Раскрытие потенциала водорода для перехода к чистой энергетике

Потенциал водорода для ускорения энергетического перехода беспрецедентен. «Чистый» водород, т. е. водород, полученный с использованием возобновляемой энергии или процессов с низким уровнем выбросов парниковых газов, провозглашен потенциальным продуктом, который может кардинально изменить правила игры.  Он обеспечивает возможность чистого производства промышленных товаров и может использоваться для декарбонизации таких видов транспорта, как морские перевозки и авиация. Водород может стать альтернативой ископаемому топливу, например углю или природному газу, или же использоваться для производства аммиака – одного из основных компонентов синтетических удобрений.

При том что водороду приписывают много преимуществ, возникает вопрос, что потребуется для того, чтобы их реализовать, особенно в развивающихся странах? Мы определили три основные проблемы, которые необходимо преодолеть путем согласованных действий.  

Водород должен стать чище

В настоящее время около 98 процентов всего водорода производится из природного газа и угля, в результате чего образуются выбросы углерода в объеме, сопоставимом с выбросами Японии или равном примерно 3 процентам от общего мирового объема  выбросов CO2. Для достижения целей Парижского соглашения необходимо обеспечить декарбонизацию производства водорода; при этом производство водорода с использованием возобновляемых источников энергии является наиболее перспективным вариантом, который следует дополнить получением низкоуглеродного водорода.

Кроме того, в период до 2050 года общий спрос на водород должен вырасти в пять раз. Чтобы оставаться на этой траектории, установленная производственная мощность для получения «зеленого» водорода с настоящего момента до 2030 года должна увеличиться в 75 раз.

Диаграмма ресурсов, требующихся для производства водорода

Водород должен стать дешевле

В настоящее время производство «зеленого» водорода обходится значительно дороже, чем производство «серого» водорода – получаемого из ископаемого топлива. Как правило, стоимость «зеленого» водорода сегодня составляет примерно 4–5 долл. США/кг на оптимальных площадках, что в 2–3 раза дороже производства «серого» или «голубого» водорода, получаемого из природного газа с использованием технологий улавливания и хранения углерода.

При этом хорошая новость состоит в том, что, согласно прогнозам, затраты на получение «зеленого» водорода будут быстро падать и к 2030 году составят 2–3 долл. США/кг благодаря эффектам от накопленного опыта, которые обусловят повышение эффективности технологий и производственных процессов и реализацию экономии от масштаба.

Один из способов повышения финансовой доступности «чистого» водорода – введение тарификации выбросов парниковых газов (ПГ) для «серого» водорода, что позволит закрыть разрыв в конкурентоспособности между «зеленым» и «серым» водородом. Помогут и государственные субсидии, но здесь необходимо оговориться: страны ОЭСР и Китай уже объявили о субсидиях на поддержку производства «чистого» водорода в ориентировочном объеме 100 млрд долл. США, что потенциально может отвлечь внимание инвесторов от развивающихся стран.  

Производство «зеленого» водорода – капиталоёмкий процесс и требует большого объема возобновляемой энергии. Производство одного миллиона тонн «зеленого» водорода в год требует электролизёров мощностью 10 гигаватт, генерации возобновляемой энергии в объеме 20 гигаватт, а также инвестиций в размере 30 млрд долл. США (известное правило «1-10-20-30»). Замещение всего используемого в настоящее время «серого» водорода «зеленым» водородом потребует задействования всех функционирующих сегодня мощностей солнечной и ветряной генерации.

Выход на финишную прямую

Третья проблема состоит в том, что слишком мало проектов по производству «зеленого» водорода достигают финишной прямой.

Несмотря на целый ряд анонсированных проектов, лишь единицы из них реализованы или находятся на этапе строительства – в Чили, Египте, Омане, Саудовской Аравии и ОАЭ. Многие крупномасштабные проекты находятся в процессе проработки. На этапе планирования находятся 17 проектов, предусматривающих производство более 1 мегатонны водорода в год; 6 из них – в Африке, Южной Америке и Центральной Азии. Примерно половина из них находятся на этапе концептуальной проработки, а вторая половина – на этапе подготовки технических предложений. В общей сложности к 2030 году намечено введение в эксплуатацию более 500 объектов по производству водорода.

Главный риск, связанный с проектами получения «зеленого» водорода, – покупка будущей продукции. Какие у инвесторов гарантии того, что «зеленый» водород найдет покупателей, и сколько они будут готовы платить за него? К примеру, затраты на производство экологически чистого аммиака значительно превышают затраты на производство аммиака из ископаемого топлива. В настоящее время нет достаточного спроса на такую «зеленую» продукцию. Также непросто отличить «зеленый» или «чистый» продукт от «серого» ввиду отсутствия в настоящее время систем стандартизации и сертификации «зеленого» водорода и производимой из него продукции.

Нужно действовать

При том что эти проблемы могут показаться непреодолимыми, снижение стоимости возобновляемых источников энергии, рост спроса на энергоресурсы и насущность проблемы изменения климата создали беспрецедентный импульс к производству экологически чистого водорода. 

С учетом того, что мировой спрос на «чистый» водород, как ожидается, будет быстро расти, развивающиеся страны могут начать готовиться уже сейчас, разрабатывая нормативно-правовые основы и инструменты снижения рисков. 

Группа Всемирного банка готова оказывать поддержку правительствам и частному сектору путем мобилизации инвестиций и предложения регуляторных решений, а также разработки портфеля качественных проектов. В настоящее время Банк оказывает поддержку в подготовке проектов в верхних звеньях производственно-сбытовых цепочек, в том числе в Бразилии, Чили, Индии, Мавритании и Намибии, с предоставлением финансирования по линии Программы поддержки производства «зеленого» водорода в рамках Программы оказания содействия в управлении энергетическим сектором (ESMAP). Интерес со стороны стран-клиентов большой, и портфель проектов расширяется.

Всемирный банк также помогает странам-клиентам внедрять механизмы, доказавшие свою эффективность, такие как аукционы на конкурсной основе, специальные тарифы для стимулирования возобновляемой энергетики, которые предусматривают гарантированный уровень цен для производителей, а также контракты на разницу, предполагающие выплату разницы между себестоимостью продукции и рыночной ценой.

На следующей неделе мы организуем в Нью-Дели первую встречу с партнерами в рамках инициативы «Водород в интересах развития» (H4D). Это партнерство позволит мобилизовать значительные объемы финансирования – как из государственных, так и частных источников – для осуществления инвестиций в производство водорода в течение нескольких следующих лет. Партнерство будет способствовать наращиванию потенциала и разработке регуляторных решений, бизнес-моделей и технологий с целью тиражирования проектов по производству низкоуглеродного водорода в развивающихся странах. Через инициативу H4D развивающиеся страны получат дополнительный доступ к льготному финансированию, техническому содействию и консультационным услугам для масштабирования проектов водородной энергетики. 

Это станет следующим шагом в направлении раскрытия потенциала водорода для перехода к чистой энергетике.