Правительство утвердило концепцию развития водородной энергетики России, которая предполагает создание высокотехнологичной экспортно-ориентированной отрасли с объемом экспорта до 50 млн тонн водорода к 2050 году. Главная идея концепции заключается в создании на территории страны сразу нескольких кластеров по выработке водорода, ориентированных в основном на экспорт как самого водорода, так и технологий его производства.
Потенциал мирового рынка
Согласно документу, текущий мировой спрос на водород составляет порядка 116 млн тонн в год, из которых на чистый водород приходится 74 млн тонн в год. Еще около 42 млн тонн водорода используется в смеси с другими газами в качестве сырья или топлива при производстве тепловой и электрической энергии. Более 95% мирового потребления водорода приходится на нефтепереработку и химическую промышленность, которые сами же его и производят. В структуре мирового производства чистого водорода 75% приходится на природный газ, почти весь остальной объем (23%) — на уголь. Доля производства электролизом в настоящее время составляет лишь 2%.
В настоящее время глобальный рынок водорода как энергоносителя отсутствует. Развитие технологий и масштабирование водородной энергетики в будущем смогут сформировать достаточно крупный рынок. Российская концепция исходит из того, что в будущем мировой рынок крупнотоннажного водорода будет развиваться подобно рынку нефти и СПГ с перевозками от центров производства к центрам потребления. Одновременно будут существовать локальные рынки, при которых небольшие производства и потребление водорода будут сосредоточены в рамках одних и тех же стран или небольших регионов.
Прогнозы развития мировой водородной энергетики и глобального рынка водорода очень неопределенные с очень большой вилкой оценок производства и потребления. Так, мировой спрос на водород может составить от 40 до 170 млн тонн в год к 2050 году в зависимости от темпов развития мировой низкоуглеродной экономики и скорости внедрения водородных технологий.
Экономика производства
Как отмечается в документе, наиболее экономически эффективными способами производства водорода являются методы паровой конверсии метана, газификации угля с улавливанием СО2 и электролиза воды на базе энергии атомных и гидростанции. Наиболее экологичным является способ производства водорода методом электролиза воды на базе ВИЭ, но он существенно дороже, чем другие методы.
Удешевить такое производство возможно за счет снижения затрат на электролизеры (в том числе за счет разработки новых типов), а также стоимости электроэнергии ВИЭА и АЭС. При таком подходе стоимость водорода, произведенного на базе возобновляемых источников, к 2050 году может снизиться до 2 долларов за килограмм и стать вполне сопоставимой с ценой водорода, полученного из ископаемых источников.
Российская водородная отрасль: плюсы и минусы
Концепция исходит из того, что в России производство водорода и водородных технологий будет ориентировано в первую очередь на экспорт. Потенциальные объемы экспорта водорода могут составить до 0,2 млн. тонн в 2024 году до 2 — 12 млн тонн в 2035 году и 15 — 50 млн тонн в 2050 году в зависимости от темпов развития мировой низкоуглеродной экономики и роста спроса на водород на мировом рынке.
Россия обладает рядом преимуществ для развития водородной энергетики. Среди них: 1. большой объем запасов газа и угля, а также значительный потенциал АЭС, ветряных и солнечных станций для производства дешевого низкоуглеродного водорода; 2) наличие недозагруженных генерирующих мощностей, 3) развитая нефтепереработка и химическая промышленность, где применяются технологии паровой конверсии метана и электролиза 4) развитая научно-техническая база и 5) выгодное географическое положение, которое дает возможность экспортировать водород в крупнейшие прогнозируемые центры его потребления в Европе и Азиатско-Тихоокеанском регионе.
В то же время существует ряд системных ограничений, сдерживающих развитие водородной энергетики. Это 1) высокая стоимость низкоуглеродного водорода по сравнению с традиционными энергоносителями; 2) отсутствие технологий улавливания, хранения, транспортировки и использования СО2; 3) отсутствие транспортной инфраструктуры; 4) отсутствие в настоящее время широкого спроса на водород как энергоноситель; 5) не проработанная нормативная база, в том числе в области безопасности; 6) более высокая стоимость капитала для реализации проектов по сравнению с ключевыми странами-конкурентами; 7) ограниченность программ государственной поддержки и низкий уровень инвестиций в исследования и разработки в области водородных технологий; 8) несовершенство национальной системы стандартизации и сертификации водородной энергетики; 9) высокая степень неопределенности в отношении перспектив развития водородной энергетики в мире.
Водородные экспортные кластеры и идеи развития внутреннего рынка
Согласно концепции, в России будут созданы три научно-промышленных кластера по производству водорода: Северо-Западный кластер с ориентацией на экспорт в Европу, Восточный кластер с ориентацией на экспорт в Азию и Арктический кластер с ориентацией на энергоснабжение территорий Арктики, а также экспорт водорода и энергетических смесей на рынок ЕС и АТР.
Дополнительно может быть создан Южный кластер, который будет ориентирован на использование ВИЭ при производстве водорода. Преимущество Южного кластера будет заключаться в близости к крупным экспортным портам.
Для развития внутреннего рынка водорода предлагается 1) увеличивать производство водорода на предприятиях, которые его выпускают в ограниченных объемах для собственных нужд, с тем, чтобы отправлять Н2 на экспорт 2) разработать опытные образцы автобусов, грузовых автомобилей и поездов и запустить их в крупных городах, 3) создать необходимые сети водородных заправочных станций; 4) использовать водород в качестве накопителя энергии в локальных энергосистемах с его последующим использованием для генерации электроэнергии; 5) запустить пилоты по использованию водорода в жилищно-коммунальном хозяйстве при условии подтверждения их безопасности и экономической эффективности.
Одновременно предлагается разработать меры стимулирования использования водорода и повышения его конкурентоспособности относительно других энергоресурсов, популярных в стране.
Меры государственной поддержки
Документ предлагает очень скромные меры государственной поддержки развития водородной энергетики в России. В частности, предлагается компенсировать часть затрат на научно-технические исследования, применять повышающий коэффициент к расходам на такие научные исследования для уменьшения налогооблагаемой прибыли организаций, выдавать гранты на разработку водородных технологий и создавать целевые фонды из бюджетных и внебюджетных источников.
Для стимулирования создания инфраструктуры предполагается использование механизмов государственно-частного партнерства, государственного финансирования и софинансирования инфраструктурных проектов, в том числе в рамках соглашений о защите и поощрении капиталовложений. К этой работе также должны быть подключены бюджеты субъектов РФ.
Этапы развития водородной энергетики в России
Развитие водородной энергетики в России планируется в три этапа.Первый этап (2021 — 2024 годы) предполагает создание водородных кластеров и реализацию пилотных проектов для достижения экспорта водорода до 0,2 млн тонн к 2024 году, а также применения водородных энергоносителей на внутреннем рынке.
На этом этапе должна быть создана необходимая законодательная и нормативная база, а также разработаны меры государственной поддержки водородной энергетики. В этот период предполагается провести запуск первых пилотных проектов производства водорода из ископаемых топлив, в том числе с применением технологии улавливания, хранения и использования углекислого газа, а также электролиза воды с использованием различных видов низкоуглеродной генерации. Одновременно планируется создание научно-технологических центров мирового уровня и полигонов для разработки отечественных технологий водородной энергетики
Второй этап (2025 — 2035 годы) предполагает запуск первых коммерческих проектов производства водорода с достижением объемов экспорта до 2 млн тонн, а в оптимистичном сценарии до 12 млн тонн в год к 2035 году.
На этом этапе планируются создание крупных экспортно ориентированных производств водорода, а также реализация пилотных проектов по применению водорода на внутреннем рынке. В этот период будет запущено уже серийное и массовое применение водородных технологий в различных секторах экономики России, созданы масштабные производства оборудования, электролизеров, топливных элементов, газовых турбин, водородных энергоустановок, водородных заправок, водородного транспорта и робототехники.
Именно в этот период ожидается возникновение мирового спроса на водород .
Третий этап (2036 — 2050 годы) предполагает широкомасштабное развитие мирового рынка водородной энергетики. Объемы поставок водорода на мировой рынок могут достигнуть 15 млн тонн к 2050 году, а в оптимистичном сценарии — 50 млн тонн.
Стоимость производства водорода на базе возобновляемых источников энергии приблизится к стоимости производства водорода из ископаемого сырья, что позволит начать реализацию крупных проектов по производству и экспорту низкоуглеродного водорода, произведенного на базе ВИЭ. На третьем этапе Россия планирует стать одним из крупнейших экспортеров водорода и энергетических смесей на его основе, а также промышленной продукции для водородной энергетики в страны Азиатско-Тихоокеанского региона и Европы.
На внутреннем рынке ожидается начало широкого коммерческого применения водородных технологий в сферах транспорта, энергетики и промышленности.
