Жизнь после нефти: Россия планирует стать мировым лидером в производстве водорода. Вот как она думает это сделать
Добыча, переработка и экспорт энергоресурсов — ключевые секторы российской экономики, и частичный отказ развитых стран от нефти и газа заставляет Россию развивать альтернативную энергетику.
Богатые западные страны планируют уже в ближайшие десятилетия полностью отказаться от выбросов вредных для климата парниковых газов, для этого они делают ставку на замену традиционных источников энергии (нефти и газа) на альтернативные.
У многих возникает вопрос: не ослабит ли переход богатых европейских стран к безуглеродной экономике позиции России, которая, что не секрет, является одним из главных поставщиков газа и нефти на европейский рынок, а также часто использует газ в качестве геополитического оружия?
Долгое время Россия просто игнорировала эти вопросы, воспринимая декарбонизацию (отказ от углеводородов) и альтернативную энергетику как нечто очень далекое и фантастическое.
Но россияне, кажется, стали осознавать риск потерять европейский энергетический рынок, поэтому поставили перед собой амбициозную цель — выйти на глобальный рынок альтернативной энергетики.
Согласно особой концепции российского правительства, принятой в октябре 2021 года, страна к 2050 году собирается стать одним из главных производителей водорода в мире и зарабатывать на этом по сто миллиардов ежегодно. Разбираемся, что стоит за планами россиян, и смогут ли они и дальше держать Европу в энергетической зависимости.
На сегодня Россия является самым большим экспортером газа и нефти. Углеводороды долгое время являются одним из главных экспортных товаров в российской экономике, на них завязаны целые отрасли российского хозяйства.
Кроме того, Россия часто использовала природный газ как геополитическое оружие. Особой нужды развивать альтернативную энергетику у россиян не было, они существенно отставали в разработках от богатых западных стран. Но Европа, главный рынок для российских углеводородов, будет отказываться от газа и нефти.
В частности, Германия, Франция, Великобритания, Норвегия и другие страны планируют к 2050 году уменьшить выбросы парниковых газов до нуля. Они стали активно развивать это направление и пересматривают будущую структуру своего энергобаланса в пользу альтернативных источников энергии и водорода. Активно взялся за декарбонизацию экономики и Китай.
Россия, которая беспокоится о своей экономической безопасности, вынуждена будет адаптироваться, чтобы не потерять рынок. Сейчас РФ имеет колоссальные амбиции в области производства водорода и рассматривает его как прибыльную, экологически чистую энергию будущего.
Что планируют россияне?
Водород для России — это основа будущего процветания, утверждает советник Путина Анатолий Чубайс. По мнению российского чиновника, объемы поставок водорода из России в ЕС к 2030 году могут достичь как минимум 20-30 миллиардов долларов ежегодно.
Согласно водородной стратегии, в России создадут экспортно ориентированное производство водорода — как низкоуглеродного, на базе природного газа, так и полностью безуглеродного, на базе электролиза воды с использованием мощностей ГЭС, АЭС и возобновляемых источников энергии.
Страна стремится занять 20% рынка водорода к 2030 году. Примерно столько же, сколько страна занимает на мировом рынке нефти и газа. К 2035 году российское правительство рассчитывает экспортировать семь миллионов тонн водорода.
Россия собирается стать одним из ведущих экспортеров водорода и к 2050 году поставлять от 15 до 50 млн тонн ежегодно. Таким образом она заработает на экспорте от 30 до 100 миллиардов долларов ежегодно. Это позволит компенсировать потери, которые страна понесет от уменьшения продажи природного газа.
Среди стратегических инициатив, представленных в концепции — запуск пилотных проектов по выработке низкоуглеродного водорода, создание консорциумов по производству оборудования и комплектующих, формирование инфраструктуры для хранения и транспортировки этого энергоносителя.
Первый этап концепции рассчитан на ближайшие три с половиной года. Он предусматривает создание профильных кластеров и реализацию пилотных проектов по производству и экспорту водорода, а также применение водородных энергоносителей на внутреннем рынке.
На следующих этапах (до 2035 и 2050 годов) планируется открыть крупные экспортно ориентированные производства, перейти к серийному применению водородных технологий в различных секторах экономики — от нефтехимии до жилищно-коммунального хозяйства. Будут налажены производство и экспорт российского оборудования для получения водорода и производства смесей на его основе, а также топливных элементов, газовых турбин, водородных энергоустановок, заправок, водородного транспорта и робототехники.
Среди наиболее известных пилотных проектов можно упомянуть заводы на Сахалине и Ямале, а также завод по производству экогаличного «зеленого» водорода в Мурманской области на базе ветряков, который могут построить в кооперации с итальянцами.
Водородный поезд.
Российское правительство также разрабатывает специальные стимулы для внедрения водородных технологий в экономике. Отраслям экономики, работающим с водородом, обеспечат доступ к специальным инвестициям и субсидиям.
В ближайшие три года Россия потратит на водородные проекты около 127 миллионов долларов.
Россия в своей концепции подчеркивает международное сотрудничество, включая работу с другими странами. Среди партнеров называются Германия, Япония, Дания, Италия, Австралия, Нидерланды и Южная Корея, Саудовская Аравия, ОАЭ.
Согласно концепции, Россия планирует создать три водородных кластера, или хаба: северо-западный (для экспорта в Европу), восточный (для экспорта в Азию) и арктический кластер. В перспективе может быть создан и четвертый, Южный кластер.
В концепции нет точного места расположения этих водородных хабов. Но предполагается, что география этих кластеров будет отражать нынешнюю географию российского газового сектора. Поэтому кластеры, наиболее вероятно, будут располагаться в Ленинградской области, Приморском крае и Ямало-Ненецком автономном округе.
Как «добывают» водород и чем он отличается от нефти и угля?
Хотя этот элемент и является самым распространенным на земле, в природе чистый водород не встречается. Проблема в том, что он легко вступает в реакцию с другими органическими соединениями с образованием, например, воды.
Водород не является первичным источником энергии, как нефть или уголь. Он скорее является носителем энергии, подобно электричеству, а также средством сохранения энергии, как батарея. Водород не добывают из земли в чистом виде, его необходимо выработать.
Один из способов «добычи» водорода — выработать его из воды с помощью электролиза (когда молекулы воды разбивают на атомы водорода и кислорода). Это можно сделать, используя энергию солнца или ветра. Такой способ производства водорода называется «зелёным», он максимально экологичен, но и одновременно дорог. Хотя за последние годы такой способ «добычи» существенно подешевел. Водород хорош тем, что при его сгорании не выделяется углекислый газ.
Водородная заправка
Выработка водорода из энергии солнца и ветра позволяет компенсировать основной недостаток «зеленой» энергетики. Ветровые и солнечные электростанции работают нестабильно, генерация зависит от погодных условий. часто в пиковые нагрузки такие электростанции генерируют недостаточное количество энергии, или наоборот, лишнюю. Накапливать электроэнергию в больших масштабах пока что не научились, «транспортировать» электроэнергию без больших потерь на значительные расстояния пока что тоже не могут, поэтому выработанную на ветряках и солнечных станциях электроэнергию проще переработать в водород, который можно без проблем конвертировать в это химическое вещество, хранить на случай пиковых нагрузок, а также транспортировать в отдаленные районы страны или продать за границу. Водород делает «зеленую» энергетику более гибкой и надежной.
Есть и более дешевый способ производства водорода — из природного газа. Такой водород называется «серый», и россиянам проще было бы вырабатывать его.
При сгорании такого водорода углекислый газ тоже не выделяется, но он продуцируется при производстве такого водорода, поэтому его нельзя назвать экологичным.
Водородный автобус
Также россияне могли бы без проблем производить «голубой» или «бирюзовый» водород — он также дешевле «зеленого» и производится с помощью газа, но такая технология более экологична, при ней ловятся и утилизируются излишки углекислого газа.
Но европейцы настаивают на том, что им нужен именно экологический «зеленый» водород, выработанный из возобновляемых источников энергии. Российские чиновники считают, что такое деление водорода по экологическому принципу является инструментом экономического и политического давления.
Какие есть преимущества у России?
Россия имеет колоссальные запасы природного газа, и на первом этапе она могла бы вырабатывать водород из него, параллельно развивая альтернативную зеленую энергетику. Это позволило бы смягчить негативные экономические последствия от декарбонизации. Цена газа на внутреннем рынке поможет сделать «голубой» водород, произведенный в России, одним из самых конкурентоспособных по цене.
Пока Россия будет производить дешевый водород из метана, можно параллельно развивать инфраструктуру —например, строить водородные автозаправки. Если создастся необходимая инфраструктура, то потом, через несколько десятилетий, перейти из «голубого» водорода на «зеленый» будет очень просто.
Близость страны как к европейскому, так и к Азиатско-Тихоокеанскому рынкам также делает ее уникальным местом для того, чтобы стать одним из крупнейших экспортеров водорода.
Кроме того, Россия имеет огромные возможности для производства солнечной и ветровой энергии, особенно в малонаселенном арктическом регионе.
Россия может использовать свою уже существующую газотранспортную инфраструктуру, научный и инженерный потенциал, а также свой опыт производства водорода для военных и космических целей.
Крупные европейские компании также готовы использовать свои старые связи с россиянами и делиться с ними технологиями производства. Например, итальянский энергетический гигант Enel открыл офис в Санкт-Петербурге в июне 2021 года, намереваясь создать проект по производству зеленого водорода в России. Примечательно, что в водородную энергетику и возобновляемые источники энергии активно начали вкладываться и другие нефтегазые гиганты, вроде французской Total.
А в чем недостатки?
В российской концепции говорится, что к 2035 году в качестве приоритетного направления производства водорода будет производство из ископаемого сырья, то есть «голубого». «Голубой» водород в России получить проще всего, потому что в стране много газа. Но спрос на такой водород будет уменьшаться, европейцам будет нужен «зеленый» водород.
В документе говорится о том, что «Россия имеет серьезный потенциал в области водородной энергетики», в частности, «ресурсную базу», в качестве которой обозначены «запасы природного газа, нефти, угля, незагруженные мощности по производству электроэнергии».
У России есть большой соблазн производить водород из углеводородов, это очень легкий путь, но он для Европы не подходит. А вот смогут ли там производить «зеленый» водород в больших масштабах, пока что неизвестно.
Для «зеленого» водорода нужна либо гидроэнергия, либо энергия солнца, ветра или приливов. Избытка гидроэнергии в России нет, она используется для производства алюминия. С энергией солнца или ветра все еще хуже, ее доля в России ничтожна. Масштабные планы по развитию зеленой энергии в России пока что отсутствуют, и ближайшие минимум 10-15 лет там не будет главного компонента для «зеленого» водорода — «зеленого» источника энергии для электролиза.
Теоретически, россияне могли бы продавать Европе «голубой» или «бирюзовый» водород (он тоже изготавливается из газа, но при производстве утилизируют лишний углерод). Такой водород относительно экологичен, и он дешевле зеленого. Европа сейчас была бы не против, но неизвестно, сколько лет она еще будет готова покупать такой водород, ведь рано или поздно все равно планирует перейти полностью на «зеленый». Для россиян было бы рискованно вкладываться в «голубой» и «бирюзовый» водород, если спрос на них будет не очень продолжительным.
Авторы концепции считают, что после 2035 года стоимость производства «зеленого» водорода приблизится к стоимости его производства на базе ископаемого сырья, что позволит начать реализацию крупных проектов по производству и экспорту водорода на базе возобновляемых источников энергии. Но проблема в том, что скачок в развитии ветро- и солнечных электростанций может произойти раньше, чем предполагают в России.
Еще одно уязвимое место в российской стратегии — экспортеров водорода, скорее всего, будет больше, чем экспортеров углеводородов. В России с водородом и близко не будет таких конкурентных преимуществ, какие есть сейчас, например, в поставках газа на европейский рынок.
Также в Российской водородной концепции нет ни показателей потребления водорода на внутреннем рынке, ни экологических и климатических эффектов от этого потребления, ни показателей развития рынка водородных технологий или их экспорта. Концепция является, скорее, призывом к действию. Не тщательно разработанным пошаговым планом с четко определенными приоритетами, а «планом по разработке планов». В концепции нет ответа на вопрос, кто за что будет отвечать, и какая роль будет у частного сектора.
Еще один недостаток концепции: Россия видит водородную энергетику как экспортно ориентированную отрасль, без опоры на внутренний рынок и его развития. Это рискованно для страны, так как в таком случае она будет сильно зависеть от спроса на внешних рынках.
Минфин вновь ухудшил прогноз дефицита госбюджета
