Hydrogen with Yury Melnikov
1.54K subscribers
112 photos
14 videos
18 files
350 links
Канал Юрия Мельникова о роли водорода в декарбонизации, о технологиях и мерах регулирования.
Географический фокус - чуть больше о Евразии, чуть меньше об остальном мире
Связь: https://www.linkedin.com/in/yurymelnikov
加入频道
Президент Казахстана К.-Ж.Токаев во время визита в Саудовскую Аравию пригласил саудовские компании к сотрудничеству в области водорода. "Мы очень заинтересованы в технологической экспертизе Саудовской Аравии в производстве зеленого водорода. Учитывая впечатляющие результаты саудовских компаний в зеленой энергетике, я бы призвал вас исследовать аналогичные возможности в Казахстане", - сказал он.

ACWA Power заключила соглашение с министерством энергетики Казахстана в сфере ВИЭ, опреснения воды, хранения энергии и зеленого водорода.
Новости о водородных турбинах

В июне на электростанции Макдонаф-Аткинсон в Джорджии (США) Mitsubishi Power достигла планки в 20% содержания водорода в смеси с природным газом, питающей одну из шести газовых турбин - М501G.

На этом уровне на турбине удалось получить мощность на уровне 265 МВт и не превысить ограничения по выбросам оксидов азота.

Оксиды азота - одна из больших проблем при сжигании водорода в турбинах, поскольку температура горения водорода на 1000 °С больше температуры горения метана, а при повышении температуры увеличивается образование оксидов азота из воздуха.
Заместитель председателя правительства России А.Новак будет курировать атомную и водородную энергетику, декарбонизацию и интеллектуальные энергосистемы - так теперь распределены "высокотехнологичные направления" между вице-премьерами.

Здесь нет интриги - почти ровно год назад А.Новак возглавил вновь созданную межведомственную рабочую группу по развитию водородной энергетики.
К сообщению о первом в мире промышленном эксперименте по запуску мощной турбины с приличным содержанием водорода в "топливном газе".

На фото - те самые грузовики компании Certarus, которые привезли водород на площадку электростанции. Конечно, для постоянной работы потребуется делать полномасштабную водородную инфраструктуру - либо, по крайней мере, подмешивать водород в газопровод, питающий станцию.
Венгрия и Сербия подписали меморандум о сотрудничестве в области зеленого водорода - производства, хранения, транспортировки - и реализации совместных проектов. Подписи под документом поставили министр технологии и промышленности Венгрии Л.Палкович и вице-премьер Сербии З.Михайлович, занимающая также пост министра горной промышленности и энергетики.

Ранее в Сербии началось обсуждение водородной стратегии. Среди прочего, в документе содержатся цели по началу производства зеленого водорода в 2025 г. и доведением объемов его производства до 5100 тонн в год (2035) и 20600 тонн в год (2050). Для этой цели потребуется электроэнергия в объеме 1-4% от выработки в стране, а к 2035 - ввод дополнительных мощностей ВИЭ в объеме около 100 МВт.
Водородная технология на сегодняшний день еще сырая, в ближайшей перспективе реализовывать запуск пассажирского водоробуса в Москве не планируется. Об этом сообщил журналистам в четверг генеральный директор ГУП "Мосгортранс" Николай Асаул.

В начале этого года КАМАЗ называл ориентировочные сроки поставки опытного водоробуса в Москву - 4кв. 2022. "Спешки нет" - подчеркивали тогда в компании. Вероятно, с тех пор "спешки" стало еще меньше.

В апреле прошлого года М.Ликсутов говорил тоже осторожно - готовы, мол, тестировать, когда появится на 100% безопасный образец.
В Евросоюзе водород продолжает набирать обороты - две недели назад Еврокомиссия одобрила проект IPCEI Hy2Tech, разработанный Австрией, Бельгией, Германией, Грецией, Данией, Италией, Испанией, Нидерландами, Польшей, Португалией, Словакией, Финляндией, Францией, Чехией и Эстонией.

* 5,4 млрд евро бюджетных инвестиций
* +8,8 млрд евро частных инвестиций
* 35 компаний-участников, 41 проект + более 300 партнеров
* все 4 сегмента цепочки создания стоимости - производство водорода, транспорт, хранение, распределение, топливные элементы и приложения для конечных пользователей
* ожидаются прорывы в сфере новых высокоэффективные электродных материалов, более мощных топливных элементов, инновационных транспортных технологиях,
* ожидается появление около 20 000 рабочих мест.
Сталелитейная столица Китая превратится в водородный хаб.

Город Таншань (Tangshan) - в 2021 году произвел 13% китайской стали и 6% мирового производства - объявил, что намерен превратиться в центр производства водорода для региона Пекин-Тяньцзинь-Хэбэй. В рамках экспериментальной программы, одобренной центральным правительством в прошлом году, на улицах этого района планируется разместить не менее 5300 авто на водородных топливных элементах, а это значит, что рынок сбыта гарантирован.

В своем "Плане развития водородной промышленности Таншаня", городское правительство поставило цель создать к 2023 году водородную отрасль с оборотом 5 млрд юаней ($746 млн).

В качестве основного источника водорода власти рассматривают сталелитейную промышленность. Ожидается, что все коксовые предприятия в Таншане будут оснащены оборудованием для превращения коксового газа в водород.

Таншань также будет поддерживать местных производителей стали в реализации проектов по производству стали, в которых используется железо прямого восстановления (DRI) с водородом. Это должно превратить сталелитейную столицу в центр зеленой металлургии.

Еще часть водорода будут получать из ВИЭ. Уже сейчас для вновь устанавливаемых в Таншане солнечных электростанций мощностью более 100 МВт обязательна установка оборудования для производства водорода.

Для того, чтобы реализовать задуманное, у китайцев есть всё: ясный план и ограниченное время.

#AsiaESG
Ф.Бироль, исполнительный директор МЭА, справедливо указывает на взлет европейских цен на газ в июле 2022 до $50/mmbtu - примерно в 10 раз по сравнению со средними за последние несколько лет.

При таком уровне, пишет он, можно уже производить метан искусственно - метанизацией водорода, полученного электролизом с помощью низкоуглеродной электроэнергии. Причем такой искусственный метан будет низкоуглеродным, в отличие от природного
InterContinental Energy, один из крупнейших в мире девелоперов зеленоводородных проектов, считает, что зеленый водород станет конкурентоспособным с голубым до 2030 г.
(у них, кстати, уже три похожих проекта - два в Австралии, один в Омане с общей производительностью 7,2 млн тонн водорода в год. Все на побережье, комбинация ветряных и солнечных электростанций и т.д., инвестрешения в 2025-2028). Прицениваются к четвертому - в Саудовской Аравии...

(7,2 млн, кстати - это примерно в створе всей российской водородной программы от 17.02.22. То есть у одной компании планов больше, чем было у всей России)

Тезисы:
- прибрежные районы хороши тем, что там днем солнце, а ночью ветер
- Австралия, Оман и Саудовская Аравия - идеальны для получения дешевого зеленого водорода
- компания стремится к очень крупным проектам, потому что нужен эффект масштаба
- углеродные налоги и господдержка - это замечательно, но без кратного сокращения затрат ничего не получится, нужно добиться такого же эффекта. как было с ВИЭ
- зеленый будет лучше еще и потому, что не будет никакой связи с ценой на газ
- "Я думаю, что большинство людей сейчас говорят в ЕС: «Почему мы не начали это раньше?"
Калифорнийские исследователи по заказу регулятора - California Public Utilities Commission - провели исследование на тему впрыска водорода в газовые сети. Посмотрели литературу, проанализировали 18 действующих проектов по впрыску водорода в газовые сети (США, Канада, Евросоюз), провели лабораторные эксперименты.

Что говорят и рекомендуют:
- анализируя влияние водорода на газовую инфраструктуру, за основу нужно принимать наиболее уязвимые ее части;
- проблемы начинаются от 5% содержания водорода в газе;
- лабораторные эксперименты хорошо, но остается много серых зон, которые не смоделируешь - нужен промышленный эксперимент;
- предлагают разработать стандарт впрыска водорода примерно за 3 года;
- в рамках промышленного эксперимента - в реальных условиях сделать продолжительные тесты на уровне содержания водорода 5-20%, обнаружить возможные проблемы с безопасностью и ухудшением характеристик работы и разработать стратегию нивелирования этих рисков;
- (параллельно) в рамках НИОКР - поработать с "серыми зонами" в понимании процессов, попробовать нарастить максимальную долю содержания водорода до диапазонов 5-20% и 20-50% в лабораторных условиях;
- (параллельно) проработать новые стандарты и протоколы безопасности и обслуживания сети, спецификации для оборудования, требования к обслуживающему персоналу;
- (параллельно) вовлечь в работу больше заинтересованных сторон - общественность, экологические организации, научные институты, промышленность, попробовать найти консенсус и добиться общественной приемлемости.
Наглядная иллюстрация межправительственных водородных связей от WEC. Наверняка здесь посчитаны еще и всякие меморандумы о взаимопонимании и дальнейшем углублениирасширении, но все равно поучительно
Мисс NASA 1968/1969 с ракетным двигателем на жидком водороде и кислороде RL10
Буракебугу - деревня в Мали, название которой не слишком проще, чем у знаменитого исландского вулкана.
Говорят, тут обнаружили месторождение природного водорода и даже осуществляют его дóбычу с последующей выработкой электроэнергии. Здесь канадские эксперты кое-что показывают и размышляют про геологическую модель.

Геологи, откликнитесь, пожалуйста - реалистична ли аргументация?
В любом случае проверить достижение малийской компании трудно - в Мали не самая благоприятная атмосфера для инвесторов.
ВОДОРОД В КИТАЕ до 2035 - новая энергополитика

В минувшем марте в Китае вышел средне-долгосрочный план развития водородной индустрии до 2035 года. Интересные выводы делает немецкий институт Мерикс, сделав свежий срез водородной энергополитики в стране (некоторые тезисы в моей интерпретации):

1) Китай собирается стать мировым лидером в водородных технологиях, которые рассматривает как "пограничные", поэтому он (пока) не будет ставить во главу угла экологичность водорода. То есть коричневый, серый, зеленый - welcome, сначала масштабы

2) Китай готовится к быстрому масштабированию зеленого водорода в течение следующих 10 лет - за счет внутреннего спроса на него, стимулируемого запросом от правительства на декарбонизацию, мощной господдержкой. Госпредприятия и госНИИ спешат развивать технологии по всей цепочке в расчете на рост отрасли (хотя и частные компании тоже играют роль).

3) Европа сейчас лидирует, но амбиции Китая простираются далеко за пределы его национальной стратегии, вкладывается в инновации, патенты. Китай аккумулировал треть мировых мощностей по производству электролизеров, и эффект масштаба сделает эту отрасль еще более конкурентоспособной. Пока что не менее 5 лет потребуется стране, чтобы догнать мировых технологических лидеров из Европы, Японии, США

4) ... а пока европейские компании взаимодействуют с китайскими фирмами в качестве поставщиков и партнеров по НИОКР и СП. Выгода есть наверняка, но в долгосрочной перспективе есть и угрозы
ВОДОРОД в США

Президент США Д.Байден подписал Закон по снижению инфляции (Inflation Reduction Act).
Казалось бы, - где водород, а где инфляция?

Очень просто - этот документ сам Байден недавно назвал "самым значительным законом в истории для борьбы с климатическим кризисом". Что там внутри водородного:
1) налоговые льготы для производителей низкоуглеродного водорода - до 3 долларов за кг (в привязке к выбросам на жизненном цикле производства водорода - чем больше выбросов, тем меньше льгота);
2) налоговые льготы для американских электромобилей всех видов, включая водородные - 2млрд до 2030, на одну машину получается до 7,5 тыс. (новая) и 4,5 тыс. (подержанная).

Все водородные стейкхолдеры в США очень радуются. Глава мирового лидера в производстве электролизеров NEL (Норвегия) высказался в том смысле, что он не верил до конца в принятие закона в таком виде, но теперь у США есть все шансы стать страной с самым дешевым в мире низкоуглеродным водородом. Особо подчеркивают долгосрочность документа, создающую уверенность для инвесторов.
ВОДОРОД в странах Среднего Востока и Северной Африки (MENA)

Регион MENA все чаще расценивается как один из наиболее перспективных для глобальной водородной экономики - здесь сосредоточены огромные ресурсы возобновляемой энергии, природного газа, компетенции для развития CCUS, здесь давно работают глобальные нефтегазовые компании и их поставщики, обладающие водородными технологиями. Кроме того, регион близок к Евросоюзу, ключевому для экспортеров водорода рынку, а европейские институты развития и компании совсем не против участия в соответствующих проектах. Фактическое выпадение России из глобальной водородной гонки однозначно сыграет на усиление позиций MENA.

Но это так, мысли вслух. А вот что происходит с водородными стратегиями:
- Саудовская Аравия: уже вот-вот, на финишной прямой
- ОАЭ: дорожную карту запустили на COP26, сделали симпатичный буклет с фото Ж.Верна, стратегию разрабатывают;
- Оман: стратегию разрабатывают, но пока не публикуют (хотя уже полгода как собираются);
- Египет: EBRD финансирует разработку стратегии;
- Марокко: тоже EBRD, и уже много что сделали, но стратегию пока не опубликовали;
- Алжир: начали разработку стратегии в марте 2022;
- Тунис: первый подход к стратегии финансируется Германией
- Иордания: в 2022 начали исследования с партнерами из Германии и Нидерландов

Добавляйте в комментариях, если что-то пропустил. Про конкретные проекты будет другой пост.

В общем, довольно динамично там все развивается - а еще интересно, будут ли страны между собой конкурировать или сделают некий единый хаб(ы). Есть подозрение, что водород станет одной из центральных тем COP27 в Шарм-эш-Шейхе (который ровно посередине этого MENA и располагается) в ноябре 2022
Саудовская ACWA Power активизируется в Узбекистане:
- подписано инвестсоглашение с планкой до $10 млрд об изучении возможных проектов в газе, ВИЭ и зеленом водороде сроком на 5 лет;
- подписан меморандум о сотрудничестве с Минэнерго Узбекистана и Air Products с фокусом на будущих инвестициях в сектор зеленого водорода в республике.

Узбекистан, пожалуй, дальше других стран Центральной Азии продвинулся в создании водородной стратегии. Но это не означает, что другие страны региона далеко позади (как раз наоборот), и это не означает, что там работает только Саудовская Аравия (тоже нет). Подробнее см. выше
Про влияние водорода на парниковый эффект

Основной драйвер развития водородной экономики - борьба с изменением климата через сокращение выбросов парниковых газов (главным образом СО2 и метана). В апреле вышло исследование ученых университетов Кембрида и Ридинга (Соединенное Королевство), в котором обсуждался тезис о негативном влиянии утечек водорода: чем больше утечки, тем больше парниковый эффект из-за влияния водорода на состав атмосферы. В частности, из-за водорода продлевается "жизнь" атмосферного метана + растет концентрация водяного пара в стратосфере. СМИ тогда поспешили выйти с заголовками "Водород в 11 раз опаснее для климата, чем СО2".

Теперь эту тему обсудили на семинаре, организованном совместно Clean Hydrogen Joint Undertaking (Евросоюз) и EERE's Hydrogen and Fuel Cell Technologies Office of the U.S. Department of Energy (США). Два дня два десятка спикеров - климатологов, метеорологов, метрологов, экологов, газовиков - обсуждали эту тему и пришли к таким выводам:
1. Переход на низкоуглеродный водород вместо ископаемых топлив однозначно значительно сокращает выбросы парниковых газов.
2. Утечки водорода в атмосферу влияют на продолжительность жизни других парниковых газов, а именно метана, озона и водяного пара, косвенно способствуя повышению температуры Земли в ближайшей перспективе (тогда как в долгосрочной это не так заметно, водород "живет" два года)
3. Поэтому нужно свести утечки водорода к минимуму и жестко их контролировать. Сейчас пока есть куда развиваться: оценка утечек сжатого водорода 1-4%, для сжиженного - до 10-20%.
4. Количественная оценка потерь в масштабах водородной экономики и количественное влияние этих утечек на атмосферу - комплексная задача, много неопределенностей, нужны инвестиции в соответствующие исследования и разработки, нужны данные.
Водород в Канаде-ФРГ

Во время визита канцлера ФРГ О.Шольца в Канаду немецкие политики и бизнес-круги обсудили переход от экспорта энергоресурсов из России на экспорт из Канады. Ближайшая перспектива - СПГ, но и водороду нашлось место.
1) создается Канадско-Немецкий водородный альянс;
2) цель - трансатлантический экспорт низкоуглеродного водорода уже к 2025 году
3) Uniper и E.ON планируют работать с канадской компанией EverWind, покупать до 1 млн тонн зеленого аммиака в год с середины 2020х