Водородная бомба

Как по нашей ГТС собираются гнать в Европу водород вместо газа и что это значит для Украины

Европа активно вовлекает Украину в новый проект - водородный. Нашей стране прочат статус едва ли самого крупного поставщика водорода ЕС.

На днях премьер-министр Денис Шмыгаль заявил в интервью немецкому изданию Handelsblatt, что Украина планирует начать транспортировку водорода в Европу по газопроводу "Братство".

Сразу уточним: речь идет именно о газопроводе "Братство", а не "Дружба", как перевели его название на официальном сайте Кабмина и некоторые украинские СМИ. "Дружба" - это не газо- а нефтепровод. Поэтому поставки водорода по нему просто нереальны.

Газопровод "Братство" (более известные его названия Brotherhood или Bruderschaft) - это система магистральных газопроводов, которая включает часть украинской трубы на участке Долина-Ужгород-государственная граница и далее идет через Словакию, разветвляясь на отдельные направления в Чехию, Германию, Австрию). Сейчас по нему транспортируется российский газ.

Как отметил Шмыгаль, перевести его на поставку водорода в ЕС — цель Украины в среднесрочной перспективе и "главный приоритет для нас". 

По сути, речь идет о "перепрофилировании" украинской трубы с российского газа, перспективы по транзиту которого после "Северного потока - 2" весьма туманны, под новый ресурс - водород.

"Ищут, чем наполнить трубу, чтобы она окончательно не превратилась в никому не нужный металлолом", - говорит соучредитель Фонда энергетических стратегий Дмитрий Марунич.

Ранее водородный проект уже обсуждался в связке с вопросом по достройке "Северного потока - 2". Участие Украины в нем может стать своего рода компромиссом между Германией и США по "Северному потоку -  2".

Водородная тема сейчас активно раскручивается в Европе в рамках курса на декарбонизацию экономики. Под перевод экономики на "чистое" водородное топливо ЕС выделяет миллиарды. 

И, судя по всему, это одна из главных причин, по которой водородом заинтересовались и украинские власти. Премьер в интервью немецкому изданию намекнул, что реализация проекта по транспортировке водорода в ЕС через нашу трубу должна проходить "с привлечением европейских инвестиций".

Но пока непонятно, будут ли деньги, когда и сколько. Зато вырисовывается масса проблем, связанных с водородом. Во-первых, нужно приспособить украинскую ГТС под транспортировку водорода - газа, который буквально улетучивается через малейшие щели в трубе. Пока неясно, сколько это будет стоить, но понятно, что суммы - миллиардные. И, скорее всего, Украине также придется вложиться.

Во-вторых, чтобы транспортировать водород в ЕС, нужно сначала его произвести. А так как Европе нужен не просто водород, а именно "зеленый", придется расширять мощности зеленой энергетики (для производства водорода требуется много электроэнергии). Но "зеленка" уже и так сильно бьет по нашему рынку и по тарифам для населения.

Поэтому, как говорит аналитик Института стратегических исследований Юрий Корольчук, за все в итоге заплатят потребители.

"Страна" разбиралась в ситуации.

Зачем Европе водород

Водородная тема - одна из самых модных сейчас в Европе. В рамках курса на декарбонизацию Green Deal (к которому присоединилась и Украина) есть отдельное водородное направление, на которое бросят основное финансирование, выделенное на экологические инициативы (по бюджету ЕС на 2021-2027 годы это 550 млрд евро). В водородной концепции ЕС нашлось место и для Украины. Предлагается изучить возможность производства водорода в двух зонах - в центре и на юге, где сейчас сосредоточены крупные мощности по солнечной и ветровой генерации.

Хотя сама тема использования водорода в качестве топлива не нова.

Впервые о водородной экономике заговорили еще в 70-х годах прошлого века. Тогда начали появляться публикации, которые на тот момент казались научной фантастикой - о переводе на водород целых городов и индустрий. На водороде предлагалось запускать электростанции, отапливать дома, переводить на него транспорт и т.д.

Эта теория базировалась на свойствах водорода, теплота сгорания которого сравнима с показателями природного газа и выше, чем, скажем, у бензина. При этом он не образует практически никаких вредных выбросов. То есть водород позиционируется как один из самых экологичных ресурсов.

Тогда же начались первые эксперименты, причем не только в Европе, Японии и США, но и в СССР.

В Советском Союзе даже был создан водородный самолет на базе ТУ-154. Однако, для практического применения он оказался мало пригодным - пришлось делать настолько большие топливные баки, что они заняли треть пассажирского салона, что, естественно, сказалось на стоимости перевозок  - она зашкаливала.

Также шли водородные эксперименты в автомобилестроении, но они тоже оказались не очень удачными. Главная проблема — дороговизна пробега: километр на водородном авто стоил в несколько раз дороже, чем, скажем, на стандартном автомобиле с бензиновым или дизельным мотором.

Дело в том, что получить водород не так просто. Нужно перерабатывать другие ресурсы, в частности проводить паровую конденсацию углеводородов или расщеплять путем электролиза воду, на что уходят огромные объемы электроэнергии.

Все эти технологии стоят недешево. Плюс - "по дороге" образуются те самые вредные выбросы, с которыми "водородная экономика", по идее, наоборот, должна бороться.

"Чтобы произвести водород нужно много электроэнергии. А какой смысл в "чистом" водороде, если на него нужно потратить много электроэнергии, в том числе с "грязных" ТЭС? Зачем еще один "энергетический переход", который, во-первых, дорогой, во-вторых, не факт, что такой уж экологичный", — говорит руководитель исследовательских проектов НТЦ "Психея" Геннадий Рябцев

То есть водородной революции до сих пор так и не случилось. Было несколько всплесков интереса к водородной теме, причем все они совпадали с кризисами на рынках традиционных источников энергии, скажем в нефтедобыче.

"Нынешнее "обострение" по поводу водорода, на моей памяти, уже третье по счету", - добавил Рябцев.

Но сейчас для развития водородной темы ситуация более благоприятная, чем ранее. С бумом зеленой энергетики, в частности активным развитием солнечной и ветряной генерации, появляется все больше "лишней" чистой электроэнергии. 

Ее уже можно направить на производство водорода, а сам процесс перестал быть "грязным", в отличие от генерирования водорода из углеводородов или использования для этого энергии традиционных угольных ТЭС.

Как раз на "зеленом" водороде (то есть произведенном из чистой электроэнергии) и делают акцент в ЕС.

К 2024 году в Евросоюзе планируется запустить мощности для производства зеленого водорода на 6 гигаватт. А к 2040 году эта цифра должна вырасти до 40 гигаватт, а на водород будет приходится 13% всей энергетической инфраструктуры Европы.

На водород планируют переводить отопление, работу различных предприятий, автотранспорт и т.д.

К примеру, если говорить об отоплении, то такие технологии уже используются, правда, пока не массово.

Технология стационарных топливных элементов (fuel cells) позволяет получать электричество и тепло из водорода или природного газа прямо в придомовых котельных. А побочный продукт - воду - можно использовать для очищения воздуха. Такие установки уже работают во многих странах, а их мощности к 2025 году должны составить 3 тысячи мегаватт.

Причем стоимость энергии, полученной с помощью подобных технологий, уже сейчас сопоставима с ценой атомной электроэнергии (которая считается самой дешевой), а массовое использование должно сделать ее еще дешевле. 

Есть также идеи о переводе на водород ТЭС, "грязных" химических и металлургических комбинатов и прочее

Ожидается, что в мире на водороде уже в ближайшие несколько десятилетий возникнет целая индустрия с годовым оборотом в 2,5 триллиона долларов и 30 млн рабочих мест. А водород замеснит до 20% ископаемых энергоресурсов. И Европа, судя по всему, намерена держать первенство в этом вопросе.

Водородная Украина

Сама обеспечить себя водородом Европа пока не может. Для этого понадобиться едва ли втрое больше "зеленых" мощностей, чем есть в ЕС сейчас.

Поэтому активно изучается возможность производства водорода в Украине.

База для этого у нас есть - по зеленой энергетике наша страна бьет все рекорды, мощностей по возобновляемой энергетике у нас уже больше чем нужно, причем из-за супер-высокого тарифа, под которым подписалось государство, инвесторы продолжают анонсировать все новые и новые зеленые проекты в Украине.

Осенью прошлого года компания Н2, которую основали Вадим Чижковский и Андрей Жовнер, экс-сотрудники секретариата Кабмина и генпрокуратуры, и которая уже имеет проекты по строительству ветроэлектростанций в Запорожской области, подписала меморандум с "Укргидроэнерго" и "Энергоатомом", пообещав построить у Днепровской ГЭС водородный завод, а у Запорожской АЭС - дата-центр.

Общая стоимость проекта - под миллиард евро. При этом уставной капитал компании - всего тысяча гривен. Как заявило тогда руководство Н2, планируется привлечь европейских инвесторов. В частности, проектом якобы заинтересовались норвежская и австрийская компании.

А буквально за неделю до презентации этого проекта тогдашний министр энергетики Ольга Буславец и министр экономики и энергетики ФРГ Петер Альтмайер подписали совместное заявление о "начале энергетического партнерства", которое в том числе включает и сотрудничество в сфере поставок водорода из Украины в Германию.

Тогда же украинская газотранспортная система присоединилась к альянсу чистого водорода ЕС. 

Появляются и другие идеи по запуску в нашей стране водородного производства.

Напомним, что недавно власти Германии и Украины согласовали совместный проект по производству водородного топлива в нашей стране. 

В его рамках будет построен завод в Мариуполе при участии кампании Siemens Energy и украинской энергетической компании Рината Ахметова ДТЭК. Это является частью возможной сделки, по которой Германия расширяет поддержку Украине, а США не мешают достраивать "Северный поток - 2".

То есть, для Германии одна из целей привлечения к водородной теме Украины - добиться возможности спокойно достроить "Северный поток - 2".

Как отметило немецкое издание Handelsblatt, Германия рассчитывает, что Украина поможет Европейскому Союзу достичь амбициозной цели - избавиться от "грязной" тепловой энергетики к 2050 году. В среднесрочной перспективе Украина сможет поставлять в ЕС 7,5 гигаватт водорода (это почти пятая часть того количества водорода, которое должно быть произведено во всем ЕС к 2030 году - 40 гигаватт).

Первый пилотный проект по водороду уже согласован в рамках экономического форума, который недавно проходил в Европе. Он включает создание расщепляющего воду электролизера стоимостью 25 миллионов евро и мощностью 8,5 мегаватт. 

Завод по расщеплению воды будет построен на базе металлургического комбината в Мариуполе. Водород там будет использоваться для производства стали с низким уровнем выбросов. То есть, как видно, Европа хочет не только сама получать от нас водород, но еще "подсадить" на него украинские заводы, в частности металлургические.

Что также укладывается в стратегию Green Deal. 

Как и в случае со Шмыгалем, который ждет денежной поддержки по водороду от ЕС, на европейское финансирование рассчитывает и ДТЭК.

"Крупные водородные проекты не могут быть начаты без политической поддержки и субсидий", - сказал Handelsblatt генеральный директор ДТЭК Максим Тимченко.

"Взятка Европы" и рост тарифов для населения

То есть и для украинских властей, и для бизнеса участие в водородных проектах Европы — это возможность получить щедрое финансирование от ЕС.

"Пока я такие проекты расцениваю исключительно как своего рода взятку Украине от Евросоюза", — говорит Рябцев.

Впрочем, по словам Корольчука, еще непонятно, будет ли финансирование, и в каких объемах. "Может, и дадут какую-то сумму, но и нам придется вкладываться", - считает эксперт.

При этом возникает целый ряд вопросов.

Первый - как приспособить украинскую ГТС под транспортировку водорода.

Водород в чистом виде гнать по нашей трубе в Европу не получится. Это очень летучий газ и мгновенно просачивается в малейшие щели, которые тот же природный газ попросту "не замечает".

То есть нужно дополнительно готовить ГТС под водород.

"Чисто с технической точки зрения это было бы возможно. Герметизацию на трубах нужно было бы обновить", - заметил Денис Шмыгаль в интервью немецкому изданию.

Но непонятно, в какую сумму выльется такое обновление, да и возможно ли его провести в принципе.

Одна из региональных газовых компаний Дмитрия Фирташа уже проводила испытания газопровода под водород. И в октябре прошлого года огласила результаты: украинская газораспределительная сеть непригодна для транспортировки чистого водорода. При испытаниях 99%-м водородом давление в трубе падало на 46% в течение 14 дней, - заявил на Украинском газовом форуме глава РГК Олег Никоноров.

Как показало испытание, каждое соединение в газопроводе пропускало молекулы водорода, но при этом не пропускало молекулы газа.

"По-простому, если молекула метана - это яблоко, то молекула водорода - это вишня", - пояснял тогда Никоноров. 

"Потери при транспортировке водорода могут достигать 40%, это заоблачная цифра", - добавил Марунич.

На следующих этапах испытаний РГК будет уменьшать концентрацию водорода (вплоть до 5%).

Таким образом, если поставки и будут возможны, то не чистого водорода, а его смеси с газом.

"Но, во-первых, все равно нужен будет газ, что ставит под вопрос эти проекты без российского транзита, а, во-вторых, еще непонятно, в какую сумму влетит такой водород. Ведь затем нужно будет его как-то отделять от газа", - отмечает Рябцев. То есть все пока на уровне экспериментов.

Испытания магистральных газопроводов высокого давление под транспортировку водорода вообще не проводились. А с этим могут быть еще большие проблемы, чем с прогонкой через "обычные" газопроводы, так как нужно поддерживать еще и высокое давление, что вовсе может оказаться небезопасным (существует угроза взрыва).

Второй вопрос - производство.

"Зеленый" водород, который готова брать Европа, можно произвести только с использованием  "зеленой" электроэнергии. Иначе, если задействовать, скажем, угольные ТЭС, появляется тот самый карбоновый след, против которого так активно выступают в ЕС.

То есть Украине придется не просто по-максимуму загружать уже существующие мощности зеленой генерации, но и строить новые.

"Зеленая энергетика крайне зависима от погоды. Скажем, этой зимой, когда было мало солнца и ветра, "зеленка" недодала 25% от плана. Поэтому нужны еще мощности. А, учитывая наши обязательства перед ЕС, отказаться от таких проектов Украина не сможет", — говорит Дмитрий Марунич.

И, естественно, придется давать на зеленую электроэнергию высокий тариф, под которым подписались наши власти. И на который уже сейчас не хватает денег.

"Это выгодно в том числе традиционной энергетике. Так как "зеленка" требует больших маневрирующих мощностей. Скажем, на 7 мегаватт зеленой генерации нужно столько же маневренных мощностей, а это, прежде всего, ТЭС. А это значит, что традиционная энергетика сможет продавать свою электроэнергию под такие проекты едва ли не вдвое дороже, что, понятное дело, выгодно нашим энергетикам. Но невыгодно потребителям. В итоге именно они заплатят за расширение зеленой генерации под водород в тарифах. Стоимость электроэнергии, в том числе для населения, будет только расти", — отмечает Юрий Корольчук.

Людмила Ксенз