Государственные программы в области развития водородных технологий
Добрый день, уважаемые гости канала!
Продолжая наш цикл публикаций, посвященный государственным инициативам и программам в области развития водородных технологий, мы хотели бы познакомить Вас с программой Российской Федерации.
Не имеет смысла перечислять многочисленные достоинства страны проживания большей части читателей, однако не можем отказать себе в удовольствии еще раз перечислить их малую часть. Российская Федерация хранит в своих недрах крупнейшие запасы природного газа (не менее 67 трлн м3), входит в десятку по запасам нефти (около 80 млрд баррелей), владеет 18% всех объемов угля (около 157 млрд тонн), имеет теоретический гидроэнергетический потенциал только крупных и средних рек в размере около 2 400 ТВт·ч/год, ветроэнергетический потенциал в размере до 3 000 ТВт·ч/год и потенциал солнечной генерации в размере 10 тыс. ТВт·ч/год (!).
Такая обеспеченность ресурсами сформировала характерный профиль структуры генерирующих мощностей: около 66% из них приходится на ТЭС, что составляет около 165 ГВт. При этом, большая их часть – около 50% от общей мощности генерации всех объектов приходится на станции, работающие на природном газе, тогда как остальные 16% приходятся на уголь. Стоит отметить, что в общей структуре генерирующих мощностей доля использования в качестве основного топлива природного газа, который считается одним из наиболее чистых источников энергии по сравнению с другими ископаемыми углеводородами по количеству выбросов при сжигании, неизменно растет, постепенно уменьшая долю угольных мощностей, снизив их почти на 10% по сравнению с периодом 2010-2015 гг. Таким образом, даже в использовании углеводородов в качестве топлива наблюдаются значительные изменения в сторону «озеленения» основной части генерации.
Оставшаяся часть – более 30%, приходятся на условно «зеленые» мощности: 30 ГВт Атомные Электростанции, 50 ГВт Гидроэлектростанции, 6 ГВт Ветряных и Солнечных электростанций. Принимая во внимание тот факт, что энергопотребление страны в 2023 году составило «всего лишь» около 1 120 ТВт·ч/год и средний ежегодный прирост энергопотребления за последние 5 лет составляет около 2%, а также колоссальный потенциал в части использования наименее загрязняющих источниках энергии, можно отметить потенциальную точку роста как для ввода наиболее чистых источников энергии – еще больше «озеленяя» структуру мощностей, так и, в частности, для применения водорода в качестве энергоносителя. Остановимся на водороде.
Осознавая, что в 2020 году большинство развитых стран так или иначе начали строить планы по масштабированию применения водорода или уже реализовывали такие программы, Правительством Российской Федерации была разработан и утвержден всеобъемлющий план мероприятий «Развитие водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года», включающий в себя общие положения по планированию, стимулированию и развитию всего направления.
Согласно плану, в 2021 году была разработана «Концепция водородной энергетики», утверждающая основные цели, задачи и меры стимулирования, детализируя основания для достижения поставленных целей вплоть до 2050 года. Стратегической целью развития водородной энергетики в России, заявленной в Концепции, является реализация национального потенциала в области производства, экспорта, применения водорода и промышленной продукции для водородной энергетики в качестве перспективного энергоносителя и инструмента для решения задач по развитию низкоуглеродной экономики и снижению антропогенного влияния на климат в рамках реализации Парижского соглашения. Кроме того, в документе указаны экспортные и технологические риски, существовавшие на тот момент для Топливно-энергетического комплекса и всей экономики Российской Федерации. В документе отмечено, что именно недопущение рисков для экономики, диверсификация структуры экспорта, снижение углеродного следа поставляемой на экспорт промышленной продукции и привлечение инвестиций в проекты производства и применения водорода являются причинами пристального внимания к водородной энергетике.
Развитие водородных технологий в рамках Концепции было запланировано в три этапа:
1 этап (2021 – 2024 годы) предполагал создание водородных кластеров и применение водородных энергоносителей на внутреннем рынке с экспортом до 0,2 млн тонн водорода;
2 этап (2025 – 2035 годы) предполагал запуск первых коммерческих проектов производства водорода с достижением объемов экспорта от 2 до 12 млн. тонн в 2035 году;
3 этап (2036 – 2050 годы) предполагал широкомасштабное развитие мирового рынка водородной энергетики. Прогноз был таков, что объемы поставок водорода с территории РФ на мировой рынок могут достигнуть 15 - 50 млн. тонн к 2050 году.
Также в рамках реализации концепции Министерством Промышленности РФ были систематизированы все заявленные коммерческие к концу 2021 года проекты в области водородных технологий, собранные в единый «Атлас российских проектов по производству низкоуглеродного и безуглеродного водорода и аммиака» с производством около 500 тыс. тонн водорода к 2030 году, большая часть из которого должны была быть направлена на экспорт с генерацией в одном из производственных кластеров: Северо-Западном, Восточном, Арктическом или Южном.
В связи с изменением конъюнктуры рынка в начале 2022 года, большинство заявленных в концепции рисков были либо реализованы, либо уже не имели достаточной степени влияния в новой парадигме, поэтому большинство заявленных проектов были приостановлены, а фактические планы развития водородной энергетики России должны быть подвергнуты изменениям. С наступлением 2го квартала 2022 года, были потеряны крупнейшие мировые рынки - потенциальные импортеры «голубого» и «зеленого» водорода (Центральная Европа, Япония и Южная Корея). По прогнозам экспертов рынок сбыта в итоге может ограничиться только Китаем, что также подлежит критике из-за высокой степени развитости водородной тематики именно в КНР, а также их собственными амбициозными планами, о которых мы расскажем в одной из следующих публикаций цикла. Фактический же экспорт может значительно снизиться даже к концу первого отчетного периода. Несмотря на это, на территории РФ в рамках недопущения зависимости от импортных технологий развиваются водородные кластеры при сотрудничестве крупнейших технологических и сырьевых компаний с образовательными учреждениями и правительствами субъектов, где в первых рядах находится Сахалинский водородный кластер.
Учитывая большой научный и технический задел РФ, были разработаны и утверждены дорожные карты мероприятий в области водородной энергетики с крупнейшими компаниями:
2021 год: ПАО «Газпром», Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом». Документы предписывали мероприятия до 2025 года.
По результатам проведенных оценок исполнения программ на федеральном уровне, заявленные мероприятия исполнены полностью или находятся в стадии исполнения, имея несущественные отклонения в местах, независящих от исполнителя, что привело к подготовке новых задач уже за горизонт планирования в актуализированных документах, подтверждая доверие, возложенное на лидеров отрасли.
В заключение публикации, посвященной России, хочется отметить, что несмотря на возникшие трудности при выходе на мировую водородную арену, у Российской Федерации остаются неплохие шансы для развития внутреннего водородного потенциала, а также создания основных критических технологий водородной энергетики. В 2023 году в России было произведено 2 400 000 тыс. м3 водорода. В первом полугодии 2024 года было произведено 1 000 000 тыс. м3 водорода, что на 3,3% выше аналогичного показателя предыдущего года. И мы уверены, что показатели будут только расти. Этому способствуют как процессы по увеличению производственных мощностей, где водород используется в качестве сырья, так российские компании, направившие силы на создание и поддержку водородных кластеров, совместно с учебными и научными заведениями, участвующими в подготовке квалифицированных кадров для новой области по различным направлениям: МГТУ им. Баумана, МФТИ, МГУ, ВШЭ, ФГБОУ ВО "ЮРГПУ (НПИ) имени М.И.Платова", Томский политехнический университет, ФИЦ ПХФ и МХ РАН и огромное множество других научных центров.
На этом мы хотели бы закончить наш небольшой обзор, благодарим за уделенное время и приглашаем Вас в следующий четверг ознакомиться с водородным проектом страны, которая славится романтикой, высокой кухней и, неожиданно, атомной генерацией – Французской Республикой.
Ссылки на рассмотренные документы:
Концепция: http://static.government.ru/media/files/5JFns1CDAKqYKzZ0mnRADAw2NqcVsexl.pdf
Дорожная карта: http://static.government.ru/media/files/7b9bstNfV640nCkkAzCRJ9N8k7uhW8mY.pdf