- Аналитика, в Мире, Тенденции, Экология

Пусть цветут сто цветов декарбонизации: но кто за это заплатит?

Авторская колонка Александра Собко

На прошедшей неделе стало известно, что компания Shell совместно с партнёрами оценивает целесообразность проектов по использованию водорода и топливных элементов в качестве источника энергии для судоходства (далее будет использоваться электродвигатель). Событие, с одной стороны, ожидаемое: на водород в энергетике сейчас возлагаются большие надежды, а для сухопутного транспорта такое решение уже существует.

С другой стороны, это сюжет ещё раз подчеркивает появляющееся многообразие видов топлива и подходов, которое мы видим в контексте начавшегося т. н. энергоперехода. Наверное, наиболее ярким примером здесь является сектор судоходства. Помимо традиционных судовых видов топлива на базе нефтепродуктов у нас существуют:

В первую очередь, бункеровка с помощью СПГ, которая пока похоже становится основной альтернативой традиционным нефтепродуктам. Во-вторых, в небольшом количестве, пока это считанное число судов, водный транспорт, использующий в качестве топлива метанол. В-третьих, активно обсуждается использование аммиака для судоходства (разумеется, в перспективе — зелёного, иначе нет смысла), некоторые прогнозы считают, что в декарбонизированном будущем именно это топливо станет основным в бункеровке. Существуют суда на электротяге непосредственно на аккумуляторах. И вот, сейчас появляются схемы и с топливными элементами на водороде. Итого, как минимум шесть вариантов.

Отметим, что аммиак и водород вроде бы «идеологически» близки, аммиак часто рассматривается как удобная форма хранения и транспортировки водорода (будь то, «голубого» или «зелёного»). Но модель потребления будет кардинально отличаться: если аммиак планируется использовать непосредственно в разрабатываемых для этих целей двигателях внутреннего сгорания, то водород пойдёт в топливные элементы (и далее в электродвигатель).

Нельзя не отметить, что часть этих тенденций (СПГ, метанол) связаны не только с декарбонизацией, но также и с ужесточением норм в морском транспорте по выбросам оксидов азота и серы. Однако разделить два процесса уже сложно. К примеру, использование СПГ как судового топлива позволит одновременно снизить и уровень выбросов углекислого газа, на этом настаивает и Shell, которая видит пока именно в использовании СПГ простое и масштабируемое решение снижение объёма эмиссии углекислоты (до 25-30% по сравнению с нефтяными судовыми топливами). А появление углеродонейтрального (на этапе производства и транспортировки) СПГ позволит ещё больше увеличить этот эффект.

Так или иначе, при прочих равных условиях разнообразие подходов неизбежно приведёт к созданию дублирующей инфраструктуры на всех этапах. Остаётся вопрос, насколько это отразится на конечной себестоимости.

Аналогичные трудности и в транспортном сухопутном секторе. Мы регулярно слышим о проблеме «курица или яйцо» — дефицит соответствующих заправок сдерживает развитие транспортных средств, скажем, на СПГ, аккумуляторах или водороде, а маленькое количество машин на альтернативных источниках энергии мешает окупаемости потенциальной новой заправочной сети. И если в густонаселённых регионах, где на несколько километров пути и так приходится несколько заправок, их, условно говоря, можно «разделить» по типам (традиционные, СПГ, водород, электричество), чтобы минимизировать хотя бы операционные издержки, то в других регионах создание и обслуживание такой инфраструктуры существенно повлияет на цены.

Если взглянуть на другие сегменты, за пределами транспортного сектора, то здесь, по большому счёту, те же вопросы. Использование новых видов топлив приводит нас к необходимости создания дублирующей инфраструктуры. Именно поэтому водородная энергетика сейчас пытается всеми возможными способами «присоседиться» к действующим газотранспортным сетям. Всё больше мы слышим об использовании газо-водородных смесей на первом этапе. Но вопросов пока больше, чем ответов. Обсуждаются допуски подмешивания водорода в тех или иных случаях. Но даже помимо необходимой модификации части оборудования (например, газовые турбины) существует оборудование, требующее настройки под фиксированную (в рамках диапазона) калорийность топлива. Каким образом в таком случае удастся изменять долю водорода в смеси или она будет фиксированной? Как повлияет водород на старые газопроводные трубы, особенно если он будет использоваться на магистральных сетях с высоким давлением? По официальным оценкам ЕС, создание новой водородной сети на 40 тыс. км, даже с привлечением газовых сетей обойдётся в десятки миллиардов долларов.

Пока же текущий пример. Напомним, что Европа долгое время частично использовала (и использует) так называемый низкокалорийный газ с месторождения Гронинген (с примесями азота), его транспортируют отдельные газопроводы в северо-западной Европе. Сейчас, по мере снижения объёмов добычи на месторождении, сети и оборудование перенастраиваются под газ с «обычной» калорийностью (это, к примеру, СПГ или российские поставки). Или же, напротив, можно разбавлять азотом высококалорийный газ, чтобы сохранить все остальные настройки. Так или иначе, задача непростая, на $9 млрд только в одной только Германии. И речь здесь идёт всего лишь о замене менее калорийного природного газа, где в смеси метан частично замещён азотом, на более калорийный, в рамках относительно небольшой сети.

На этом фоне, становится проще понять логику подхода, который подразумевает максимальную электрификацию энергетики. При известных минусах этого подхода (например, потери при использовании электрического отопления по сравнению с непосредственным сгоранием топлив в районе точки потребления), в таком случае мы получаем единую для всех видов топлива распределительную сеть (электросети), а тот же водород (из «лишней» энергии ВИЭ) можно получать, хранить и, когда нужно, сжигать (или же направлять, к примеру, на производство аммиака — и далее в бункеровку) в рамках тех или иных сайтов с минимальной вовлечённостью в транспортировку.

Что касается магистральных сетей исключительно для «зелёного водорода», то здесь возможны варианты — строить «водородопровод» с оффшорных ветряных станций (то есть проводя электролиз непосредственно на ВЭС) или транспортировать электроэнергию, получая водород уже на суше.

Подытожим. Первое. Как видно из вышесказанного, в ближайшие годы мы увидим конкуренцию самых различных подходов в декарбонизации. Возможно, эти «сто цветов» останутся с нами навсегда, возможно конкуренцию выиграют несколько наиболее удачных способов. В любом случае, за всё в конечном счёте заплатит потребитель и экономика.

Конечно, человечество, а точнее, его часть, достигло такого уровня развития, что может себе позволить оплачивать дорогую энергию с нулевым углеродным следом. Более того, развитие «зелёной энергетики» рассматривается в Европе и как способ перезапуска экономики. Но не стоит забывать, что по 30-50 тысяч людей только в одной Великобритании ежегодно умирают от переохлаждения (оценивается через избыточную смертность — это не только напрямую замёрзшие, но умершие от респираторных заболеваний из-за низкой температуры в жилищах), так как экономят на дорогостоящем обогреве жилья в отопительный сезон. С инкорпорированием, к примеру, того же водорода в энергобаланс, при прочих равных условиях, расходы на энергию только увеличатся.

Все тексты автора — Мария Печатина

Мария Печатина

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *