительных услуг. Это значит, что они могут балансировать энергосистему, помогая стабилизировать частоту и напряжение. Этот дополнительный доход от балансирования, который называется услугами вспомогательного регулирования, критически важен для снижения конечной цены водорода.
Однако нам нужно смотреть на это через призму российской индустрии. Мы — страна с уникальной, огромной газовой базой, и этот факт меняет геополитическую и экономическую картину. В России уже десятилетиями происходит процесс насыщения газовой инфраструктуры. Это огромный ресурс, от Сибири до Арктики.
Проблема, описанная в вышеупомянутом исследовании, универсальна: производство чистого "зеленого" водорода (тот, что расщеплен только за счет солнечной и ветровой энергии) чрезмерно дорого. По сравнению с уже отработанной технологией добычи и транспортировки природного газа, этот первичный "зеленый" этап остается капиталоемким.
Но вот здесь и возникает наша особенность. В России мы не только — гигант газодобычи, но и обладаем беспрецедентными ресурсами для гибридизации. У нас и развиваются ветропарки, и строятся геотермальные и гидроэлектростанции, и огромный потенциал возобновляемых источников в Арктике.
Тем не менее, наша индустрия, несмотря на огромные объемы, исторически строилась вокруг ископаемого топлива, и эта инерция — очень сильная. Проблемой является не столько отсутствие ресурсов, сколько отсутствие полностью интегрированной, отработанной и маневренной системы, которая бы бесшовно связывала низкоуглеродный электрический потенциал с существующей газовой сетью, используя все финансовые механизмы, включая монетизацию вспомогательных услуг.
Поэтому я вынужден сказать: пока наша страна очень сильна в масштабе производства самого сырья, нам нужно догонять мировые стандарты в интеллектуальном управлении энергией. Технологический уровень, который мы видим в лучших мировых образцах — в европейских Power-to-Gas системах, использующих электролизеры в режиме балансировки — это уровень, к которому нам нужно стремиться. И это не просто установка электролизера, а создание целой экосистемы.
Именно здесь возникает мое экспертное сомнение. Очень легко говорить о потенциальных 2,7 ТВт·ч водорода, которые могут заменить газ в пилотном режиме. Гораздо сложнее заставить это случиться с учетом всех регуляторных, логистических и, что критически важно, коммерческих барьеров. Рынок слишком инертен. Энергетическая отрасль — это не IT, где достаточно просто написать код (хоть это и сильное упрощение). Это огромные, жесткие физические системы. Здесь важна каждая доля процента, каждая тысяча тонн, которую вытащить из инертности.
У меня складывается впечатление, что в России мы умеем блестяще решать задачу "производство", но нам нужно дорабатывать навык "интеграция и коммерциализация". Иначе говоря, водород должен стать не просто сырьем, которое избыточно, а функциональным, обязательным элементом, который экономически выгоднее, чем газ с учетом всех рисков.
Таким образом, наши перспективы очевидны, но требуют не просто инвестиций, а системных реформ. Нужно, чтобы государство и крупный бизнес совместно работали над созданием законодательной и финансовой "дорожной карты" для водородной экономики, которая учитывает не только прямую замену газу, но и все эти дополнительные источники дохода — от балансирования до использования кислорода в медицине.
Все вышесказанное — это, конечно, теория, основанная на расчетах. Но рассуждая о миллиардных вложениях и судьбе всей нашей энергетики, я часто задаюсь вопросом: а какова роль потребителя? Как обычный человек, завод, малый бизнес, который будет принимать решения о своем энергоснабжении в условиях технологических скачков?
Поэтому я хотел бы спросить у вас, читателя, и всех, кто интересуется этой индустрией: как вы, в целом, оцениваете перспективы перехода и каким вы видите будущее энергетической индустрии через десять лет — будут ли это технологические чудеса, описанные в мировых моделях, или нечто совершенно иное, что нам пока неясно?
При подготовке материалов канала применяется ИИ.