Водень як паливо – світовий тренд. Досвід яких країн і для чого може перейняти Україна

Чистий, екологічний, сучасний: все це — про "зелений" водень. Саме його вважають паливом майбутнього та роблять на нього ставки дедалі більше країн. На водні можуть їздити автомобілі, поїзди, ним можна заправляти літаки, він не залишає шкідливих викидів та не завдає шкоди навколишньому середовищу. А ще може замінити традиційні енергоносії. І це все — не в далекому майбутньому, а вже зараз. У світі спостерігається тренд на водень.

Франція, Японія, Австралія, Норвегія, Німеччина, Португалія, Іспанія, США, Чилі та Фінляндія — ось лише невеликий список держав, які вже взяли собі за мету стимулювати видобуток водню та використання його як екологічного палива. Доєдналася до них і Україна, більше того, вона може стати ключовим експортером цього виду палива для цілої Європи, маючи хорошу перспективу щодо кількості відновлюваних джерел енергії.

Цікаво, що перша воднева установка у світі з’явилася саме в нашій країні. Директор Інституту відновлюваної енергетики НАН України Степан Кудря розробив у 1994 році проєкт водневої станції для отримання водню. Згодом наші вчені ділилися досвідом створення "зеленого" майбутнього з європейськими країнами.

Україна була і завжди буде передовою країною з величезним потенціалом водневого напряму. Також у нас є все для того, аби стати головним експортером водню для Європи та залучити серйозні інвестиції.

А поки розповім про країни, які вже активно займаються розвитком водневої енергетики й можуть бути для нас прикладом.

Японія

Японія розглядає водень як головного носія чистої енергії. Завдяки йому разом із зменшенням викидів розраховує задовольнити енергетичні потреби промисловості та громадян. Більше того, країна ставить за мету світове лідерство в темпах впровадження водневих технологій. Адже перші водневі програми було розпочато японцями ще у 70-х роках минулого століття, а першу дорожню карту з цього питання Японія затвердила в 2014 році.

Своєрідним символом екологічних цілей країни стала Олімпіада-2020, яка нещодавно відбулася у Токіо. У боротьбі за майбутнє з нульовим вуглецевим слідом Японія і МОК (Міжнародний олімпійський комітет) вирішили просувати ідею використання водню та водневого перетворення світової економіки. Головним символом цих перетворень став водневий факел Олімпіади-2020. Використане для нього водневе паливо було вироблене за допомогою "зеленої" сонячної енергії у префектурі Фукусіма (нагадаю, що аварія на атомній станції Фукусіма-1 завдала великої шкоди екології регіону та всього світу). Чистий водень став головним джерелом енергії для електрики Олімпійського селища, 100 екологічно чистих автобусів Toyota та 500 водневих автомобілів Mirai, які обслуговували олімпійців і гостей події.  

Подальші водневі плани Японії дуже амбітні. Вже зараз країна має 135 водневих заправних станцій — більше, ніж у будь-який країні. І цю мережу буде значно розширено, адже до 2030 року японці планують випустити 800 тисяч автомобілів на водневих паливних елементах.  

Німеччина

"Ми робимо Німеччину водневою країною", — заявив Федеральний міністр транспорту Андреас Шоєр. Наприкінці весни стало відомо, що німецький уряд інвестує 8 млрд євро у 62 масштабні водневі проєкти. Обрані ініціативи охоплюють ланцюжок від виробництва водню до використання новітнього палива на транспорті й промислового застосування (в металургії та хімічній промисловості). Німецькі посадовці підкреслюють, що надане фінансування — лише початок подальших інвестицій, яких потребуватиме галузь. Їхній обсяг оцінюють у 33 млрд євро, 20 млрд євро з яких очікується від приватних інвесторів.

Серед прикладів зацікавленості приватного бізнесу — завод із виробництва водню шляхом електролізу, який будуватиметься в партнерстві між Air Liquide і Siemens Energy. Очікується, що перша фаза проєкту, загальна потужність якого сягне 30 МВт, буде запущена до початку 2023 року. Його унікальність полягає в тому, що електролізер буде інтегрований в наявну місцеву трубопровідну інфраструктуру Air Liquide. "Зелений" водень забезпечуватиме ключові галузі промисловості та транспорту Оберхаузена, який вважається одним із найбільш промислово розвинених регіонів Німеччини. Для прискорення реалізації проєкту частину фінансування надано Федеральним міністерством економіки та енергетики країни. 

Додам, що наразі Федеральний міністр економіки та енергетики Німеччини Петер Альтмаєр співпрацює з німецькими компаніями з метою вирішення питання транспортування "зеленого" водню з України до ФРН, а також до Європейського Союзу. Інші ключові теми стосуються подальшого розвитку українсько-німецького енергетичного партнерства, реалізації великих інвестиційних проєктів у галузі відновлюваної енергетики, включно з виробництвом і транспортуванням "зеленого" водню.

Австралія

Австралійці затвердили місцеву водневу стратегію два роки тому. Її реалізація до 2030 року є одним із головних завдань австралійських урядовців. Стратегія включає понад пів сотні напрямів — починаючи від наукових досліджень і закінчуючи прискоренням комерціалізації та розвитком експортного потенціалу. Ставиться за мету використання водню на транспорті, у промисловості, пристосування газотранспортних мереж тощо. Усі ці заходи отримують державну фінансову підтримку через низку агенцій та державних об'єднань. 

Серед найбільш амбітних водневих проєктів у світі слід назвати Азійський хаб відновлюваної енергії, розташований в австралійському Пілбарі. Вітряна та сонячна електростанції площею 6,5 тис. квадратних кілометрів вироблятимуть 26 000 МВт чистої електроенергії, велика частина якої буде використовуватися у виробництві водню й аміаку для постачання на внутрішні та експортні ринки. Ініціатива вартістю $16 млрд забезпечить поставки екологічно чистого водню вже у 2027 році.

Ще один із проєктів, який дає можливість заглянути в майбутнє, реалізується в Центрі інновацій в галузі екологічно чистої енергії газового дистриб'ютора в Перті. Там водень, вироблений за допомогою електролізера, змішується з природним газом і випробовується в побутовому застосуванні. Цей підхід спрямований на вивчення використання водню в наявних трубопроводах та інфраструктурі.

У Центрі водню Toyota, який світовий виробник автомобілів розташував у передмісті Мельбурна, водень для автозаправних станцій виготовляється за допомогою електролізера. Ця технологія пропонує альтернативу електромобілям із водневим паливним елементом, який виробляє електрику для живлення електродвигуна.

Австралія (як, власне, і Україна) має дуже хороші можливості для виробництва та експорту водню у значних масштабах через велику кількість енергії вітру, сонця і викопного палива. Також перевагою австралійців є близькість до азійських ринків, які, як очікується, незабаром стануть основними імпортерами водню. До них належить Японія, яка імпортує приблизно 90% своїх потреб в енергії.

США

Перехід до масового виробництва "зеленого" водню США планує здійснити до 2030 року. Вже зараз країна формує світовий попит на водне автомобільне паливо. Ще майже 30 000 спеціалізованих машин на водні використовуються в американському логістичному секторі. Цей "водневий" парк найближчими роками зросте, а під нього, зрозуміло, буде потрібна відповідна кількість станцій для заправки. 

Наразі місцевим лідером у використанні водневих технологій є Каліфорнія.  Хочу навести приклад нового заводу, який будується біля Лос-Анджелесу. Промисловці відпрацьовують нову технологію виробництва "зеленого" водню із пластику й переробленого паперу. Наразі вважається, що винахід дозволить скоротити викиди вуглецю, навіть якщо порівняти з воднем, виробленим за допомогою електролізу та відновлюваних джерел енергії.

Передбачається, що завод випускатиме 3800 тонн водню на рік, переробляючи 40 000 тонн відходів. Також містяни заощаджуватимуть на витратах із захоронення сміття. Місто використовуватиме водень на транспорті, а також для вироблення електроенергії. 

Крім того, зазначу, що на початку липня Міністерство енергетики США оголосило про виділення $52,5 млн для фінансування 31 проєкту з розвитку технологій чистого водню наступного покоління. Йдеться про низку ініціатив щодо усунення технічних прогалин у технологіях виробництва, зберігання, розподілу та використання нового енергоносія. 

Україна та її воднева сила

В Україні вже є кілька пілотних водневих проєктів із виготовлення, використання та транспортування водню. Так, у Південній Бессарабії (Одеська область) створюється енергетичний кластер, де вироблятиметься електроенергія з відновлюваних джерел, "зелений" водень, опрацьовується можливість експорту енергоносіїв до країн Європейського Союзу. У планах — реалізувати будівництво електролізерної станції потужністю 3000 МВт і сонячної електростанції потужністю 5000 МВт.

У південних регіонах можна використовувати потенціал Дунаю. Річка буде не лише джерелом прісної води, а й логістичним маршрутом для транспортування "зеленого" водню щонайменше до п'яти країн Європи.

Наша держава має чудову локацію для того, щоб стати одним з основних постачальників "зеленого" водню для ЄС. Воднева енергетика відкриває нові можливості для України, в якої є мережа трубопроводів, підключених до європейської системи, та інфраструктуру зберігання.

Також сконцентрую увагу на тому, що українські зусилля для запобігання запуску Північного потоку-2 не спрацювали, і варто зосередитися на "зеленому" водні. Саме він є альтернативою газу. Ми маємо величезний потенціал для нарощування нових потужностей відновлюваних джерел енергетики, а також запуску ринку офшорної вітроенергетики. Українській ГТС загрожує саме Північний потік-2, тому треба швидко її переорієнтувати на постачання "зеленого" водню та зберегти дохід країни від транзиту. І, як наслідок — посісти вагоме місце на міжнародному ринку енергогравців.