alexandr_palkin (alexandr_palkin) wrote,
alexandr_palkin
alexandr_palkin

Categories:

«Газпром» и «Росатом» начнут производить «чистый» водород в 2024 году

«Газпром» и «Росатом» начнут производить «чистый» водород в 2024 году Из-за мирового тренда на отказ от нефти и газа он должен частично заменить углеводороды

Минэнерго подготовило план развития в России водородной энергетики. Водород должен стать одной из «зеленых» альтернатив нефти и газу, от которых ряд стран планируют отказаться. Производить его могут «Росатом», «Газпром» и НОВАТЭК

  Фото: Максим Шеметов / Reuters

Минэнерго разработало и направило в правительство «дорожную карту» «Развитие водородной энергетики в России» на 2020–2024 годы, рассказал РБК представитель министерства. РБК ознакомился с документом; источник, близкий к одному из ведомств, подтвердил его подлинность.

Россия планирует производить и экспортировать водород в связи с мировым трендом на отказ от углеводородной энергетики из-за ее негативного влияния на климат и экологическую ситуацию, следует из пояснения к «дорожной карте». Пока этот тренд создает угрозу для энергобезопасности России — одного из крупнейших поставщиков нефти, газа и угля в мире. Уже со следующего года правительство намерено формировать репутацию России как поставщика водорода, который является одной из альтернатив традиционным энергоносителям, объясняется в документе.

Как Россия будет развивать новую отрасль

«Дорожная карта» предполагает следующие этапы.

В конце года чиновники разработают концепцию развития водородной энергетики, а также меры поддержки для пилотных проектов по производству водорода.

В начале 2021 года должны появиться стимулы для экспортеров и покупателей водорода на внутреннем рынке. Конкретные меры поддержки для водорода правительство пока не обсуждает, говорят два участника совещаний на эту тему.

Первыми производителями водорода станут «Газпром» и «Росатом», следует из «дорожной карты». Компании запустят пилотные водородные установки в 2024 году — на атомных электростанциях, объектах добычи газа и предприятиях по переработке сырья.

В 2021 году «Газпром» должен разработать и испытать газовую турбину на метано-водородном топливе.



До 2024 года «Газпром» будет изучать применение водорода и метано-водородного топлива в газовых установках (газотурбинных двигателях, газовых бойлерах и т.д.) и в качестве моторного топлива в разных видах транспорта.

«Росатом» в 2024 году построит опытный полигон для железнодорожного транспорта на водороде. Речь идет о переводе поездов на водородные топливные элементы на Сахалине, о котором в 2019 году объявили РЖД, «Росатом» и «Трансмашхолдинг», говорит один из участников обсуждения.

«Дорожную карту» доработают с учетом мнений министерств, которые прислали много замечаний, говорит источник РБК, близкий к одному из ведомств. Например, Минтранс попросил Минэнерго изменить сроки реализации и исполнителей по некоторым мероприятиям, говорит представитель министерства, не уточняя детали. Минпромторг направлял замечания в июне и июле, сказал РБК представитель ведомства. Минэкономразвития в целом поддерживает «дорожную карту», но предложило включить пункт о проработке обращения с углекислым газом (CO2), который образуется в результате производства водорода (при выделении из метана. — РБК), сказал представитель МЭР.

Как мир переходит на новое топливо

По оптимистичной оценке Hydrogen Council (ассоциация крупных международных компаний, куда входят Total, Toyota, BP, Shell и другие, в основном европейские и японские, корпорации), в 2050 году доля водорода в потреблении энергии составит 18%. Другие эксперты говорят о доли потребления 12–19% в Великобритании, США и ЕС. Германия уже приняла национальную водородную стратегию и к 2030 году может перевести на водород часть своих газопроводов, а в перспективе и отводы от «Северного потока» и «Северного потока-2» Opal и Eugal, по которым поставляется (в случае Eugal — будет поставляться) газ из России.

Водород уже стал общим местом в энергетических политиках развитых стран, и коронакризис только ускорил этот тренд: переход на чистую энергию зафиксирован в пакетах мер господдержки пострадавших экономик, говорит директор инфраструктурного центра EnergyNet Дмитрий Холкин.

Какими методами будут производить водород

Российские компании уже производят водород, но в основном для промышленности. Это дешевый и самый распространенный в мире так называемый серый водород из газа, его производство сопровождается выбросами CO2. Иногда такое топливо оказывается даже «грязнее» традиционных энергоносителей, писали эксперты энергоцентра бизнес-школы «Сколково».

Но производство водорода, которому посвящена «дорожная карта» по развитию водородной энергетики, будет чистым. «Газпром» нацелен на производство так называемого бирюзового водорода (также из газа, но с образованием в качестве побочного продукта сажи, а не углекислого газа), говорит старший аналитик энергоцентра «Сколково» Юрий Мельников. По его словам, он будет выпускаться близко к местам потребления водорода, на нынешних рынках сбыта природного газа — то есть, например, в Европе. Компания уже обсуждает пилотные проекты в ЕС, рассказывал в июле начальник отдела департамента перспективного развития «Газпрома» Константин Романов. Еще один вариант — производить водород в России и подмешивать его в газ. В старые трубы можно добавить до 20% водорода, а в газопроводы типа «Северного потока» — до 70%, оценивал «Газпром».

«Росатом» планирует производить так называемый желтый водород: он не сопровождается выбросом CO2, так как производится методом электролиза из воды. При производстве будет использоваться атомная электроэнергия, которую не все развитые страны поддерживают.

В «дорожной карте» указаны только две корпорации, но водородным бизнесом интересуется и НОВАТЭК, говорит федеральный чиновник. По его словам, компания активно изучает производство так называемого голубого водорода: также из газа, но с выбросом и последующим захоронением CO2. Пока проблема в том, что в России нет регламентов захоронения парниковых газов, говорит собеседник РБК. Об интересе НОВАТЭКа к водороду рассказывал и зампред правления компании Марк Джетвэй.

«Мы рассматриваем ряд пилотных проектов в области водородной энергетики: некоторые страны, прежде всего Европы, принимают стратегические решения по развитию чистой энергетики, и водород в будущем будет играть заметную роль в энергобалансе», — сказал РБК представитель НОВАТЭКа. По его словам, темп реализации проектов будет зависеть от роста потребностей рынка.

Страны ЕС готовы начать с импорта более «грязного» водорода, постепенно переходя на самый «чистый» — так называемый зеленый: это топливо производится из воды с помощью энергии солнца, ветра и т.д. «Росатом» активно развивает ветроэнергетику и также может производить «зеленый» водород, но пока о таких планах не заявлял, говорит один из участников совещаний на эту тему. Чем «зеленее» водород — тем дороже его производство, объясняет разницу федеральный чиновник.

Сколько это стоит

В пояснении к «дорожной карте» Минэнерго говорится, что реализация плана не потребует дополнительных расходов федерального бюджета. Но водородная экономика не появляется легко и бесплатно — помимо значительных бюджетных вливаний (например, в Японии затраты бюджета на НИОКР и субсидии достигают €300 млн в год) государства предпринимают и другие усилия: разрабатывают меры долгосрочного стимулирования инвесторов и технологических компаний, системы льгот и косвенных мер поддержки, говорит Мельников.

Например, «Росатом» уже привлек у государства деньги на водород. В этом году президент одобрил программу корпорации «Атомная наука, техника и технологии», куда входит и развитие водородных технологий. Финансирование составит 88,5 млрд руб., около половины — из федерального бюджета.

Будет ли конкуренция на рынке

«Газпром» оценивает водородный рынок Европы в 2050 году в €153 млрд, писал Bloomberg со ссылкой на презентацию компании. Минэнерго — в $32–164 млрд. Конкурентные преимущества России — наличие резервов производственных мощностей, близость к потенциальным потребителям (страны ЕС, КНР, Япония), а также наличие действующей инфраструктуры транспортировки, говорил «Ведомостям» замминистра энергетики Павел Сорокин.

По замыслу потребителей, водород может заместить в том числе природный газ. Пока единственным экспортером газа и владельцем газопроводов из России является «Газпром». Но в долгосрочной перспективе «Газпром» и «Росатом» могут стать конкурентами на водородном рынке, говорит партнер по электроэнергетике Vygon Consulting Алексей Жихарев. «Росатом» уже позиционирует себя как будущий крупный производитель: компания договорилась о совместном экспортно ориентированном проекте с Японией, обсуждает с Hyundai строительство инфраструктуры для водородных автомобилей. К 2050 году «Росатом» может производить 50 млн т водорода, говорил научный консультант гендиректора «Росатома» Николай Пономарев-Степной (в компании не прокомментировали это заявление).

Но сейчас вопрос регулирования рынка и будущей конкуренции между двумя гигантами не обсуждается — до этого слишком далеко, пока нужно запустить пилотные проекты, отмечает федеральный чиновник.

Представитель «Газпрома» не ответил на запрос РБК, в «Росатоме» отказались от комментариев.



Автор: Алина Фадеева  Подробнее на РБК



18.12.2007. «Альтернативная энергетика». США надувают «зеленый пузырь»

Перспективы так называемого биотоплива – это просто очередной финансовый "мыльный пузырь", столь характерный для современной экономики. Безосновательность надежд на эту модификацию "вечного двигателя" еще 30 лет назад обосновал академик Петр Капица

Сергей Лопатников, "Профиль", 17 декабря

Перспективы так называемого биотоплива – это просто очередной финансовый "мыльный пузырь", столь характерный для современной экономики. Безосновательность надежд на эту модификацию "вечного двигателя" еще 30 лет назад обосновал академик Петр Капица.

Джордж Буш объявил о национальной программе, подразумевающей заместить до 2015 года 30% потребностей США в бензине и дизельном топливе биотопливом – этиловым спиртом и "биодизелем", которые предполагается получать из культурных растений. Появился слоган: "Большая кукуруза заменит большую нефть". Стремительно "зеленеет" Силиконовая долина.

На днях бывший кандидат в президенты США и лауреат Нобелевской премии Альберт Гор сделал громкое заявление об объединении своих усилий с главными "зелеными" инвесторами, базирующимися в Силиконовой долине, – Kleiner, Perkins, Caufield & Byers, – ради решения проблемы глобального потепления климата. Винод Хосла (Vinod Khosla), один из основателей "Сан Майкросистемз", предсказывает, что в течение пяти лет будет найден "зеленый" способ производства электроэнергии – дешевле, чем уголь или нефть. Всемирно известная компания "Гугл" объявила о своем выходе в область "зеленой энергии" и намеревается сделать ее дешевле угля и тем более нефти и газа. В развитие этих технологий "Гугл" намеревается вложить сотни миллионов долларов...

Эксперты уговаривают скептиков: "Не делайте ошибки и не используйте зеркало заднего вида, чтобы глядеть в будущее". Завороженные очередными грандиозными перспективами, уже и российские аграрии вместе с украинскими начинают мечтать об "энергетическом сельском хозяйстве".

Солнце – это жизнь, а не батарейка

Посмотрим, однако, в "зеркало заднего вида". 8 октября 1975 г. на научной сессии, посвященной 250-летию Академии наук СССР, академик Петр Леонидович Капица, удостоенный тремя годами позже Нобелевской премии по физике, сделал концептуальный доклад, в котором, исходя из базовых физических принципов, по существу, похоронил все виды "альтернативной энергии", за исключением управляемого термоядерного синтеза. Не обсуждал он, впрочем, перспективы водородной энергетики и производство биотоплива. Не потому, что он о них не знал, а по причине, которую мы обсудим ниже.

Если кратко изложить соображения академика Капицы, они сводятся к следующему: какой бы источник энергии ни рассматривать, его можно охарактеризовать двумя параметрами: плотностью энергии – то есть ее количеством в единице объема, – и скоростью ее передачи (распространения). Произведение этих величин есть максимальная мощность, которую можно получить с единицы поверхности, используя энергию данного вида.

Вот, скажем, солнечная энергия. Ее плотность ничтожна. Зато она распространяется с огромной скоростью – скоростью света. В результате поток солнечной энергии, приходящий на Землю и дающий жизнь всему, оказывается совсем не мал – больше киловатта на квадратный метр. Увы, этот поток достаточен для жизни на планете, но как основной источник энергии для человечества крайне неэффективен. Как отмечал П. Капица, на уровне моря, с учетом потерь в атмосфере, реально человек может использовать поток в 100–200 ватт на квадратный метр. Даже сегодня КПД устройств, преобразующих солнечную энергию в электричество, составляет 15%. Чтобы покрыть только бытовые потребности одного современного домохозяйства, нужен преобразователь площадью не менее 40–50 квадратных метров. А для того, чтобы заменить солнечной энергией источники ископаемого топлива, нужно построить вдоль всей сухопутной части экватора сплошную полосу солнечных батарей шириной 50–60 километров. Совершенно очевидно, что подобный проект в обозримом будущем не может быть реализован ни по техническим, ни по финансовым, ни по политическим причинам.

Противоположный пример – топливные элементы, где происходит прямое превращение химической энергии окисления водорода в электроэнергию. Здесь плотность энергии велика, высока и эффективность такого преобразования, достигающая 70 и более процентов. Зато крайне мала скорость ее передачи, ограниченная очень низкой скоростью диффузии ионов в электролитах. В результате плотность потока энергии оказывается примерно такой же, как и для солнечной энергии. Петр Капица писал: "На практике плотность потока энергии очень мала, и с квадратного метра электрода можно снимать только 200 Вт. Для 100 мегаватт мощности рабочая площадь электродов достигает квадратного километра, и нет надежды, что капитальные затраты на построение такой электростанции оправдаются генерируемой ею энергией". Значит, топливные элементы можно использовать только там, где не нужны большие мощности. Но для макроэнергетики они бесполезны.

Так, последовательно оценивая ветровую энергетику, геотермальную энергетику, волновую энергетику, гидроэнергетику, Капица доказывал, что все эти, на взгляд дилетанта вполне перспективные, источники никогда не смогут составить серьезную конкуренцию ископаемому топливу: низка плотность ветровой энергии и энергии морских волн; низкая теплопроводность пород ограничивает скромными масштабами геотермальные станции; всем хороша гидроэнергетика, однако для того, чтобы она была эффективной, либо нужны горные реки – когда уровень воды можно поднять на большую высоту и обеспечить тем самым высокую плотность гравитационной энергии воды, – но их мало, либо необходимо обеспечивать огромные площади водохранилищ и губить плодородные земли.

Мирный атом не торопится

В своем докладе Петр Леонидович Капица особо коснулся атомной энергетики и отметил три главные проблемы на пути ее становления в качестве главного источника энергии для человечества: проблему захоронения радиоактивных отходов, критическую опасность катастроф на атомных станциях и проблему неконтролируемого распространения плутония и ядерных технологий. Через десять лет, в Чернобыле, мир смог убедиться, что страховые компании и академик Капица были более чем правы в оценке опасности ядерной энергетики. Так что пока речи о переводе мировой энергетики на ядерное топливо нет, хотя можно ожидать увеличения ее доли в промышленном производстве электроэнергии.

Наибольшие надежды Петр Капица связывал с термоядерной энергетикой. Однако за прошедшие тридцать с лишним лет, несмотря на гигантские усилия ученых разных стран, проблема управляемого термояда не только не была решена, но со временем понимание сложности проблемы, скорее, только выросло.

В ноябре 2006 года Россия, Евросоюз, Китай, Индия, Япония, Южная Корея и США договорились начать строительство экспериментального термоядерного реактора ИТЭР, основанного на принципе магнитного удержания высокотемпературной плазмы, который должен обеспечить 500 мегаватт тепловой мощностьи в течение 400 секунд. Чтобы оценить темпы развития, могу сказать, что в 1977–1978 гг. автор принимал участие в анализе возможности "подпитки" ИТЭР с помощью выстрела в плазму твердоводородной таблетки. Не в лучшем состоянии находится и идея лазерного термояда, основанного на быстром сжатии водородной мишени с помощью лазерного излучения.

Очень дорогая фантастика...

А как же водородная энергетика и пресловутое биотопливо, которые сегодня пропагандируются наиболее активно? Почему Капица не обращал на них внимания вообще? Ведь биотопливо в виде дров человечество использует уже веками, а водородная энергетика сегодня кажется настолько перспективной, что едва ли не каждый день приходят сообщения о том, что крупнейшие автомобильные компании демонстрируют концепт-кары на водородном топливе! Неужели академик был настолько недальновиден? Увы... Никакой водородной и даже биоэнергетики в буквальном смысле слова не может существовать.

Что касается водородной энергетики, то, поскольку природные месторождения водорода на Земле отсутствуют, ее адепты пытаются изобрести вечный двигатель планетарного масштаба, не более и не менее того. Есть два способа получить водород в промышленных масштабах: либо путем электролиза разложить воду на водород и кислород, но это требует энергии, заведомо превосходящей ту, что потом выделится при сжигании водорода и превращении его опять в воду, либо... из природного газа с помощью катализаторов и опять-таки затрат энергии – которую нужно получить... опять-таки сжигая природные горючие ископаемые! Правда, в последнем случае это все-таки не "вечный двигатель": некоторая дополнительная энергия при сжигании водорода, полученного таким путем, все же образуется. Но она будет гораздо меньше той, что была бы получена при непосредственном сжигании природного газа, минуя его конверсию в водород. Значит, "электролитический водород" – это вообще не топливо, это просто "аккумулятор" энергии, полученной из другого источника... которого как раз и нет. Использование же водорода, полученного из природного газа, возможно, и сократит несколько выбросы углекислого газа в атмосферу, так как эти выбросы будут связаны только с генерацией энергии, необходимой для получения водорода. Но зато в результате процесса общее потребление невозобновляемых горючих ископаемых только вырастет!

Ничуть не лучше обстоят дела и с "биоэнергетикой". В этом случае речь идет либо о реанимации старинной идеи использования растительных и животных жиров для питания двигателей внутреннего сгорания (первый "дизель" Дизеля работал на арахисовом масле), либо об использовании этилового спирта, полученного путем брожения натуральных – зерна, кукурузы, риса, тростника и т.д. – или подвергнутых гидролизу (то есть разложению клетчатки на сахара) – агропродуктов.

Что касается производства масел, то это крайне низкоэффективное, по "критериям Капицы", производство. Так, например, урожайность арахиса составляет в лучшем случае 50 ц/га. Даже при трех урожаях в год выход орехов едва ли превысит 2 кг в год с квадратного метра. Из этого количества орехов получится в лучшем случае 1 кг масла: выход энергии получается чуть больше 1 ватта с квадратного метра – то есть на два порядка меньше, чем солнечная энергия, доступная с того же квадратного метра. При этом мы не учли того, что получение таких урожаев требует интенсивного применения энергоемких удобрений, затрат энергии на обработку почвы и полив. То есть, чтобы покрыть сегодняшние потребности человечества, пришлось бы полностью засеять арахисом пару-тройку земных шаров. Проведя аналогичный расчет для "спиртовой" энергетики, нетрудно убедиться, что ее эффективность еще ниже, чем у "дизельного" агро-цикла.

...Но очень выгодная для экономики "мыльного пузыря"

Что же, американские ученые не знают этих цифр и перспектив? Разумеется, знают. Ричард Хейнберг в своей нашумевшей книге PowerDown: Options And Actions For A Post-Carbon World (наиболее точный по смыслу перевод – "Конец света: Возможности и действия в пост-углеродном мире") самым детальным образом повторяет анализ Капицы и показывает, что никакая биоэнергетика мир не спасет.

Так что происходит? А вот что: только очень наивный человек полагает, что экономика сегодня, как и 150 лет назад, работает по марксистскому принципу: "деньги – товар – деньги". Новая формула "деньги – деньги" короче и эффективнее. Хлопотное звено в виде производства реальных товаров, обладающих для людей реальной полезностью в привычном смысле этого слова, стремительно вытесняется из "большой экономики". Связь между ценой и полезностью в материальном смысле – полезность вещи как пищи, одежды, жилья, средства передвижения или услуги как средства удовлетворения какой-то реальной потребности, – уходит в небытие точно так же, как некогда ушла в небытие связь между номиналом монеты и массой заключенного в ней драгоценного металла. Точно так же "вещи" нового века очищаются от всякой полезности. Единственная потребительная способность этих "вещей", единственная их "полезность", которая сохраняет смысл в экономике нового времени, – это их способность быть проданными, а главным "производством", приносящим прибыль, становится надувание "пузырей". Всеобщая вера в возможность продать воздух в виде акций, опционов, фьючерсов и многочисленных других "финансовых инструментов" становится главной движущей силой экономики и основным источником капитала для ксендзов этой веры.

После того, как последовательно лопнули пузыри "доткомов" и недвижимости, а "нанотехнология", рисующая сказочные перспективы, по большей части так и продолжает их рисовать без заметной материализации, американские финансисты, похоже, всерьез обратили внимание на альтернативные источники энергии. Вкладывая деньги в "зеленые проекты" и оплачивая наукообразную рекламу, они вполне могут рассчитывать на то, что многочисленные буратины прекрасно удобрят своими золотыми финансовую ниву чудес.

Источник


Tags: Афера с "зелёной энергетикой", Газпром, Минэнерго, Росатом
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments