Развитие водородной энергетики в Европе

Европа создала программу построения водородной энергетики. В ее основе лежит собственное производство электролизеров, которое совместно с существующим магистральной и распределительной газотранспортной сетями и подземными хранилищами газа (ПХГ) образуют гибкую и устойчивую систему энергоснабжения. В рамках данной программы доля водородной энергетики в структуре энергопотребления ЕС возрастет до 6 % в 2030 году и до 24 % в 2050 году.

Возможности водорода аккумулировать энергию в больших объемах и транспортировка его по существующим системам газопроводов до мест энергопотреб-ления позволяет рассматривать водород как центральный элемент в планах Евросоюза по декарбонизации собственного энергетического хозяйства.

Учитывая это, разработана схема развития водородной энергетики в ЕС, которая рассматривает возможность создания производства водорода в рамках программы построения водородной энергетики, называемой «2×40 ГВт». Программа предусматривает ввести к 2030 году мощности по производству водорода в размере по 40 ГВт:

  • в странах ЕС: 6 ГВт для отраслей промышленного производства и 34 ГВт для энергетики;
  • в Северной Африке и в Саудовской Аравии: 7,5 ГВт для промышленности и 32,5 ГВт для экспорта в Европу.

Такие страны ЕС, как Германия и Испания, планируют ввести соответственно 5 и 4 ГВт мощности электролизных установок к 2030 году. В целом пять стран (Германия, Франция, Великобритания, Испания и Нидерланды) намерены ввести 22 ГВт мощности электролизных установок из намеченных 40 ГВт.

В программе особое внимание уделяется необходимости создания структуры генерации на базе солнечной энергии на территории Северной Африки с подключением территории Аравии, поскольку здесь значительны потоки солнечной энергии. Кроме того, данные регионы могут предоставить под создание крупных СЭС необходимые им значительные территории, а наличие системы трубопроводов снимает остроту вопроса транспортировки водорода в Европу.

Стоимость транспортировки в ЕС водорода, полученного в Северной Африке и Аравии, по газотранспортным системам ниже, чем передача электроэнергии по ЛЭП, в 10–20 раз. Кроме того, при транспортировке водорода практически отсутствуют потери в сетях. Пропускная способность трубопровода, по которому передается водород, эквивалентна энергии 15–20 ГВт, тогда как по кабелю – 1–2 ГВт. Хранение водорода в соляных кавернах в 100 раз дешевле, чем в топливных элементах.

Инвестиции в расширение производство электролизеров оцениваются в 25–30 млрд евро, а с учетом затрат в ВЭС и СЭС общей мощностью 100–150 ГВт суммарные инвестиции в программу «2×40 ГВт» оцениваются в 300 млрд евро.

Хранение водорода в странах ЕС

Развитие водородной энергетики в Европе, обеспечивается наличием разветвленной газотранспортной сети, наличие ПХГ в соляных кавернах и в отработанных газовых месторождениях. Примером может служить Гронингенское газовое месторождение в Нидерландах, которое выводится из эксплуатации в 2022 году. Наиболее благоприятные условия развития водородной энергетики имеются в Германии с ее разветвленной газотранспортной сетью протяженностью 5 900 км и наличием соляных каверн в промышленных зонах Гамбурга, Эссена, Ганновера и Франкфурта.

Хранение водорода в соляных кавернах, как правило, осуществляется при давлении 20 бар. Так, хранение 6 000 т водорода (эквивалентно 240 ГВт•ч) стоит порядка 100 млн евро, включая затраты на транспорт и оборудование (компрессоры, запорное оборудование и т. п.). На территории Европы возможно создание хранилищ водорода во Франции, Боснии и Герцоговине, Дании, Испании, Польше, Норвегии, Великобритании, Германии, Нидерландах, Греции, Румынии.

Следует отметить, что в Норвегии все потенциальные хранилища водорода размещаются под морским дном. Для Великобритании, Нидерландов, Дании возможны материковые хранилища водорода и под морским дном. Для Франции, Испании, Португалии, Боснии и Герцеговины и Румынии возможны материковые хранилища водорода.