Мы неоднократно уделяли внимание водородной энергетике. Не так давно это была очень популярная и захватывающая тема, с которой связывали наше будущее и которая породила целый ряд головокружительных проектов в некоторых странах. Правда, сегодня такого энтузиазма уже не наблюдается, и может возникнуть впечатление, будто водородная энергетика уже никого не впечатляет, и все серьезные проекты на этот счет свернуты. Однако это не так. Работы по водородной тематике продолжаются, и самое интересное, что они активно проводятся и в нашей стране.
Как мы уже знаем, в России также принята соответствующая программа, под которую выделено определенное государственное финансирование. Несмотря на царящий скепсис в отношении «зеленого курса», водородная тема включена в перечень наших стратегических ориентиров. Конкретные результате по этой работе были подробно освещены на Международном форуме «Острова устойчивого развития: климатический аспект», прошедшем 1 – 2 августа в Сахалинской области. Водородной теме там была посвящена отдельная панель.
Напомним, что остров Сахалин является в настоящее время огромной экспериментальной площадкой, где проводятся испытания технологий, прямо или опосредованно связанных с реализацией климатической повестки. Не удивительно, что в этот перечень попали и работы по водородному топливу. Как красноречиво выразился на этот счет один участник, перефразируя Маяковского: «Когда мы говорим – «Сахалин», мы подразумеваем - «водород». Когда мы говорим «водород», подразумеваем - «Сахалин»».
Для начала сделаем небольшое уточнение. Обычно водородную энергетику связывают с так называемым «зеленым» водородом, получаемым методом электролиза с помощью электроэнергии из возобновляемых источников (ветер или солнце). Такой вариант считается идеальным, но на сегодняшний день он слишком дорог, что признается всеми. На это обстоятельство обращали внимание и участники сахалинского форума. Поэтому работа в данном направлении не зацикливается на одном лишь «зеленом» водороде. Во внимание принимается еще и «серый» водород, получаемый из природного газа. Производство такого водорода, применяемого в самых разных отраслях (не только в энергетике) в мире хорошо налажено. Одним из лидеров является, например, Китай. И, собственно, китайский пример в этом плане является важным ориентиром и для наших разработчиков.
Насколько можно судить, на Сахалине пытаются отработать варианты использование водорода в качестве источника энергии, не особо заостряя внимание на способах его получения. Конечно, «зленый» водород является идеалом. Но на первых этапах, как мы поняли, рассматриваются принципиальные технические вопросы, связанные с применением, хранением и транспортировкой водорода как такового.
Как мы понимаем, концепция развития водородных проектов в Сахалинской области четко вписывается в климатическую повестку. Начало этому направлению было положено в 2021 году, когда на острове стартовал климатический эксперимент. По мнению участников панели, в настоящее время во всем мире зарождаются процессы, которые в ближайшей перспективе потребуют больших объемов водорода. Поэтому изначально здесь планировалось – при непосредственном участии корпорации «Росатом» - построить крупное предприятие по выпуску водорода. Предполагалось, что выход на большие объемы сделает водород доступным по цене, благодаря чему можно будет в полной мере испытать большой перечень водородных технологий.
В силу разных причин данный проект так и не состоялся, однако вместо этого стартовали не столь крупные, но все же не менее важные проекты, связанные с использованием водорода в объектах малой распределенной энергетики. Прежде всего – для изолированных энергосистем. Другой, не менее важный проект, связан с развитием водородного транспорта. В настоящее время всё это начинает получать реальное воплощение в «железе». Год назад здесь уже был создан водородный полигон, где сейчас активно происходит апробация нескольких технологических процессов.
На данный момент речь идет как минимум о пяти пилотных проектах, реализация которых уже идет полным ходом.
Так, реализуется пилотный проект по отработке системы резервного энергоснабжения вышки сотовой связи в селе Огоньки. Еще один проект связан с отработкой водородного накопителя энергии в составе автоматизированного гибридного энергетического комплекса в поселке Новиково. Другой пилотный проект связан с отработкой мобильной водородной энергетической станции для энергообеспечения мобильных лагерей на местах чрезвычайных ситуаций, социальных и иных объектов критической инфраструктуры на площадке СКБ САМИ ДВО РАН. Наконец, запускается пилотирование технологий заправки и опытной эксплуатации грузовых и пассажирских автомобилей на водородных топливных элементах на территории СКБ САМИ.
Фактически, перечисленные проекты предполагают использование водорода (в том числе – «зеленого») в качестве «чистой» альтернативы ископаемому топливу. Например, в случае энергоснабжения вышки сотовой связи водород используется в топливных элементах, которые идут на смену дизельным генераторам. Здесь его приходится хранить в специальных баллонах (что также требует отработки технологии).
Наиболее показателен второй проект, где в качестве накопителя энергии используется «зеленый» водород, полученный методом электролиза от возобновляемых источников энергии. Проект реализуется совместно с компанией «Русгидро». На испытательной площадке установлены два ветряка. Водород в этом случае «забирает» все излишки ветряной энергии (скажем, в ночное время, когда потребление электричества сильно падает). А когда ветер стихает, накопленный водород будет восполнять недостаток энергии через топливные элементы (выражаясь научно – способом электрохимической генерации). Соответственно, здесь также изучается возможность отхода от резервной дизельной генерации (которая имеет место в традиционных «гибридных» системах).
Не менее интересен и третий проект, связанный с энергообеспечением мобильных лагерей. Здесь основным источником энергии выступают два блока: мобильная солнечная электростанция и блок топливных элементов на базе водородных технологий. Целью проекта является выявление эффективности работы такого комплексного оборудования. Как мы понимаем, здесь также предложен отход от использования дизельных генераторов в полевых условиях.
Что касается четвертого пилотного проекта, связанного с заправочной инфраструктурой, то необходимо отметить, что она предназначена не только для заправки водородных автомобилей, но также для заправки специальных емкостей для хранения и перевозки водорода. К слову, в прошлом году на этой площадке был испытан и полностью оттестирован грузовой автомобиль марки «Урал», работающий на водороде. Причем, очень важно, что весь набор оборудования для водородной заправки имеет отечественное происхождение и сегодня производится в городе Томске.
И напоследок нельзя не сказать еще об одном знаковом пилотном проекте – о создании водородного поезда. К лету следующего года уже должна состояться сборка двух опытных составов, а летом 2027 года – состояться приемо-сдаточные испытания. Ближе к сентябрю 2027 года опытные составы будут доставлены на Сахалин. И примерно с января 2029 года здесь уже начнется (согласно планам) коммерческая эксплуатация таких поездов, работающих на водороде.
Как мы уже заметили выше, появление водородного транспорта создаст спрос на водород, для чего необходимо будет наладить его производство. С этой целью готовится строительство относительно небольшого завода по производству водорода мощностью до 2000 тонн в год (средний тоннаж). Водород будет производиться методом парового реформинга метана (с последующей утилизацией углекислого газа). Запуск предприятия запланирован на 2029 год. В настоящее время идет выбор площадки для размещения предприятия.
В принципе, заделы по водороду уже сейчас вполне ощутимые. То есть нельзя сказать, что участники указанных проектов витают в облаках. Нет, процесс идет, и кое-что уже можно потрогать руками. Указанные выше сроки кажутся вполне реалистичными.
Сейчас не будем задаваться вопросом, насколько актуальна водородная тема для экономики страны. Здесь, конечно же, возможны дискуссии. В то же время нельзя не отметить, что в сахалинском эксперименте реальная практика перевешивает кабинетные рассуждения и политические амбиции. Наши разработчики пока не претендуют на фантастический размах, как это еще недавно было в европейских странах (достаточно вспомнить проекты «водородных городов», которыми не так давно бредило правительство Великобритании). В нашем случае всё делается не столь громко, но зато предельно конкретно и достаточно осторожно. И этот факт вселяет надежды на то, что с водородной темой у нас не произойдет какой-либо авантюры.
Константин Шабанов
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии