Чи ми близькі до критичної точки для водню?

Водень має відіграти вирішальну роль у декарбонізації. Як ми можемо домогтись цього? 

Перегони до нуля нетто розпочались, і участь у них більше не є питанням вибору. Це означає, що нам не залишається іншої альтернативи, як лишень досліджувати нові технології та інтегрувати їх у наші енергетичні системи й економіку. 

"Декарбонізація – це шлях без повернення. – каже Берт ван дер Тоорн, директор-розпорядник ING з питань енергетичного сектору, – Тому дискусія стосується не стільки того, чи будемо ми проводити декарбонізацію чи ні, насправді питання і стурбованість полягають у швидкості, з якою всі ми діємо. Чим довше ми вичікуємо, тим вищі будуть кінцеві видатки і, що важливо, ті, хто прокладає сьогодні шлях, зможуть забезпечити собі тривалу конкурентну перевагу, оскільки на кривій навчання вони є попереду». 

"Властивості водню означають, що він може стати чистим джерелом енергії для тривалого її зберігання, промислового опалення, виробництва добрив, хімікатів, сталі та транспортування. – каже ван дер Тоорн, – Багато хто очікує, що водень стане важливим для досягнення  глобальних цілей зі скорочення викидів. Він вирішує проблеми там, де електрифікація або більш поширені низьковуглецеві альтернативи нежиттєздатні або нездійсненні». «Метою є сприяння чистому водню, – додає він, – себто швидша декарбонізація. Ми і далі не матимемо уявлення, як цього досягти, допоки не з’являться приклади зі сфери бізнесу, подібно до того, як почалися проєкти з вітрової і сонячної енергетики. Найбільш негайне застосування – це заміна сірого водню, що його отримують з природного газу, чистим: блакитним воднем (отриманим зі сірого з одночасним вловлюванням, зберіганням і  повторним використанням вуглецю для зменшення викидів CO2), або зеленим воднем, який виробляють з нульовими викидами за допомогою поновлюваної електроенергії». 

"Більшість сценаріїв не передбачає, що зелений водень відіграватиме значну роль в Європі до 2030 року. – каже ван дер Турн, – Це тому, що, по-перше, близько 70% вартості водню безпосередньо пов’язано з електроенергією, відповідно ціна на електроенергію визначає також ціну на зелений водень.
По-друге, високими залишатимуться проблематичність і вартість  транспортування водню. І, нарешті, водень справді потрібно виробляти, використовуючи переважно поновлювану електроенергію, інакше це б суттєво збільшило продукування CO2. Водень, вироблений за допомогою електроенергії, отриманої за рахунок спалювання природного газу, дає 18,5 кг СО2 на кг Н2, тоді як водень, отриманий безпосередньо з природного газу –8,5 кг СО2 на кг Н2 ще до будь-якого вловлювання вуглецю».

«Тож, цілком ймовірно, пройде щонайменше 10 років, перш ніж зелений водень зможе по-справжньому закріпитись. – каже ван дер Турн, – Втім, як і у випадку з мобільними телефонами, прорив може відбутися швидко». До кінця десятиліття чистий водень може почати відігравати важливу роль в ланцюжку створення вартості в низці галузей у всьому світі. Що має відбутися спершу?  

Поява політичної підтримки 

«Впровадження водню, – каже ван дер Турн, – залежить від політичної підтримки та субсидій. Щоб розпочати, нам не потрібно, щоб це було економічно вигідно. Потрібно, щоб були просто надійні рамки. У зв’язку з цим уряди мають вжити швидких заходів». Одним з прикладів цього є пакет ЄС з оздоровлення на 750 мільйонів євро, який, згідно із Зеленою угодою, зобов’язується «започаткувати в Європі чисту водневу економіку». А в червні 2020 року в рамках свого пакету заходів зі стимулювання відновлення після ковіду, Німеччина виділила 9 млрд євро на розвиток зеленого водню, щоб допомогти зменшити свою залежність від вугілля.

"Ми здатні врахувати досвід інших галузей, що розвинулись завдяки державній підтримці та нормативній базі, наприклад, поновлюваної енергетики. – каже Вафаа Ермілейт, керівник відділу інфраструктури й енергетики Іберії в ING, – Щоб забезпечити платникам податків найкраще співвідношення ціни і якості та загальну доступність, необхідно чітко гарантувати поступове зниження видатків».

Водневу технологію можна впроваджувати там, де вона найбільш потрібна і доцільна. На думку Ермілейта особливий потенціал для зеленого водню є в сонячному середземноморському регіоні й таких країнах, як Чилі, що мають дешеву електроенергію з поновлюваних джерел. Блакитний водень може бути більш практичним там, де поновлювані джерела ще не досягли дуже високого відсотка в загальній структурі виробництва електроенергії. В міжнародному масштабі невеликі водневі агрегати можна використовувати для забезпечення сільських і не під’єднаних до мережі районів. 

                                                                                                                                      Схема виробництва водню

Наприклад, японська багатопрофільна корпорація Марубені має в Південній Австралії підтриманий урядом пілотний проект з виробництва зеленого водню з використанням дешевої поновлюваної енергії в регіоні. Проєкт включає виробництво водню за допомогою електролізу для забезпечення паливом допоміжних послуг електромережі або для перетворення у відповідну форму, готову до транспортування. 

«Ми впевнені, що весь ланцюжок створення вартості стане економічно життєздатним, забезпечивши остаточний шлях до майбутнього з нульовим рівнем викидів вуглецю»: каже Мору Шино, генеральний директор Marubeni Asian Power. Водночас він застерігає: «Потрібно виконати ще велику роботу, щоб зробити цю технологію фінансово життєздатною та спроможною поширитись на весь світ".

Проєктний водень 

Частина цієї роботи вимагатиме інвестицій з боку приватного сектору, і справді, зацікавлення приватних фінансових установ світовою водневою промисловістю, вартість якої складає 117,5 мільярдів доларів, зростає. Проєктне фінансування зеленого водню має нині найбільший економічний сенс там, де він може замінити сірий водень, який вже використовують у промислових процесах, тобто де вже є споживач водню, а законтрактовані майбутні грошові потоки можна використати, щоб вибудувати прибуткову структуру фінансування. 

«Промисловість з виробництва добрив і нафтопереробні заводи використовують сьогодні сірий водень, і їм потрібно екологізувати свою діяльність. – каже Ермілейт, – Тож  ми бачимо їх першими послідовниками». Є низка проєктів по всій Європі, які вже реалізують. Протягом останніх двох років Shell та Iberdrola оголосили про розгортання зеленого водню в Німеччині та Іспанії відповідно, який будуть використовувати на існуючих промислових підприємствах. Нафтопереробний комплекс Shell у Північній Рейн-Вестфалії, поєднаний  з виробництвом зеленого водню, заплановано ввести в експлуатацію у 2021 році, і, як очікується, він щорічно буде виробляти близько 1300 тон зеленого водню. 

Подолання вартості 

Проте вартість все ще є основною перешкодою. Виробництво водню – енергомісткий процес, що потребує великої кількості дешевої електроенергії і бажано з поновлюваних джерел. Зелений водень коштує від 3,50 до 5 доларів за кілограм проти 1,50 доларів за сірий водень і від 1,50 до 3,50 доларів за блакитний. 

Стиснений водень має значно більшу густину енергії ніж літієві батареї, однак електроенергії для його отримання потрібно більше, ніж він може акумулювати. А створення технології виробництва, зберігання і транспортування буде капіталомістким, і це у той час, коли світ намагається вийти з глибокої рецесії. Втім, Ермілейт вважає, що є підстави для оптимізму. «Разом з розширенням масштабів існує сильна можливість для розвитку ланцюжка створення вартості, а масове виробництво стане нормою. – каже вона, – Нещодавні приклади сонячних панелей та вітрогенераторів створили успішний прецедент, який, маймо надію, можна повторити і у водневому просторі».

Ціни на електроліз вже зараз спадають, оскільки технологія стає чимраз досконалішою та набуває дедалі більшого поширення, створюючи ефект масштабу виробництва. «Пандемія могла підірвати прагнення досягти нуля нетто, натомість вона  підживила його, і за кілька останніх місяців наросла безпрецедентна динаміка. – каже Ермілейт, – Декарбонізація є спільною метою, тому глобальна співпраця і стійкі темпи у сфері політики повинні забезпечити усунення всіх цих перешкод одна за одною».
 
Джерело: https://new.ingwb.com/doyourthing/sectors/are-we-close-to-the-hydrogen-tipping-point