Водородная перспектива

Тема Green Deal заняла центральное место на Немецко-украинском экономическом форуме, прошедшем в Берлине 19 марта при участии канцлера ФРГ Ангелы Меркель и премьер-министра Украины Дениса Шмыгаля. Особое внимание было уделено энергетическим вопросам и развитию водородной энергетики в Украине. И неспроста…

Интерес к форуму был возбужден еще накануне. Немецкая газета Handensblatt публикует материал, где среди прочего объявляет о первом совместном водородном проекте между ФРГ и Украиной. Немецкая Siemens Energy и украинский энергохолдинг «ДТЭК» при поддержке правительств двух стран согласовали пилотный проект по производству водородного топлива в Мариуполе и обсудят его на форуме, сообщило издание со ссылкой на источники в правительственных кругах.

По ее данным, проект предполагает строительство завода по производству водорода на базе одного их металлургических комбинатов горно-металлургической группы «Метинвест» – сестринского холдинга ДТЭК – где намечено установить оборудование для электролиза воды (расщепления на кислород и водород) стоимостью 25 млн евро и мощностью 8,5 МВт. Водород будет использоваться для производства стали с низким уровнем выбросов.

Примечательно, что на панельном обсуждении вопросов энергетики и Green Deal присутствовали как генеральный директор энергетического подразделения Siemens Energy Вилли Мейкснер, так и глава ДТЭК Максим Тимченко…

Получается, проект, вероятно, согласован, но пока не подписан.

Однако посыл статьи более глобальный. Если верить газете, Германия предлагает Украине сразу несколько инвестпроектов с намерением «обменять» их на лояльность США к достройке газопровода «Северный поток – 2», ущемляющего транзитные интересы Украины.

Сейчас Германия сделала ставку на завершение строительства «Северного потока – 2», пишет агентство Reuters. По его данным, Берлин считает, что если газопровод запустится, новая администрация США смирится с проектом. По словам источников агентства, Германия рассчитывает, что лучшая стратегия — это как можно быстрее поставить США перед фактом.

Таким образом, наша страна оказалась в выгодном положении для привлечения инвестиций в водородные проекты.

Важно отметить, что премьер Шмыгаль в интервью той же Handensblatt от 21 марта заявил, что Украина очень рассчитывает на экспорт водорода в страны Европейского Союза. «Производство и транспортировка водорода в Европу является одним из главных приоритетов для нас… Мы это интенсивно обсуждаем с ЕС. Производство водорода — это огромный шанс и может стать важным сектором экономики для нашей страны», – сказал Шмыгаль.

Потенциальный экспортер водорода в ЕС

Украина предпринимает серьезные шаги по развитию водородной экономики, которые будут согласовываться с европейскими соседями с точки зрения стандартов и инфраструктуры. Вместе с тем ЕС выделил Украину в качестве главного экспортера водорода в ближайшем десятилетии, говорится в докладе аналитической компании ICIS.

«К середине лета Украина планирует завершить разработку национальной водородной стратегии, целью которой будет достижение долгосрочных задач Зеленого курса и превращение Украины в ключевого экспортера водорода в Центральную и Восточную Европу», — пишет автор доклада Аура Сабадус.

Советник министра иностранных дел Украины по вопросам водородной экономики Александр Репкин в комментарии ICIS рассказал, что дорожная карта будет краеугольным камнем стратегии и должна быть опубликована до конца июля 2021 года. Он заявил, что Украина способна запустить как минимум 10 ГВт мощностей для получения водорода путем электролиза. Это, по его словам, позволит удовлетворить восьмую часть потребностей Европы в мощностях по производству водорода до 2030 года.

Метод электролиза – «зеленый» метод получения водорода, так как электроэнергию для расщепления воды получают из возобновляемых источников энергии (ВИЭ). В докладе речь идет о потенциале ветроэнергетики в Украине, а именно в четырех областях у Черного моря – Херсонской, Николаевской, Одесской и Запорожской – где намечена установка около 1000 площадок для электролиза. Там, по словам Репкина, возможно построить 100 ГВт оффшорных мощностей, поскольку мощность ветра в Причерноморье – одна из наивысших в Европе. «Только в одном Причерноморском регионе содержится пятая часть оффшорного ветрового потенциала Европы величиной 500 ГВт. — отмечает Репкин. — На сегодняшний день мощности ветряной и солнечной энергетики в Украине составляют 6,5 ГВт, что вместе с гидроэнергией (10 ГВт) представляют 13% мощностей всей Украины».

В докладе также говорится о другом методе получения водорода – паровой конверсии метана – в связи с чем Причерноморский регион важен также в контексте залежей природного газа, где, по приблизительным оценкам, содержится 4,5 трл куб м. газа, т.е. 90% всех газовых залежей в Украине.

Среди прочего отмечается, что Германия особенно заинтересована в поставках водорода с Украины и готова поддерживать местные водородные проекты и инициативы: Украина уже ожидает получить финансирование из Германии на эти цели в размере 600 млн евро.

Первопроходцы в Украине

В то же время некоторые украинские компании осознают перспективы водородной энергетики и уже запускают пилотные проекты. Если предполагаемый проект ДТЭК и Siemens Energy фокусируется на производстве водорода путем электролиза для снабжения металлургического комбината, то водородные проекты Региональной газовой компании (РГК) – на возможностях его транспортировки и использования в газовой сети.

Во-первых, в августе 2020 года РГК впервые в Украине приступила к тестовой транспортировке смеси водорода и природного газа на закрытых участках газораспределительной системы (ГРС) с целью ее модернизации в пяти областях страны. Существующая ГРС предположительно не выдерживает 100%-й водород: он очень текуч и может протечь через арматуру, сварочные швы и даже черный металл. В результате испытаний выяснилось, что допустима пока лишь 20%-я смесь.  

Во-вторых, РГК в марте 2021 года начала подготовку к тестированию газоводородной смеси в отопительных и бытовых целях. Компания намерена в качестве практического эксперимента предложить жителям двух сел на 50-100 домов пользоваться газоводородной смесью газа с 2023 года. Эксперимент планируют завершить к 2025 году. Изначально по соображениям безопасности потребители будут получать смесь природного газа с 10%-го водорода – со временем объём водорода доведут до 20%. Газоводородная смесь будет поступать через газораспределительную систему, максимально приближенную к существующей, и сжигаться в котлах или плитах, специально подготовленных для использования водорода.

В РГК отмечают, что их проект подобен британскому HyDeploy. Это первый в мире водородный проект как таковой. HyDeploy запущен в 2019 году в небольшом городе Кил в графстве Стаффордшир в Великобритании, дабы доказать, что 20%-я смесь водорода с природным газом – более чистая и безопасная альтернатива обычному газу. Благодаря добавлению 20% водорода в закрытую газовую сеть города удается примерно на столько же снизить выбросы CO2. Как известно, при сгорании водорода образуется только водяной пар. К эксперименту готовились два года, чтобы удостовериться в способности сети и газовых плит выдерживать водород. (Так же поступает и РГК). HyDeploy финансируется британским регулятором рынка газа и элетроэнерегии Ofgem при поддержке двух газораспределительных компаний Cadent и Northern Gas Networks. На данный момент инвестировано почти 6,8 млн фунтов.

А если биометан?

Использование водорода не ограничивается лишь сферами промышленности и ЖКХ: его можно использовать в транспортном секторе, а также в биоэнергетике для производства практически безуглеродного энергоресурса – биометана.

На днях украинский агрохолдинг «Мироновский хлебопродукт» (МХП) подписал меморандум о взаимопонимании и стратегическом партнерстве между МХП Эко Энерджи (дочерней компанией МХП, занимающейся производством биогаза) и немецкой инжиниринговой компанией Ellmann Engineering в проекте «Биологическая метанизация «зеленого» водорода». Предполагается, что путем интеграции производства «зеленого» водорода в существующие технологии анаэробного сбраживания биомассы и органических отходов (куриного помета) можно добиться повышения мощности и эффективности работы биогазовых комплексов для выработки «зеленой» электроэнергии.  

«Технология биологической метанизации «зеленого» водорода поможет существенно повысить объемы производства «чистой» энергии, сократить выбросы парниковых газов, заменить ископаемое топливо, в том числе импортируемое. Это инновационные тенденции, которые соответствуют Европейскому «зеленому» курсу и являются необходимым условием глобального энергетического перехода», — считает президент МХП Эко Энерджи Александр Домбровский.  

По мнению экспертов, использование водорода для получения биометана может оказать наиболее прямой эффект на декарбонизацию экономики, потому что метанизация представляет собой конверсию окиси и двуокиси углерода. Образованный в результате биометан – по сути, синтетический – содержит лишь 5% углерода, говорит Георгий Гелетуха, глава Биоэнергетической ассоциации Украины. «Если в традиционном биогазе содержится 45% углерода и 55% метана, то в биометане – до 95% метана и 5% углерода, — рассказывает эксперт. – Полученный с помощью водорода биометан вместе с тем даст вдвое больше энергии».

МХП Эко Энерджи и Ellmann Engineering подписали меморандум, и теперь на повестке разработка детального плана сотрудничества. Пока непонятно, как именно будет производиться водород. Георгий Гелетуха говорит, что на биогазовом комплексе «Биогаз Ладыжин» планируется установить электролизер, но как к нему будет подаваться электроэнергия – вопрос. «Либо будут закупать «зеленую» электроэнергию у «Гарантированного покупателя», либо построят ВИЭ, — предполагает Гелетуха. – Мне кажется, скорее первый вариант».

Биометан – одно из новейших направлений для снижения зависимости экономики и населения от природного газа. По данным Биоэнергетической ассоциации Украины, потенциал производства биометана в Украине достигает 7,8 млрд куб м. в год – это более 25% общего годового потребления газа в стране.