Планы и перспективы перехода ЕС на водородную энергетику
Идея водородной энергетики родилась в Европе в результате синергетического эффекта от совпадения нескольких фундаментальных тенденций. Первой из них стала набравшая популярность «научная точка зрения» о конечности углеводородов, запасы которых должны исчерпаться буквально в течение двух десятилетий.
Хотя эта цифра впервые была озвучена научным сообществом еще в середине 60-х годов ХХ века, и потом неоднократно «сдвигалась вправо», в западном обществе к настоящему моменту закрепилось убеждение, что при любом развитии событий запасы нефти, газа и угля, будут исчерпаны человечеством самое позднее в третье четверти текущего столетия.
А меры по повышению энергоэффективности компенсируются опережающим ростом совокупного объема потребления энергоресурсов. Особенно крупнейшими растущими экономиками планеты. В первую очередь Китаем, а также Индией, Пакистаном и бурно развивающимися странами АТР.
Вторым фактором считается недопустимость попадания Европы в стратегическую зависимость от зарубежных источников энергетических ресурсов. К настоящему моменту Евросоюз потребляет 17,8% мирового объема нефти (первое место у США - 26,1%, третье - у Китая) и 15,7% - мирового объема природного газа (первое место снова у США - 27,2%, третье - тоже у Китая), при этом уровень самообеспечения ЕС по энергоносителям опустился до 27,2%.
После 2025 года зависимость европейской энергетики от внешних источников, даже с учетом темпов роста ВИЭ, достигнет 70%, а после 2050 может превысить 85-88%.
Также очевидно, что наращивание размера установленной мощности солнечных и ветропарков не в состоянии компенсировать выпадение угольной и атомной генерации. Кроме того, ВИЭ уже вызвали к жизни серьезные проблемы, связанные с нестабильным принципом их генерации, которые, на текущем уровне развития науки и техники, купированы быть не могут.
Третьей тенденцией является популярность идеи антропоморфной ответственности за инициирование глобального изменения климата. Согласно прогнозам метеорологов, если не остановить выбросы парниковых газов, особенно углекислоты, к 2050-2060 году полное таяние планетарных льдов, в первую очередь, полярных, приведет к росту уровня мирового океана ориентировочно на 12-16 метров, тем самым приведя к затоплению обширных континентальных территорий.
В частности, до 70% общей площади Африки, до 85-90% - британских островов, и не менее 45-52% Западной Европы, часть которой (почти вся Голландия и до 60% Франции) окажется под водой совсем.
Единственным способом предотвращения указанного кризиса «зеленое движение» считает максимально быстрый отказ от всех видов «грязной энергетики», в первую очередь угля и нефти. Впрочем, природный газ ими также позиционируется как загрязнитель экологии, пусть и менее токсичный.
Четвертым фактором является политика. В рамках комплекса мер по преодолению негативных экономических последствий коронавирусной эпидемии центральная общеевропейская бюрократия в Брюсселе продавливает через Европарламент проект нового бюджета ЕС на 2021-2027 годы, предусматривающий пакет антикризисных мер, финансирование которых должно осуществляться из центрального бюджета ЕС.
Чтобы для этого не поднимать объемы платежей стран-участниц, Еврокомиссия предлагает ввести на всей территории Евросоюза первый в истории ЕС единый центральный «экологический» налог на выбросы СО2.
Хотя идея подается исключительно «под зеленым соусом», в действительности кризис лишь используется в качестве удобного повода для создания у ЕК собственного источника налоговых поступлений, независящего от воли национальных правительств европейских стран.
Оборотной стороной такого подхода становится идея введения ввозного «углеродного» налога на любые импортные товары, услуги или сырье, якобы получаемые с возникновением так называемого «углеродного следа». Благодаря чему создается удобная возможность создавать заградительные торговые барьеры формально без нарушений норм ВТО или объявления каких бы то ни было торговых войн. Но при этом компенсирующие дороговизну энергоресурсов на внутриевропейском рынке и позволяющие держать страны-экспортеры в экономически и политически подчиненном положении.
В частности, ожидающееся введение Европой углеродных пошлин летом 2021 года только России грозит финансовыми потерями в объеме до 7,5 млрд долл ежегодно.
Пятым и финальным влияющим фактором стал экономический.
Во-первых, благодаря созданию возможностей торговли объемами углекислотных выбросов между странами и даже крупнейшими корпорациями.
Во-вторых, потому что частные компании распробовали идею ускоренного развития новых направлений благодаря значительным масштабам бюджетного субсидирования, которое прекрасно работало в области ветро- и солнечной генерации.
В-третьих, потому что в мире практически исчерпались источники получения крупной прибыли. Суммарный объем подконтрольного транснациональным корпорациям капитала превышает 400 трлн, а если считать с деривативами, то даже по самой пессимистичной оценке он превосходит 630 трлн долл, тогда как суммарный ВВП мира не превышает 80 трлн.
Иными словами, корпоративный и банковско-финансовый сектор обладают активами, которые оказывается некуда вложить. В то же время, совокупная стоимость европейской энергетической инфраструктуры, созданной с середины XIX века по 2020 год, оценивается примерно в 2 330 трлн долларов. И вся она считается устаревшей, от того нуждающейся в полной замене в самые сжатые сроки.
Для справки, весь городовой мировой рынок нефти не превышает 14 млрд долларов при средней рентабельности в 35%. Таким образом все торговцы реальной нефтью, вместе взятые, «зарабатывают» на ней не более 4,9 млрд долл. А этот рынок считается одним из самых доходных, превосходя даже фармакологию. Так что финансовую привлекательность идеи начать тотальное переустройство европейской энергетической инфраструктуры сложно переоценить.
Так как идея замены углеводородной и атомной энергетики восполняемыми источниками (солнце и ветер, а также биогаз и биодизель) на протяжении истекших 15 лет себя не оправдала, в Европе (и далее в западном мире в целом) она стала вытесняться идеей ускоренного перевода энергетики на водород.
В упрощенном виде он считается экологически чистым, так как на выходе дает не парниковый газ, а обыкновенную воду, а получен может быть путем электролиза с использованием электроэнергии из ВИЭ. При этом расчеты показывают, что на современном технологическом уровне для производства 1 кВт*ч электроэнергии необходимо примерно 24 кг или 0,33 м3 водорода. Для справки, на то же количество электроэнергии требуется 0,1 м3 природного газа.
На данный момент идея перевода Европы на водородную энергетику приобретает четкие юридические очертания. В декабре 2019 года Европарламент принял так называемый европейский «Зеленый пакт» (Green Deal), по своему фундаментальному значению даже превосходящий известный «Третий энергопакет ЕС». В нем определяются базовые смыслы, а также выводятся рамочные ограничивающие принципы новой экономической и политической системы основанной на водороде энергетики Европы будущего.
На основе «Зеленого пакта» в июле 2020 года Еврокомиссия разработала и представила на утверждение Европарламенту два стратегических документа:
- Стратегия комплексного развития энергетической системы ЕС (An EU Strategy for Energy System Integration, Brussels, 8.7.2020 COM(2020) 299) ;
- Водородная стратегия для климатически нейтральной Европы (A Hydrogen Strategy for a Climate-Neutral Europe, Brussels, 8.7.2020 COM(2020) 301) .
Оба документа представляют собой четкие планы Евросоюза, подкрепленные правовыми механизмами и источниками финансирования, по радикальному снижению потребления углеводородов европейской экономикой и энергетикой уже в ближайшие годы, с переходом всей инфраструктуры на водород.
При текущей конфигурации общего состояния дел происходящее несет прямую, как минимум экономическую, угрозу России. Вопрос заключается не только в возможной потере упомянутых выше 7,5 млрд долл во взаимной торговле с ЕС, его значение гораздо выше.
По итогам 2019 года общий внешнеторговый оборот РФ составил 672 млрд долл (424,6 млрд - экспорт и 247,4 млрд - импорт). Общая доходность внешнеторговых операция РФ сложилась положительной на 177,2 млрд. Из общего объема 87,8% приходится на страны дальнего зарубежья (в том числе почти 70% - на Западную Европу) и 12,2% - на страны СНГ.
И хотя президент РФ в своей пресс-конференции в декабре 2020 года отметил положительную динамику превышения в структуре экспорта промышленных товаров над сырьем, объем доли энергоресурсов достигают 40% совокупного российского экспорта. Основную часть которой составляет преимущественно природный газ.
Да, России удалось придумать эффективный способ обхода препятствий в сбыте в Европу трубопроводной формы газа, успешно и своевременно развив сегмент СПГ. Однако реализация в ЕС идеи водородной энергетики угрожает ликвидировать для России европейский рынок сбыта газа как таковой, а он для РФ имеет стратегический характер.
В качестве нескольких примеров. Корпорация «Газпром» за 2016 год заплатила в бюджет 1168,2 млрд рублей налогов, что составило примерно столько же (1141 млрд руб.), сколько федеральный бюджет РФ за тот же год потратил на статью «Общегосударственные расходы» или половину от фактических расходов по статье «Затраты на деятельность, направленную на обеспечение безопасности».
Налоговые поступления «Сургутнефтегаза» (330,8 млрд руб.) покрыли две трети федеральных расходов на образование (579,8 млрд) или половину «бюджетных трансфертов» (661,5 млрд). Налоговые отчисления «Роснефти» (1362 млрд.), «Лукойла» (564,5 млрд) и «Татнефти» (156,2 млрд) это 72,1% суммарных расходов России на содержание армии и оборонных комплексов (2886 млрд руб.).
Таким образом, переход ключевого российского сбытового рынка «на водород» чреват подрывом экономической основы существования Российской Федерации.
Так как предотвратить процесс перехода европейской (шире - западной, ибо в США сейчас активизировалась аналогичная тенденция) технически невозможно, следует максимально активизировать разработку и практическую реализацию комплекса мер по адаптации структуры российского экспорта в направлении расширения «водородных возможностей».
По состоянию на конец 2019 года совокупный ежегодный объем производства водорода в мире составил около 0,4 млн т. По прогнозу Международного энергетического агентства (МЭА) спрос на водород в мире в 2022 году достигнет 0,82 млн т., в 2023 - 1,4 млн т., а к 2030 - может превысить 3 млн т. По данным Росстата совокупный объем производства водорода в РФ в 2019 году составило 0,17 млн т.
Задача наращивания объемов водородного экспорта сводится к реализации комплекса взаимосвязанных мероприятий, состоящих из сочетания факторов производства, логистики и конечного потребления.
На текущем уровне технологий водород может получаться двумя способами: электролизом из воды и разложением природного газа или угля с использованием механизмов улавливания и хранения углерода (ССS).
Электролизное направление должно осваиваться «Росатомом», во взаимодействии с «Русгидро», как относительно наиболее простое в практическом смысле. Сочетание большого объема дешевого электричества атомной генерации со значительными объемами водных ресурсов, создают хорошие условия для обеспечения низких производственных издержек. А если учитывать климатические условия Заполярья, то и экономию расходов на хранение и транспортировку получаемой продукции.
Таким образом, целесообразно разработать проекты по строительству электролизных мощностей в районе Архангельска и Печерской губы. Одновременно обеспечив дополнительный стимул к развитию Северного морского пути, а также логистическую гибкость поставки продукции на европейский рынок: интеграция по суше с «Северным потоком-2» или доставка газовозами в обход Норвегии на европейские береговые терминалы Германии и Нидерландов.
Технология производства Н2 из природного газа требует больших усилий, так как помимо получения собственно водорода, она сопряжена с созданием технологий складирования СО2 и организации самих мест его хранения, которые в данный момент в России развиты недостаточно.
При этом все известные способы складирования углекислоты как правило связаны с применением низких температур. Следовательно, условия заполярья предоставляют заметные естественные преимущества для реализации подобных проектов. Вероятнее всего будет целесообразным модернизировать СПГ-мощности ямальского месторождения с целью производства водорода из природного газа вблизи мест его добычи, с последующей транспортировкой уже готового водорода.
При этом в качестве экономического ориентира следует помнить, что, по расчетам Международного агентства по возобновляемой энергии (IRENA) сейчас в Европе себестоимость получения 1 кг водорода на базе ветровой электроэнергии в среднем составляет 4 доллара, на солнечной - почти 7 долларов, а через разложение природного газа или угля, даже с учетом расходов на CCS, выходит на уровне 1,5 - 2,5 доллара.
Но к 2030 году ветровая и солнечная электроэнергия может существенно подешеветь, приведя к выравниванию себестоимости по всем вариантам технологии на среднем уровне в 1,7 - 1,9 доллара за килограмм водорода.
Следовательно, России необходимо добиться показателей, обеспечивающих достаточную конкурентоспособность производимой продукции, даже с учетом логистики до европейского рынка, учитывая приведенные выше показатели.
Вопрос логистики выглядит относительно проще. Как сообщается, строящийся трубопровод «Северный поток-2» технически подходит для перекачки не только природного газа, но и водорода. Хотя и в несколько меньших объемах.
Стало быть, окончание его строительства позволит решить часть вопросов доставки продукта европейским потребителям. Но его пропускная способность в этом случае сможет закрыть, ориентировочно, объем отгрузки чуть более 0,8 млн т. или чуть более 55-60% европейской потребности в водороде. И мы неизбежно окажемся критично зависимы от единственного канала поставки, которые станет ключевой целью попыток блокирования со стороны американских транснациональных корпораций и глобалистской части европейской правящей элиты.
Отсюда следует необходимость создания альтернативных логистических вариантов, как трубопроводного, так и корабельного характера. Потому что, как только массовое применение в энергетике получит газообразный водород, очень быстро начнутся попытки перехода и к его сжиженной форме.
Важно отметить, что решение логистической задачи может также выступить толчком к развитию отечественного кораблестроения.
Помимо производственной составляющей, ключевое значение приобретает необходимость ускоренного развития и освоения производством технологий водородных топливных элементов. Потому что, если в выработке электроэнергии и промышленной генерации тепла в ТЭС, водород еще долго станет использоваться в газообразной форме, то во всех остальных областях его применение станет выливаться в форму водородных топливных элементов, для получения электричества. Особенно на транспорте.
К тому же экспорт готовых топливных элементов обеспечивает больше прибыли, а также способен создавать новые высокотехнологичные рабочие места во внутренней экономике РФ. Да и для модернизации российского наземного и, возможно, авиационного, а также морского, транспорта, наличие собственного производства таких элементов также чрезвычайно выгодно и перспективно.
Таким образом, необходимость развивать водородную энергетику в России очевидна. Это не только более забота об экологии, не только новые рынки сбыта, но и самое главное - новые высокие технологии. К тому же пути сбыта уже имеются - это Южный поток и два Северных потока, один из которых скоро будет достроен.
Источник: РУССТРАТ