Авторы с пессимизмом смотрят на перспективы зелёного водорода. Всё дело в стоимости. Он дорог, и, по их расчетам, не станет дешевле синего водорода [производимого из природного газа с улавливанием СО2] как минимум до 2040 года.
Эксперты часто рассуждают об эффекте масштаба и коэффициенте обучения, которые, мол, обеспечат снижение стоимости зелёного водорода. А вот авторы из Aurora Energy Research смотрят на объёмы и с другой стороны. Выше спрос — выше цена. Если применять водород «где попало», то не напасёшься. Например, если водород будет использоваться только в промышленном секторе, например, в сталелитейной, цементной и химической промышленности, Германия, вероятно, обойдется с объемом 150 ТВт*ч в год, подсчитала Aurora. С другой стороны, спрос может вырасти более чем в три раза — до примерно 500 ТВт*ч – если использовать водород в системах отопления и транспортных средствах. Прямым следствием будет рост цен, и в 2040 году зеленый водород будет стоить тогда 4 евро / кг вместо 2 евро / кг.
Причина? «Когда спрос невелик, электролизеры могут гораздо чаще использовать низкие цены на электроэнергию в периоды с большим количеством солнца и ветра», — говорит Александр Эссер из Aurora Energy Research. С увеличением спроса электролизеры должны будут продолжать работать даже при высоких ценах на электроэнергию.
«Чтобы снизить затраты на экологически чистый водород, необходимо электрифицировать отрасли, в которых это возможно, прежде всего транспорт и отопление», — заключает Эссер. В противном случае спрос может быть удовлетворен «по приемлемой цене», только если будет использоваться синий водород, полученный из природного газа.
Критически смотрят авторы и на импорт зелёного водорода.
По их расчётам, импорт попросту не имеет экономического смысла, даже из солнечных стран. Такие факторы, как высокий расход воды для производства водорода или надежность поставок, даже не выходят на первый план. Импорт из Северной Африки исключается Aurora Research по причинам стоимости. «Если придется строить новые трубопроводы или транспортировать по морю, импортный межконтинентальный водород будет дороже, чем водород отечественного производства», — говорит Эссер. В документе показано, что стоимость импортного зелёного водорода составит от 75 до 99 евро / МВт*ч, включая доставку, по сравнению с 52 евро / МВт*ч для внутреннего производства водорода.
Одна из глав посвящена хранению водорода. «Даже если мы превратим все соляные каверны в хранилища водорода, электролизеры по-прежнему должны будут работать в периоды высоких цен на электроэнергию», — один из результатов исследования. Aurora считает, что потребности в сезонном хранении водорода намного выше, чем для природного газа. Потому что в мире, который зависит от зелёного водорода, проблемой становится зависимость от погоды (работы солнечных и ветровых электростанций).
Независимо от будущего развития спроса, зеленый водород нуждается в дополнительной государственной поддержке, чтобы иметь возможность конкурировать с синим водородом, показано в исследовании. В настоящее время он примерно на 50 процентов дороже, и моделирование показывает, что он может стать конкурентоспособным на чисто рыночных условиях только в 2040-х годах. Поэтому для его продвижения должны быть реализованы политические меры, чтобы обеспечить в ближайшие годы строительство достаточного количества электролизеров и систем хранения водорода, а также создание необходимых мощностей электроэнергетики, работающих на основе возобновляемых источников.
«Механизмы стимулирования, такие как минимальная квота на экологически чистый водород, привели бы к экономии за счет масштаба и технологическому прогрессу с увеличением объёмов строительства электролизеров, что снизило бы инвестиционные затраты», — говорит Эссер. «В то же время более масштабное расширение использования возобновляемых источников энергии приведет к большему количеству периодов с низкими ценами на электроэнергию. Вместе они сделают производство зеленого водорода конкурентоспособным». В этих условиях половину потребности в водороде можно будет удовлетворить за счет экологически чистых источников в 2040 году и примерно 90 процентов в 2050 году.
В исследовании участвовали многие крупные энергетические и промышленные компании, такие как Thyssengas, RWE, Eon, Equinor, BASF и Salzgitter.
Напомним, исследовательская группа из Утрехтского университета в Нидерландах сравнила две наиболее многообещающие технологии производства водорода с помощью солнечной энергии: фотоэлектрохимические (PEC) системы, которые напрямую преобразуют солнечное излучение в водород, и PEM электролизеры, использующие электроэнергию автономных фотоэлектрических установок (PV-E).
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber
