Как интерес к СПГ, водороду и возобновляемым технологиям меняет энергетику

Энергетическая отрасль стремительно эволюционирует на наших глазах: популярными становятся такие энергоносители, к которым всего десять лет назад общество относилось со скепсисом или видело в них нечто из жанра фантастики. Правительства идут навстречу тотальной декарбонизации как на национальном, так и на местном уровнях, чтобы уменьшить вредное воздействие от производства электроэнергии на окружающую среду. Мировой спрос на сжиженный природный газ, как более чистый источник энергии, растет. Так, в США сжиженный природный газ – основной ресурс для электрогенерации. Недорогие возобновляемые источники энергии и более чистое сырье ломают не только устоявшиеся бизнес-модели энергетических компаний, но и сами энергосистемы.

За последние 15 лет  в развитых странах все больше уделяют внимание климатической проблеме и сокращают выбросы углекислого газа, заменяя устаревшие технологии в энергосетях все более доступным природным газом и возобновляемыми источниками энергии.

По мере того, как количество и конкуренция на рынке поставщиков солнечных панелей и ветряных электростанций растет, мощность генерации увеличивается, а затраты на установку оборудования снижаются. Кроме того, цены на возобновляемые источники энергии быстро снижаются, что делает их более доступными и актуальными, чем когда-либо.

Между тем, появление и развитие новых технологий бурения и комбинированных газовых турбин в последнее десятилетие привели к тому, что добыча природного газа также стала дешевле. Генерирующие СПГ турбины также стали более доступны, а производительность продолжает улучшаться. Этот прогресс в области СПГ позволил энергетическим сетям минимизировать выброс углекислого газа еще быстрые, поскольку природный газ продолжает вытеснять угольную и нефтяную энергетику.

Польза для окружающей среды очевидна. Природный газ в комбинированном цикле производит примерно на 65% меньше CO2, чем аналогичная по размерам электростанция, работающая на угле. А при сочетании газа с возобновляемыми источниками в пропорциях 1:1 сокращение вредных выбросов увеличивается до 85%.

Недавний отчет в US Power Sector Carbon Index, предоставленный  исследователями из Университета Карнеги-Меллона, показывает, что сочетание природного газа и возобновляемых источников энергии и происходящее на этом фоне вытеснение угля и нефти из электроэнергетики привело к сокращению выбросов углерода в США с 2005 года на 33%.

Водород изменит наши представления о хранении энергии

В своем стремлении минимизировать выбросы углекислого газа энергетические компании могут продолжать использовать смесь природного газа и возобновляемых источников энергии в течение долгих лет. Однако в тех регионах, где прогресс идет семимильными шагами, тенденции в потреблении энергоресурсов уже иные. Там энергетическая отрасль уже сделала следующий шаг – к хранению электроэнергии с использованием водорода.

В прошлом веке водород был использован в космической программе и доставил человека на Луну. Теперь водород снова находится в центре активной научно-исследовательской деятельности.  На этот раз ученые и инженеры пытаются раскрыть его потенциал для хранения избыточной электроэнергии в периоды низких или отрицательных цен.

В процессе электролиза возобновляемая энергия может вырабатывать водород, используя избытки электричества для расщепления молекулы воды (H2O) на отдельные молекулы водорода и кислорода. Этот возобновляемый водород может накапливаться в хранилищах и использоваться для электрогенерации, поддерживая глобальный баланс спроса и предложения на рынке электроэнергии.

Будущее в правильном сочетании энергоресурсов

Недавно в Mitsubishi Hitachi Power Systems (MHPS) прошла испытание самая экономичная газовая турбина в мире. Испытание подтвердило, что работая на 30% смеси водорода, турбина демонстрирует надежность и значительно снижает выбросы углекислого газа по сравнению со стандартными электростанциями, работающими на природном газе. Это только первый шаг в переходе на водород. MHPS уже анонсировала в Нидерландах проект по преобразованию парогазовой установки мощностью 440 МВт в природный газ для полного сжигания водорода, и у рынка есть возможность ввести водородное топливо в широкое использование в Европе и США.

Залог успеха в будущем, в котором останется только экологически чистая энергетика, — это комбинирование  природного газа и возобновляемых источников энергии. По мере того как растут способности энергетической промышленности по хранению, мы можем создавать энергетические системы без выброса углерода, которые будут  распределяемыми, уравновесят спрос и предложение и обеспечат мир устойчивой, надежной энергией.

Надежда Астам