Занять свою нишу

В последние годы в мировой экономике формируется новый технологический уклад, в котором заметное место может получить водородная энергетика. При этом пока глобальный рынок водорода находится еще в стадии формирования и эксперты полагают, что в перспективе у России есть возможности побороться за лидерство в сфере производства и экспорта водорода, а также его производных.

Сейчас водород преимущественно используется в перегонке нефти и химической промышленности

Фото: Евгений Павленко, Коммерсантъ

По прогнозам EnergyNet, через два года мировой водородный рынок может достичь объема в $26 млрд, после чего в течение 15 лет стоимость водородного топлива может сократиться с $4 тыс. до $2тыс. за тонну. Основными предпосылками для развития водородной энергетики, по словам экспертов, станут декарбонизация и переход на безуглеродные источники.

Как отмечает Михаил Аким, профессор Высшей школы бизнеса НИУ ВШЭ, тема развития водородной энергетики стала крайне популярна по ряду причин. Первая из них — экологическая: с доиндустриального периода количество углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу, увеличилось в несколько раз и достигло своего пика в 2022 году (36,8 млрд тонн в год). Для сравнения, сто лет назад данный показатель составлял около 3 млрд тонн. Текущая ситуация требует «энергетического перехода», то есть значительной трансформации глобальной энергетики и экономики, включающей переход с невозобновляемых на возобновляемые источники энергии (ВИЭ). При этом решающее значение в достижении задач углеродной нейтральности может иметь производство «зеленого» водорода. Второй причиной развития водородной энергетики, по мнению эксперта, становится потребность в снижении энергетической зависимости. Поскольку в настоящее время большая часть мировых запасов ископаемого топлива контролируется относительно небольшой группой стран-экспортеров.

Положение дел

По словам Валерии Минчичовой, доцента департамента мировой экономики и международного бизнеса Финансового университета при Правительстве РФ, сейчас водород преимущественно используется в перегонке нефти и химической промышленности. И в большинстве случаев он «серый» (или «бурый» в случае с углем), то есть полученный из углеводородов без использования углеродоулавливающих технологий, обычно путем парового реформинга.

«Безусловно, "зеленая" повестка требует водорода, произведенного более чистыми способами. Например, "фиолетового" или "розового" — полученного с использованием атомной энергетики; "бирюзового" — полученного методом пиролиза метана. Но "серый" и "бурый" остаются наиболее дешевыми в производстве и обеспеченными сырьем. В 2022 году углеводородами обеспечивается 82% производства водорода, всего 0,6% из них используют технологии улавливания. При этом примерно в 20% случаев водород является побочным продуктом производства»,— поясняет госпожа Минчичова.

По словам эксперта, в 2022 году производство водорода в мире составило 6% от общего потребления природного газа и 2% потребления угля. Это приводит к выбросам 830 Мт углекислого газа в год. Очевидно, что роль водорода становится все более заметной в химических секторах и перегонке нефти, при этом масштабное использование будет стимулировать его производство более чистыми способами.

При этом, по словам Марии Каураковой, доцента департамента правового регулирования экономической деятельности Финансового университета при Правительстве РФ, глобальный спрос на водород в 2021 году, составлял 94 млн тонн (на 5% выше показателя 2020-го). Этот рост обусловлен увеличением традиционного использования водорода в промышленности, а также ускоренным развитием электромобилей с топливными элементами. «Тем не менее глобальный рынок водорода в данный момент не сформирован, масштабированию водородной энергетики препятствуют энергетический кризис, санкционные войны, экологические катастрофы и, как следствие, отсутствие государственных гарантий и поддержки капиталовложений в необходимом для этой цели объеме. Без этого новые технологии на основе широкого использования водорода так и останутся неконкурентоспособными. Что касается России, то развитие водородной энергетики в указанных условиях является настоящим вызовом для отечественной экономики»,— считает эксперт.

Сегодня водородная стратегия утверждена в 26 странах мира. В России план мероприятий («дорожная карта») по развитию водородной энергетики утвержден правительством в декабре 2020 года. Задача по развитию водородной энергетики закреплена также в Энергетической стратегии РФ до 2035 года.

«Доля России на мировом рынке производства водорода сегодня составляет около 7%, это примерно 5 млн тонн в год. Согласно концепции развития водородной энергетики, только объемы экспорта водорода составят до 200 тыс. тонн в 2024 году и уже до 12 млн тонн к 2035 году. Конкурентами России на экспортном рынке водорода будут ОАЭ, Саудовская Аравия, Австралия, Норвегия, Оман, также сделавшие ставку на производство и продажу водорода за рубеж. В гонку включаются Китай и Казахстан. Стоит отметить, что они также являются нефте- и углепроизводящими странами, то есть на первых этапах производство водорода все же останется "серым" и "бурым"»,— отмечает госпожа Минчичова.

По мнению эксперта, традиционно для России лидерами отрасли будут углеводородные гиганты с госучастием: «Газпром», «Росатом», НОВАТЭК. Планируется и «зеленый» водород: в Калининградской области его будут получать электролизом воды с использованием ветровой энергии, в Мурманской области — «розовый» водород на электричестве от Кольской АЭС, на Сахалине «голубой» и «зеленый» водород. «За эти проекты взялся "Росатом". Первые два ориентированы на экспорт в ЕС, вторые — в Азиатско-Тихоокеанский регион. Кроме того, ЛУКОЙЛ планирует делать "зеленый" водород в Краснодарском крае — до 13 тонн в год»,— заключает госпожа Минчичова.

Промежуточные результаты

Как отмечает госпожа Кауракова, в контексте перспектив развития системы низкоуглеродных сертификатов в 2021 году в России был создан технический комитет Росстандарта «Водородные технологии». В 2022-м заключены соглашения о предоставлении поддержки создания полигона для апробации оборудования водородной энергетики. В 2024-м планируется создать шесть опытных образцов такого оборудования, а также ввести в эксплуатацию два полигона для апробации, в том числе технологический полигон на базе Горного университета и международную арктическую станцию «Снежинка». С этой целью в минувшем году был проведен конкурс на право получения субсидии по девяти направлениям разработки новых технологий. Также в данный момент ведется разработка стимулирующих мер для применения водорода в различных отраслях отечественной экономики. На текущий год запланирована разработка технико-экономического обоснования организации производства водорода на базе Кольской АЭС. В конце декабря 2022 года на данном объекте произвели первый водород на новом отечественном электролизере.

«Стратегией развития автомобильной промышленности РФ до 2035 года, утвержденной в 2022 году, предусматривается увеличение доли производства гибридных и электрических машин на водороде и газе и выход на 25% доли рынка с использованием различных мер государственной поддержки. В этом направлении уже есть позитивные сдвиги. Так, в 2016 году в Санкт-Петербурге создан опытный образец батареи топливных элементов. Такая батарея была использована в опытной модели первого работающего на водородной электротяге трамвая производства государственного предприятия "Горэлектротранс" и ЦНИИ СЭТ, проехавшего по улицам города в 2019 году. На 2024 год запланирована его массовая эксплуатация. С 2021 года ведется серийное производство экологически чистых электробусов малого класса с нулевым уровнем выбросов в атмосферу "Газель City"»,— отмечает госпожа Кауракова.

Также, по словам экспертов, летом 2022 года концерн «Алмаз-Антей» презентовал полнофункциональный прототип электрокроссовера E-Neva на водороде, разработанный Обуховским заводом в Петербурге. Кроме этого, линейка новых отечественных инновационных транспортных средств на водороде представлена ООО «Первая инновационная межотраслевая компания водородных технологий "Русский водород"».

По словам Марии Каураковой, в России более десяти лет производятся и поставляются на предприятия различных отраслей промышленности генераторы водорода бесщелочного типа производства ООО «Поликом». Один из таких генераторов подключен к пока что единственной в России водородной заправочной станции в Черноголовке, разработанной три года назад в Германии для ЦК НТИ по российскому техническому заданию. «Данная компания известна еще и тем, что в сотрудничестве с АО "Русатом Оверсиз" создает консорциум для развития и продвижения электролизеров российского производства на внутренние и внешние рынки, а также для организации поставок высокотехнологичного оборудования и услуг потребителям микроэлектроники, металлургии, тепловой энергетики и других направлений, важных для технологического суверенитета государства. При этом "Русатом Оверсиз" выступает интегратором госкорпорации по развитию коммерческих проектов в сфере водородной энергетики и продвижению новых продуктов и решений по всей цепочке поставок от производства водорода до его вывоза за рубеж. С этой целью подписываются меморандумы о взаимопонимании и сотрудничестве с иностранными партнерами. Одним из них является Китайская энергетическая компания по пилотному проекту сооружения водородного завода на Сахалине и определения основных условий экспорта водорода из России в Китай»,— поясняет эксперт.

Кроме этого, по словам госпожи Каураковой, в сентябре 2022 года «Русатом Оверсиз» и ГКНПЦ им. Хруничева (входит в госкорпорацию «Роскосмос») подписали соглашение о намерениях, которое предусматривает сотрудничество в разработке отечественных технологий по хранению и транспортировке водорода, которые будут востребованы в космической отрасли. Использование водорода в этой сфере является довольно перспективным. Еще в 2005 году ГКНПЦ им. Хруничева было поручено разработать в рамках опытно-конструкторских работ и представить техническое предложение по вариантам кислородно-водородного блока для РН «Ангара-А5». Такой кислородно-водородный разгонный блок сейчас находится в стадии разработки. По информации на сайте ГКНПЦ им. Хруничева, он позволит «существенно расширить возможности ракеты космического назначения тяжелого класса "Ангара-А5" по одиночному и групповому выведению космических аппаратов на высокоэнергетические орбиты».

Также эксперты отмечают, что в начале этого года между правительством РФ, госкорпорацией «Росатом» и ПАО «Газпром» подписано соглашение о сотрудничестве в сфере водородной энергетики, по которому госкорпорация реализует при поддержке правительства РФ до 2030 года программу по созданию отечественных технологий в области производства и обращения с водородом и организует серийное производство российских электролизных установок различной мощности. Также предусмотрены работы по проекту создания атомной энерготехнологической станции с высокотемпературными газоохлаждаемыми реакторами и химико-технологической частью. Помимо этого, в сотрудничестве с правительством Челябинской области госкорпорацией подписано соглашение о сотрудничестве в области водородной энергетики для производства водорода в этом субъекте РФ и его применении в транспортной сфере и промышленности.

«АО "ЦКБМ" (входит в "Росатом") заключило первый договор в сфере водородной энергетики с АО "НИИ НПО «Луч»" (также входит в "Росатом"). По данному договору выполняются НИОКР по совместной с Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого разработке технических проектов реактора парового риформинга, реактора парокислородного риформинга и подогревателя парогазовой смеси»,— добавляет госпожа Кауракова.

Как поясняет эксперт, учитывая, что в настоящее время сырьем для получения более 75% всего водорода в мире является природный газ, крупные энергетические корпорации России рассматривают водород в качестве экологически чистого энергоресурса и перспективного коммерческого продукта. В рамках Российской энергетической недели в 2021 году между ПАО «Газпром» и правительством России подписано соглашение о намерениях в целях развитии водородной энергетики и декарбонизации промышленности и транспорта. Сторонами разработана, согласована и утверждена «дорожная карта», направленная на развитие конкурентоспособных отечественных технологий производства, хранения, транспортировки и применения низкоуглеродного водорода на основе экологически чистого и экономичного природного газа. Для цели реализации дорожной карты в том же году была учреждена специализированная компания ПАО «Газпром» — ООО «Газпром водород», на базе которой сформирован проектный офис для выбора оптимальных решений для цели последующего масштабирования новых технологий и запуска первых пилотных проектов. Для корпорации масштабное внедрение таких технологий создает дополнительный спрос на природный газ.

«И это только малая часть проектов, реализуемых отечественными корпорациями и учреждениями в целях развития водородной энергетики и масштабирования новых технологий и продуктов отечественного происхождения. И хотя в сложное для страны время некоторые из них приостановлены, высока вероятность, что в перспективе они будут реализованы как при поддержке государства, так и за счет частных инвестиций для достижения углеродной нейтральности, заявленной в рамках реализации Парижского соглашения 2015 года»,— заключает Мария Кауракова.

Как отмечает Валерия Минчичова, согласно проекту программы развития отрасли, подготовленному Минэнерго в феврале 2022 года, в ближайшие годы Россия планировала сконцентрировать усилия для производства водорода на экспорт в Германию, Южную Корею, Японию, Китай. «Но поскольку первые три страны попали позже в список недружественных стран, сейчас есть смысл больше думать не об экспорте водорода, а о развитии декарбонизированного потребления внутри страны. А при изменении внешнеполитической повестки и наличии опыта строительства производственных мощностей можно будет нарастить и экспорт»,— указывает она.

«В целом сейчас над разработкой водородных технологий в РФ работают пять крупнейших энергетических холдингов. По мнению Минэнергетики РФ, через семь лет мир будет нуждаться в 156 млн тонн чистого водорода, что на 37 млн тонн больше существующей потребности. Россия, в свою очередь, сможет к 2030 году выпускать уже 3,5 млн тонн водородного топлива в рамках "дорожной карты" "Развитие водородной энергетики". На эти цели правительство выделит 9,3 млрд рублей до 2024 года. Уже в 2023-м начнется реализация ряда пилотных проектов — водородные полигоны будут размещены на Ямале и Сахалине, где откроется не менее десяти производств и проектов для хранения, доставки и использования водорода. Также в Ленинградской области планируется открыть производство зеленого водорода при помощи возобновляемых источников энергии»,— рассказывает Олег Шевцов, генеральный директор АО «Трансэнерком». При этом, по мнению эксперта, основная сложность в масштабировании водородных технологий сейчас заключается в отсутствии достаточного финансирования, субсидирования со стороны государства, а также создания внутреннего и внешних рынков сбыта для потенциальных производителей.

Дополнительно анализируя возможности Петербурга в области водородной энергетики, Михаил Аким добавляет, что немногие сейчас знают, что около двадцати лет назад ряд международных организаций проводил углубленное исследование возможностей строительства крупномасштабной ветрогенерации в Финском заливе. «Тогда строительство ветряков в море было значительно дороже, не было необходимых технологий и не было потребности — регион был достаточно обеспечен электроэнергией благодаря как АЭС, так и теплоэлектростанциям. Тогда не было таких возможностей хранить и транспортировать энергию, которые предоставляет развитие водородных технологий. Возможно, сейчас время вернуться к этим проектным идеям»,— заключает эксперт.