В то время как возобновляемые источники энергии в настоящее время являются наиболее быстро растущей энергетической отраслью, водород следует за ними. 21-й век, вероятно, будет свидетельствовать о подъеме мега-миллиардной водородной топливной промышленности. Страны делают первые шаги — и это захватывает дух.
Объявив в начале этого месяца о своей 10-летней «зеленой водородной дорожной карте» стоимостью 10,5 миллиарда долларов, Испания присоединяется к множеству других стран, стремящихся превратить это некогда «грязное» химическое сырье в топливо с нулевым уровнем выбросов для грузовых перевозок, авиации и судоходства.
К 2030 году Испания планирует построить 4 гигаватта (ГВт) водородных электролизеров – устройств, используемых для разделения воды (H2O) на водород (H2) и кислород (O2). Если этот процесс электролиза воды питается от возобновляемых источников энергии, то полученный водород практически не выделяет вредных веществ и поэтому является «зеленым». Однако большая часть водорода сегодня производится из ископаемого топлива («серый водород») — наиболее распространенным методом является паровой риформинг метана (SMR) — что является интенсивным выбросом углерода и метана. Так называемый «голубой водород» производится исключительно из природного газа и с сопутствующим улавливанием углерода, что делает его более чистой альтернативой традиционным методам.
Обилие солнечного света и холмистые склоны делают Испанию идеальным кандидатом для производства зеленого водорода, работающего на солнечной энергии и ветре, обладая примерно 62 ГВт предполагаемой мощности возобновляемых источников энергии. Их экономика в настоящее время потребляет 500 000 тонн водорода, получаемого из ископаемого топлива, ежегодно в традиционных отраслях промышленности, включая смешивание бетона, нефтепереработку и производство удобрений, что означает, что производство зеленого водорода может оказать немедленное воздействие на выбросы даже без применения транспорта.
Мадрид уверен, что частный сектор возьмет на себя большую часть вложений в размере €8,9 млрд, но министр энергетики Испании Сара Агесен говорит, что правительство окажет поддержку инвестициям в создание рабочих мест в этой зарождающейся отрасли, хотя и не предоставила конкретных цифр.
Испанская инициатива является частью более масштабной политической инициативы ЕС, которая ставит зеленый водород в центр своей сделки по восстановлению зеленой экономики. В июле комиссия подтвердила свою приверженность пограничной топливной технологии с водородной стратегией ЕС, которая предусматривает совокупные инвестиции в зеленый водород в размере 430 миллиардов долларов к 2030 году и мощность электролизера не менее 40 ГВт.
Но Испания — не единственная страна с водородным мегапроектом.
Лидер ОПЕК Саудовская Аравия строит завод по производству зеленого водорода в своем ультрасовременном футуристическом городе Неом. Вместе со своим доморощенным производством электроэнергии ACWA и американским промышленным гигантом Air Products совместное предприятие разработает завод, способный производить 650 тонн зеленого водородного топлива в день — достаточно для питания 20 000 автобусов, работающих на водороде. Проект стоимостью 5 миллиардов долларов будет обеспечен 4 ГВт возобновляемой энергии.
Корея и Япония разработали дорожные карты для руководства связанными с водородом инвестициями и политикой в ближайшие годы, включая стимулирование производства транспортных средств на водородных топливных элементах (HFVC). Toyota Mirai — это HFCV, представленный в 2014 году и имеющий 10 300 мировых продаж с декабря 2019 года, а корейская Hyundai производит водородный внедорожник Nexo. Китайская провинция Хэбэй одобрила 1,2 миллиарда долларов проектов по производству водородного оборудования, заправочных станций, топливных элементов и производству водорода, включая электролиз.
Пожалуй, самым амбициозным проектом на сегодняшний день является азиатский центр возобновляемой энергетики, базирующийся в Пилбаре, Западная Австралия. Ветряная и солнечная ферма площадью 6500 квадратных километров будет производить более 50 кВт*ч чистой электроэнергии, большая часть которой будет обеспечивать производство водорода и аммиака на месте для доставки на местные и экспортные рынки. Инициатива стоимостью 16 миллиардов долларов может привести к поставкам зеленого водорода уже в 2027 году.
Ожидается, что рынок мобильности водорода значительно вырастет в течение следующего десятилетия, и по некоторым оценкам к 2030 году он достигнет 70 миллиардов долларов.
По данным Bloomberg New Energy Finance (BNEF), в глобальном трубопроводе (сером, зеленом и синем) имеется водородных проектов на сумму более 90 миллиардов долларов. Институт энергетической экономики и финансового анализа (IEEFA) отслеживает десятки проектов зеленых водородных электролизеров по всему миру с теоретической совокупной мощностью 50 ГВт стоимостью 75 миллиардов долларов (хотя только часть из них будет реализована). Возобновляемый водород в Европе может потребовать 180 миллиардов — 470 миллиардов евро инвестиций к 2050 году.
Но инвестиции и производство, как ожидается, не будут идти в ногу со спросом. Согласно отчету IIEFA, они прогнозируют глобальное увеличение поставок зеленого водорода всего на 3 миллиона тонн в год, что значительно меньше целевого глобального спроса на зеленый водород в размере 8,7 млн тонн в год в 2030 году.
Государственная поддержка, вероятно, будет частью уравнения для преодоления разрыва в спросе. Только на европейских рынках BNEF прогнозирует, что зеленая водородная промышленность потребует более 150 миллиардов долларов субсидий к 2030 году и 11 триллионов долларов инвестиций к 2050 году для удовлетворения 24% потребностей континента в энергии к 2050 году.
Переход экономики в виде усовершенствованной технологии водородных топливных элементов, снижения затрат на возобновляемые источники энергии и ценообразования на углерод поможет стимулировать рост мобильности водорода. Например, цены на солнечные фотоэлектрические модули упали примерно на 90% с конца 2009 года, в то время как цены на ветряные турбины упали на 55-60% с 2010 года.
Одно можно сказать наверняка — водород больше не является «нишевым» краевым топливом. Этот элемент будет играть решающую роль в обезуглероживании секторов, где электрификация невозможна, и на этом пути будут построены целые состояния.
Зеленая водородная революция уже началась.
