Развитие водородной энергетики в условиях перехода к устойчивому развитию: возможности и риски
Прудникова А.А.1, Сидоренко Т.В.1
1 Финансовый университет при Правительстве Российской федерации
Статья в журнале
Вопросы инновационной экономики (РИНЦ, ВАК)
опубликовать статью | оформить подписку
Том 15, Номер 1 (Январь-март 2025)
Аннотация:
В статье определены основные тенденции развития возобновляемой энергетики и особенности использования зеленого водорода, как важнейшего направления декарбонизации национальных экономик и достижения на этой основе углеродной нейтральности в соответствии с целями устойчивого развития. Проанализированы основные направления развития водородной энергетики и драйверы ее развития в отдельных странах. Произведен сравнительный анализ стратегий развития зеленой водородной энергетики в странах, обладающих наибольшим для этого потенциалом. На примере действующих компаний проанализировано влияние использования зеленого водорода на сокращение выбросов парниковых газов. Учитывая глубокое негативное воздействие использования минеральных ресурсов на качество окружающей среды, углубленное исследование современных стратегий развития водородной энергетики становится особенно актуальным
Ключевые слова: устойчивое развитие, возобновляемая энергетика, зеленый водород, национальные стратегии, энергетический переход
JEL-классификация: l90, l 94, l 99
Введение
С начала XXI века экономическое развитие стран, основанное на росте энергетического спроса, сталкивается с глобальными вызовами, такими как негативные последствия изменения климата, исчерпание природных ресурсов и обеспечение энергобезопасности. Риск повышения порога температуры на 1,5°C оказался весьма существенным, приводящим к серьезным последствиям уже сегодня: увеличивается количество обильных осадков и продолжительность засух; растет риск нанесения необратимого ущерба экосистемам; происходит снижение урожайности сельскохозяйственных культур, разрушаются продовольственные системы и цепочки поставок; увеличивается доля открытой воды Северного Ледовитого океана; растет число инфекционных заболеваний; наблюдается рост миграции, особенно это касается Африки к югу от Сахары, Южной Азии и Латинской Америки [27]. По оценке ряда экономистов, что отражено в работе Порфирьева Б. Н. [5], ущерб от рассмотренных изменений только для развивающихся стран может оказаться в размере 1% их совокупного ВВП (более 250 млрд. долл.).
В статье Клюевой В.А., Салиенко Н.В. [1] отмечено, что эксперты и исследователи предлагают широкий спектр инструментов и вариантов политики, направленных на ограничение потребления минеральных ресурсов, повышение эффективности потребления, продвижение «зеленых» технологий, совершенствование методов управления отходами и повышение уровня переработки минеральных ресурсов на протяжении всего процесса производства и распределения. Как показывают исследования, представленные в работах Мудрецова А.Ф., Руданец В. С., Wang J. [ 4, 6, 26] и др., центральное место в обеспечении энергобезопасности, сокращении выбросов парниковых газов и содействии перехода к низкоуглеродному развитию занимают возобновляемые источники энергии (ВИЭ). В качестве источников возобновляемой (альтернативной) энергетики могут использоваться: солнечная и ветровая энергия, гидроэнергия, энергия приливов и отливов, геотермальная энергия, энергия волн, гидротермальная энергия, энергия жидкостной диффузии, биотопливо, водород.
Идея использования водорода в качестве энергоносителя возникла более двух столетий назад, но разработки практического использования водорода стали особенно актуальны после глобального энергетического кризиса 1970-х годов и технологических достижений 1980-х годов, как отмечено в статье Abe J.O. [7]. Это самый распространенный элемент во Вселенной (составляет более 90% всех атомов), самый легкий элемент (молекулярная масса 2,016) с самым высоким известным энергетическим содержанием, экологически безопасный, нетоксичный и в отличие от традиционных источников энергии - экологически чистый. Водород можно использовать в качестве сырья для производства стали, аммиака, метанола, удобрений и синтетического топлива, а также для топлива транспортных средств или хранить для дальнейшего использования.
В настоящее время высокие издержки производства зеленого водорода делают его использование пока неконкурентоспособным. Согласно прогнозу в научной статье Копытина И. А. и Попадько А.М. [2], при самом оптимистичном варианте прорыв в водородной энергетике возможен только после 2030 года. Как предполагают исследователи, продвижение водородного энергетического контура требует масштабных ресурсов и будет невозможным без кардинального снижения стоимости генерации электроэнергии из ВИЭ и технологий улавливания, захоронения и хранения углерода (ССS). Существенным недостатком, оказывающим влияние на развитие ВИЭ и в том числе зеленой водородной энергетики, особенно на начальном этапе проекта, являются высокие политические, юридические и экономические риски [25].
Целью статьи является анализ развития зеленой водородной энергетики, как важного энергетического ресурса для устойчивого развития общества. Научная новизна проведенного исследования заключается в выявлении ключевых аспектов развития водородной энергетики, обеспечивающей переход к низкоуглеродному развитию стран, комплексном анализе стратегий развития рынка зеленой водородной энергетики в странах, обладающих наибольшим для этого потенциалом и определением драйверов ее развития. Исследование проводилось с применением общенаучных методов, таких как исторический и сравнительный методы, анализ и синтез, а также специальных методов: экономико-статистический анализ и метод экспертных оценок.
Основная часть
Стремление к экономическому развитию привело к чрезмерной добыче и потреблению ограниченных природных ресурсов, таких как вода, полезные ископаемые и ископаемое топливо, постепенно усиливая угрозу изменения климата. Выбросы некоторых важных парниковых газов, возникающие в результате деятельности человека, существенно возросли с момента начала крупномасштабной индустриализации в середине 1800-х годов.
В настоящее время выбросы парниковых газов от ископаемого топлива и промышленности продолжают расти, если в 1945 году их объем составил 4,26 ГтCO2, то в 2023 году они выросли в 8,7 раз, до 37,01 ГтCO2. С 1990 года глобальные выбросы парниковых газов от ископаемого топлива и промышленности увеличились более чем на 60%. При этом прогнозируется, что к концу 2024 года они вырастут на 1,08% и достигнут уровня 37,41 ГтCO2 [21].
Глобальный энергетический сектор внес существенный вклад в глобальные выбросы двуокиси углерода, составив примерно 38% (15 ГтCO2), увеличившись по сравнению с 2022 годом на 1,6%. Транспортный сектор стал вторым по выбросу CO2 (21%) [22]. Почти 80% совокупных выбросов CO2 от ископаемого топлива обеспечили страны «Большой двадцатки» (наибольший вклад внесли Китай, США и Европейский союз), а наименее развитые страны обеспечили 4% от глобального объема выбросов.
В XXI веке наблюдается значительный рост мирового производства электроэнергии: с 15565 Тераватт-часов в 2000 году до 29925 Тераватт-часов в 2023 году. Мировой спрос на электроэнергию вырос на 2,2% в 2023 году. Согласно прогнозам, ожидается, что спрос будет расти более быстрыми темпами, увеличиваясь ежегодно на 3,4% до 2026 года. При этом, растет доля возобновляемых источников энергии (ВИЭ), в 1985 году эта доля составляла 20%, а в 2023 году около 30%, что обусловлено ростом солнечной и ветровой энергетики с 0,2% в 2000 году до рекордных 13,4% в 2023 году. В результате положительной динамики роста ВИЭ интенсивность выбросов CO2 при мировом производстве электроэнергии достигла нового рекордно низкого уровня в 2023 году, что на 12% ниже пикового значения 2007 года [11].
Различные соглашения, такие как Киотский протокол и Парижское соглашение, обязывают страны ограничивать выбросы углекислого газа, и возобновляемые источники энергии выступают лучшим средством для обеспечения целей защиты окружающей среды, обеспечения энергетической безопасности и устойчивого роста. Страны расширяют свое сотрудничество в области развития возобновляемой энергетики на международных площадках (G7, G20, ООН) и др., а также в рамках соответствующих двусторонних международных соглашений. Например, в 2023 году США и Индия договорились о запуске платформы технологий возобновляемых источников энергии (RETAP) с упором на ветровую и геотермальную энергию, хранение энергии и водород [24].
Многообещающей альтернативой традиционным источникам энергии выступает водородная энергетика. Для обозначения водорода, получаемого различными технологическими схемами, в экономической и технической литературе применяется цветовое кодирование (коричневый водород, серый водород, голубой водород, синий водород, зеленый водород). Производство коричневого и серого водорода приводит к значительным выбросам парниковых газов. Производство серого водорода является сегодня наиболее развитой технологией, в тоже время такая технологическая схема сопровождается выбросами СО2, но она значительно дешевле производства зеленого водорода. При производстве голубого водорода применяются технологии улавливания, использования и хранения углерода, что увеличивает себестоимость процесса практически в два раза.
По определению IRENA, зеленый водород является последней частью сложной головоломки энергетического перехода [15], преимущество которого связано с тем, что его производство, с одной стороны, не сопровождается выбросами парниковых газов, а с другой, позволяет использовать избыточную электроэнергию из возобновляемых источников в периоды низкого на них спроса. Кроме того, он способен обезуглероживать большую часть производственных процессов, которые не могут быть электрифицированы, в таких секторах экономики, как сталелитейная промышленность, нефтехимия, нефтепереработка, производство синтетического топлива и тяжелый транспорт. Однако, этот способ, использующий современные технологии производства остается пока одним из самых дорогих и энергоемким. Многие аспекты его производства неясны или не проверены, а изготовление оборудования для его производства не является зеленым. В тоже время, в мировой практике количество проектов по зеленому водороду в 2024 году удвоилось [17], что подтверждает приверженность трансформации экономики в сторону ее низкоуглеродного развития.
Значительный практический интерес представляет анализ стратегий по развитию водородной энергетики и перспектив развития данного сектора промышленности в странах, обладающих наибольшим для этого потенциалом. При этом важно заметить, что если в 2017 г. только одна страна мира, а именно Япония, имела национальную стратегию по развитию водородной энергетики, то, согласно данным доклада «Геополитические аспекты трансформации энергетики: водородный фактор», подготовленному в 2022 г. Международным агентством по возобновляемым источникам энергии (IRENA), уже 30 стран мира имели или находились в стадии разработки такой стратегии [3, c.39]. Что касается стран с самым высоким потенциалом превращения в экспортеров зеленого водорода, то, по мнению данного агентства, к их числу следует отнести Австралию, Чили, Марокко и Испанию. Определяющим фактором включения страны в группу чистых экспортеров выступает низкая стоимость производства зеленого водорода, что в свою очередь является следствием дешевизны получаемой для производства зеленого водорода электроэнергии на основе ВИЭ.
Принимая во внимание свои конкурентные преимущества в производстве зеленого водорода и стремление превратиться в одного из лидеров по его экспорту, прежде всего в страны Азии, а именно Японию и Южную Корею, а также страны Европейского союза, в 2019 году Австралия приняла Национальную водородную стратегию. Данная стратегия была заменена новой стратегией, одобренной в 2024 году. Последнее было вызвано, как событиями, которые кардинальным образом изменили мировой энергетический ландшафт, так и ужесточением конкуренции за мировое лидерство в производстве и экспорте возобновляемого водорода.
Важно отметить, что создание водородной отрасли в Австралии преследует не только цель наращивания его экспорта, что должно приносить значительные доходы стране, но и стимулировать декарбонизацию стратегически важных для австралийской экономики отраслей, в первую очередь сталелитейной промышленности, а также отраслей топливной промышленности. Что касается сталелитейной отрасли, то целью Австралии является стимулирование национального производства зеленого железа и его экспорта в другие страны мира вместо экспорта железной руды, по которому страна является мировым лидером. Так, в 2023 году на нее пришлось 56,4% мирового экспорта этого вида сырья [18]. Помимо этого Австралия ставит своей целью налаживание производства зеленого аммиака, а также производство зеленого глинозема. Что касается глинозема, то Австралия является крупнейшим в мире его экспортером, производя ежегодно около 20 млн. тонн. Учитывая, что в условиях энергетического перехода мировой спрос на алюминий и, следовательно, на глинозем будет расти, то соответственно у Австралии появляются весьма благоприятные перспективы увеличения экспорта глинозема, перерабатываемого при использовании водорода. Кроме того, водород может использоваться в качестве топлива в грузовых перевозках большегрузными и магистральными автомобильными транспортными средствами, а также авиации.
Что касается конкретных целей по производству зеленого водорода, то Национальная водородная стратегия Австралии, принятая в 2024 году, предусматривает, что к 2050 году страна планирует производить как минимум 15 млн. тонн «возобновляемого» водорода в год. При этом имеются возможности для его роста до 30 млн. тонн в год [9, c.91]. На экспорт планируется направлять от 0,2 млн. тонн до 1,2 млн. тонн зеленого водорода к 2030 году. Стратегия исходит из того, что в настоящий момент стоимость зеленого водорода в стране колеблется в пределах 3-7 долл./кг, но к 2050 году она снизится до 2 долл./кг. и менее [9, c.45,84].
Создание водородной отрасли является приоритетом в правительственном плане Future Made in Australia, в рамках которого предусмотрена господдержка в размере 22,7 млрд. австралийских долл. Кроме того, Национальная водородная стратегия предусматривает введение налогового стимула на производство водорода для ускорения развертывания этой отрасли в стране. Он составит 2 долл./кг., и будет предоставляться в период с 2027-2028 гг. по 2039-2040 гг. в течение максимум 10 лет для предприятий с момента начала производства возобновляемого водорода [9, c.7,47]. По состоянию на 2023 год, в стране на разных стадиях разработки существовало более 70 проектов, направленных на производство зеленого водорода, суммарной стоимостью на 225 млрд. австралийских долларов. Реализация поставленных проектов обеспечит Австралии мировое лидерство в экспорте зеленого водорода [9, c.83].
Чили является пионером среди стран латиноамериканского региона в освоении зеленого водорода, которая обязалась к 2050 году закрыть свои угольные электростанции и к 2050 году достичь углеродной нейтральности. В 2020 году Чили представила Национальную водородную стратегию, ставящую весьма амбициозные цели: производить самый дешёвый зеленый водород в мире; стать основным его экспортером в мире; к 2025 году создать мощности для производства зеленого водорода в 5 Гвт [23, c.7]. К 2030 году этот показатель должен увеличиться в 5 раз и составить 25 Гвт. [16].
Позиционирование страны как одного из ведущих международных производителей и экспортеров экологически чистого водорода основывается на том, что это южноамериканское государство входит в круг стран с самым высоким в мире потенциалом в области возобновляемых энергоресурсов. Согласно данным Министерства энергетики Чили, в 2019 году доля ВИЭ в генерации электроэнергии в стране составляла 44%. При этом в 2030 году данный показатель должен возрасти до 70%, а в 2050 году достичь 95% [13, c.17]. Отметим, что страна наращивает темпы ввода новых мощностей по производству электроэнергии за счет ВИЭ быстрыми темпами, что позволило ей в 2022 году увеличить их долю в выработке электроэнергии до 56%. Высокая доступность возобновляемых источников энергии позволяет снижать стоимость зеленой электроэнергии, которая необходима для производства экологически чистого водорода. Это дает Чили стратегическое преимущество перед другими странами в области снижения затрат на его получение. Согласно расчетам американской консалтинговой компании McKinsey & Company, Чили сможет снизить стоимость производства экологически чистого водорода с 1,7 долл/кг на юге страны и 2,6 долл/кг в центре в 2025 году до 1,3 долл/кг и 1,8 долл/кг, соответственно, в 2030 году. Важно отметить, что это значительно ниже, чем аналогичные показатели в США (2,1 долл./кг) и ЕС (2,8 долл./кг), а также в Китае (2,2 долл/кг), Австралии (1,7 долл./кг) и на Ближнем Востоке (1,8 долл/кг). К 2050 году стоимость производства зеленого водорода в Чили должна снизиться до 0,8 долл/кг на севере страны и 1,1 долл/кг в центре [23, c.4].
Согласно представленным в Национальной водородной стратегии Чили прогнозам, чилийский рынок зелёного водорода и его производных может достичь 33 млрд. долл. к 2050 году. При этом стоимость направленного на экспорт водорода составит 24 млрд. долл., а на внутренний рынок - 9 млрд. долл. (См. Таблицу 1). Ведущими рынками сбыта чилийского зеленого водорода и его производных должны стать страны Европы, Япония и Южная Корея, а также США и страны латиноамериканского региона.
Таблица 1. Рынок зеленого водорода и его производных в Чили, млрд. долл.
|
2025
|
2030
|
2035
|
2040
|
2045
|
2050
|
Внутренний рынок
|
1
|
2
|
5
|
7
|
8
|
9
|
Экспорт
|
|
3
|
11
|
16
|
19
|
24
|
Всего
|
1
|
5
|
16
|
23
|
27
|
33
|
Реализация водородной стратегии потребует осуществление инвестиций в размере 330 млрд. долл., а также создание дополнительных мощностей ВИЭ в 300 Гвт. [23, c.6].
Правительство страны активно ищет внешние источники финансирования своей амбициозной программы. Так, в 2023 году Чили получила 550 млн. долл. многосторонних инвестиций в проекты чистого водорода, 150 млн. долл. от Всемирного банка и 400 млн. долл. от Межамериканского банка развития. В сотрудничестве с правительством Германии Siemens Energy разрабатывает первую в мире интегрированную коммерческую установку для производства климатически нейтрального топлива недалеко от города Пунта-Аренас в Патагонии. Кроме того, правительство продвигается к ратификации торгового соглашения с Европейским союзом (ЕС), которое позволит свободно торговать чистым водородом.
Учитывая тот факт, что латиноамериканский регион воспринимается в ЕС как один из регионов с наибольшим потенциалом для развития внешнего вектора Европейского Зеленого курса, в последнее время отмечается активизация действий европейской дипломатии по наращиванию своего экономического и политического присутствия в регионе. В результате в рамках стратегии «Глобальные ворота» Европейский инвестиционный банк (ЕИБ) и испанский банк Santander договорились о предоставлении кредита в размере 200 млн евро чилийскому Banco del Estado de Chile для финансирования строительства новых домов с более высокими стандартами энергоэффективности, а также кредита в размере 100 млн. евро для поддержки растущей чилийской индустрии возобновляемого водорода.
По данным Министерства энергетики Чили, в 2022 году портфель проектов по производству зеленого водорода, находящихся на различных стадиях реализации, достигал 40 проектов. Пилотным проектом является проект под названием Haru Oni по строительству в 40 км от города Пунта-Аренас первого в Латинской Америке завода по производству синтетического метанола, который будет использоваться для получения синтетического бензина. Проект стартовал в 2022 году. Его стоимость составляет 74 млн. долл., а мощность достигнет 70 тыс.м3 в год синтетического топлива. В данном проекте участвуют Highly Innovative Fuels Global (HIF Global) — международная компания по производству электротоплива, основанная в 2016 году чилийско-перуанской компанией AME при поддержке немецкого автопроизводителя Porsche AG, Siemens Energy group, Porsche и итальянская энергетическая компания Enel [8, c.3-4].
Марокко, страна, расположенная в северной Африке, также имеет большие амбиции стать ключевым игроком в области водородной энергетики. Данное обстоятельство предопределяют факторы как внутреннего, так и внешнего характера. Прежде всего, необходимо отметить, что основными внутренними драйверами стремления создания водородной отрасли выступают декарбонизация производства удобрений, а также снижение зависимости экономики от импорта энергоресурсов.
Как известно, Марокко входит в пятерку крупнейших мировых экспортеров удобрений, обладая более чем 70% мировых запасов фосфата. Однако одновременно Марокко является одним из крупнейших в мире импортеров серого аммиака, который необходим в качестве сырья для производства удобрений. В среднем страна импортирует около 2 млн. тонн аммиака в год. Значительная часть удобрений идет на местный рынок и удовлетворяет потребности сельского хозяйства, которое играет важную роль в экономическом развитии страны, учитывая, что его вклад в ВВП достигает 15% [19, c.10]. В связи с этим создание национальной промышленности по производству зеленого аммиака выступает как важнейший приоритет для страны, так как позволит с одной стороны, снизить зависимость страны от импорта серого аммиака, а с другой, снизить уязвимость к международным ценовым шокам. Кроме того, принимая во внимание, что производство серого аммиака сопровождается большими выбросами углекислого газа в атмосферу, создание водородной энергетики в Марокко будет способствовать выполнению целей Парижского соглашения по климату.
Что касается производства электроэнергии, то в 2022 г. на электростанциях, работающих на угле, было произведено 68% электроэнергии, 9,8% - на станциях, работающих на нефти, 12,5% - на ветровых и на солнечных электростанциях - 12,3% [12]. Благодаря своему географическому положению Марокко имеет высокую солнечную активность, а также наличие сильных ветров, что дает ей высокие шансы увеличить производство электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии и тем самым не только снизить зависимость от импорта энергоресурсов, но и создать благоприятные условия для производства зеленого водорода в стране. Этот нетрадиционный источник энергии может не только использоваться для нужд национального рынка, но и экспортироваться в другие страны мира, прежде всего в страны Европейского союза. Этому в немалой степени способствует близость к Европе, а также наличие энергетической инфраструктуры, в частности газопроводов и морских портов. Что касается последних, то в Марокко функционирует 34 порта, 13 из которых открыты для внешней торговли. Крупнейший из них - портовый узел Танжер-Мед, ведущий в стране по контейнерным перевозкам. Важно отметить и то, что благодаря своим партнерским отношениям с портами европейских стран, в частности с портами Роттердама и Гамбурга, марокканские порты в будущем могут служить водородными хабами.
Учитывая исключительную важность наращивания производства электроэнергии за счет ВИЭ, правительство страны поставило достаточно амбициозные планы: увеличить ее долю до 42% в 2020 году. Однако данная цель не была достигнута, и в 2020 году только 19% электроэнергии было произведено за счет возобновляемых источников энергии, включая электроэнергию, произведенную на ГЭС. Тем не менее, принимая во внимание, что энергетический переход является приоритетом государственной политики, вышеуказанная цель была пересмотрена до 52% в 2030 году и 80% в 2050 году.
Важной составляющей энергетического перехода в Марокко является создание водородной энергетики. В этих целях в 2021 году была принята Дорожная карта по зеленому водороду, которая исходит из того, что к 2030 году страна сможет удовлетворять 4% мирового спроса на зеленый водород. Для достижения данного показателя в Дорожной карте ставится задача создания местного рынка зеленого водорода. При этом определяются цели, которые необходимо достичь к 2030 году, 2040 году и 2050 году. Как следует из таблицы 2, при обоих сценариях доля экспорта в общем объеме производства зеленого водорода составит 75%. Удовлетворение потенциального спроса на зеленый водород как внутри страны, так и в зарубежных странах потребует огромных инвестиций, которые правительством страны оцениваются для оптимистичного сценария в размере от 140 млрд дирхамов (13 млрд. евро) до 1000 млрд. дирхамов (95 млрд. евро) в период с 2020 по 2050 г. [14, c. 15].
Таблица 2. Спрос на зеленый водород и его производные в Марокко, 2030-2050 гг., в ТВТ
|
2030
|
2040
|
2050
|
2030
|
2040
|
2050
|
Экспорт
|
10,3
|
45,9
|
114,7
|
21,7
|
91,8
|
229,5
|
Сырье
для промышленности
|
3,1
|
14,1
|
20,7
|
6,8
|
19,8
|
21,4
|
Спрос
на энергию
|
0,5
|
7,7
|
17,9
|
1,4
|
20,6
|
55,2
|
Хранение
энергии
|
0
|
0,2
|
0,6
|
0,2
|
0,6
|
1,0
|
Всего
|
13,9
|
67,9
|
153,9
|
30,1
|
132,8
|
307,1
|
Важно подчеркнуть, что Международное агентство по возобновляемым источникам энергии включило Марокко в топ-5 стран мира по потенциалу производства конкурентоспособного зеленого водорода. Так, согласно оценкам энергетической компании MASDAR из ОАЭ, к 2030 году стоимость зеленого водорода в Марокко составит 2 долл./кг, а к 2050 году она снизится до менее 1 долл./кг. По другим прогнозам к 2050 году Марокко будет иметь третью самую низкую стоимость производства зеленого водорода, которая будет варьировать от 0,7 долл./кг до 1,4долл./кг. Лучший потенциал для производства водорода находится в районе Западной Сахары Дахла-Уэд-Эд-Дахаб (менее 0,02 долл. /кВт-ч).
В марте 2024 года марокканское правительство представило «Предложение Марокко» по зеленому водороду, которое нацелено на привлечение иностранных инвесторов в национальный сектор производства зеленого водорода. Согласно данному плану, правительство Марокко намерено предоставить в аренду иностранным компаниям более 1 млн. га земли под проекты, связанные с производством зеленого водорода, а также налоговые и таможенные льготы.
Другой страной, которая имеет богатый потенциал для развития водородной энергетики и превращения в экспортера зеленого водорода выступает Испания. Принимая во внимание тот факт, что в стратегии энергетического перехода Европейского союза зеленый водород является ключевым элементом ускорения создания углеродонейтральной экономики, Испания в 2020 году приняла Дорожную карту по производству и использованию возобновляемого водорода.
В данном документе были поставлены следующие цели в области производства зеленого водорода, которые Испания планирует достичь к 2030 году:
- довести мощности электролизеров до 4ГВт.;
- увеличить долю возобновляемого водорода до 25% в общем объеме потребления водорода во всех отраслях, потребляющих водород, как в качестве сырья, так и в качестве источника энергии;
- ввести в эксплуатацию 5000–7500 легких и тяжелых автомобилей на водородном топливе и 150–200 автобусов на водородных топливных батареях;
- создать сеть не менее 100-150 общедоступных водородных станций;
- непрерывное использование поездов с водородным двигателем как минимум на двух коммерческих линиях средней и дальней протяженности на не электрифицированных в настоящее время путях;
- внедрение погрузочно-разгрузочного оборудования, использующего возобновляемые водородные топливные батареи, и точек снабжения в пяти крупнейших портах и аэропортах по объему грузов и пассажиров соответственно [20, c.9].
Достижение вышеуказанных целей потребует значительных инвестиций, как со стороны государства, так и испанского бизнеса. Что касается государственных инвестиций, то Планом восстановления, трансформации и устойчивости, рассчитанным на 2021-2027 гг., предусмотрено выделение на эти цели 1,555 млрд. Евро [20, c.5]. Кроме того, по расчетам правительства Испании, бизнес сможет инвестировать в реализацию проектов по производству возобновляемого водорода и использованию его в таких отраслях экономики, как сталелитейная промышленность, нефтехимия, нефтепереработка, а также на транспорте 8,9 млрд. Евро [20, c.43].
Стратегической целью Испании в области производства зеленого водорода является превращение страны в международный хаб и в экспортера зеленого водорода в другие страны Европейского союза. По заявлению министра экологического перехода и демографических проблем Испании Терезы Рибера, в настоящее время приблизительно 20% объявленных во всем мире проектов по возобновляемому водороду базируются на территории Испании. В этом Испания уступает только США [10].
Для достижения вышеуказанной цели необходимо создание инфраструктуры, которая включала бы в себя как хранилища возобновляемого водорода, так и трубопроводы, которые связывали бы Испанию с другими странами-членами Евросоюза. В 2020 году Испания подписала двустороннее соглашения в сфере сотрудничества в области зеленого водорода с Италией, а в 2021 году с Португалией. Они направлены на обмен информацией, а также на изучение возможности сотрудничества бизнеса в создании цепочек добавленной стоимости. Тем не менее, ключевое значение для Испании имеет подписанное в декабре 2022 года соглашение с Францией о строительстве трубопровода H2Med, который соединит Пиренейский полуостров с Европой через Францию. Именно реализация этого проекта будет иметь решающее значение для понимания того, будет ли водородная стратегия Испании направлена на внутреннее потребление или ориентирована также на экспорт.
С другой стороны, Испания пока не заключила ни одного соглашения со странами не членами ЕС в сфере сотрудничества в области возобновляемого водорода, хотя другие страны этого интеграционного объединения это делают. Испанские ученые отмечают важность для страны сотрудничества с Марокко, которая также позиционирует себя как будущего экспортера зеленого водорода.
Что касается испанского бизнеса, то он включился в процесс создания необходимой инфраструктуры для экспорта зеленого водорода в другие страны ЕС. Так, в октябре 2022 года испанская энергетическая компания Cepsa и порт Роттердама объявили о создание первого в Европе морского коридора на основе зеленого водорода (на основе аммиака) от испанского порта Альхесирас.
Важно отметить, что цена зеленого водорода в Испании является одной из самых конкурентоспособных в ЕС. Однако, согласно официальным данным, в настоящее время фактическая стоимость водорода, полученного электролизом, включая инвестиционные и эксплуатационные расходы, составляет 5-7 евро/кг, в то время как цена водорода, полученного из ископаемого топлива, составляет 1-1,5 евро/кг [23, c.5]. Приведенные данные свидетельствуют о том, что производство зеленого водорода при современном уровне развития технологий невозможно без государственного субсидирования этой отрасли экономики.
Заключение
Основной проблемой перехода к альтернативной энергетике, является нестабильность получения энергии, так как многие источники (например, солнечная, ветровая и гидроэнергия) подвержены сезонным, метеорологическим и другим изменениям. Однако использование зеленого водорода как энергетического ресурса более стабильно, но требует тщательного анализа рисков проекта, которые при современных технологиях остаются весьма существенными, кроме этого развитие данного сегмента энергетики требует масштабных финансовых ресурсов. Более того, неопределенности, возникающие в экологической политике стран, могут нарушить реализацию стратегий развития зеленой водородной энергетики. По нашему мнению, в условиях роста экономической нестабильности, страны начинают уделять повышенное внимание энергобезопасности, устойчивости и надежности зеленой энергии, развивая при этом новые технологии и процессы, обращаясь к развитию технологий для получения зеленого водорода.
Использование инновационных водородных технологий необходимо для обеспечения энергетического перехода, так как водородные системы смогут обеспечить: доступную, надежную, безопасную, чистую энергию для всех регионов; масштабную интеграцию ВИЭ в существующую энергетическую инфраструктуру. Это чистый источник энергии для промышленности, жилых помещений, зданий и т. д.; экологически чистое отопление и охлаждение для конечных пользователей; чистый транспорт благодаря топливным элементам и двигателям внутреннего сгорания, работающим на водороде; чистое промышленное сырье. Чтобы создать полностью развитую водородную экономику и сделать водород важнейшим компонентом энергетического будущего, необходимы значительные исследования и инвестиции в системы производства водорода. Технологические схемы производства водорода должны быть более эффективными, доступными, надежными, безопасными и готовыми к различным типам потребностей конечного пользователя.
Источники:
2. Копытин И. А., Попадько А.М. Водородные стратегии крупнейших европейских энергетических компаний // Современная Европа. – 2021. – № 4. – c. 83-94. – doi: http://dx.doi.org/10.15211/soveurope420218394.
3. Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (2022), «Геополитические аспекты трансформации энергетики: водородный фактор», Международное агентство по возобновляемым источникам энергии, Абу-Даби. [Электронный ресурс]. URL: Геополитические аспекты трансформации энергетики: водородный фактор — Цифровая библиотека МГИМО в сфере ЦУР/ESG (дата обращения: 20.10.2024).
4. Мудрецов А. Ф., Прудникова А.А. Традиционные и зеленые источники энергии: проблемы и перспективы развития в условиях глобальной декарбонизации // Проблемы рыночной экономики. – 2022. – № 1.-. – c. 159-168. – doi: 10.33051/2500-2325-2022-1-159-168.
5. Порфирьев Б. Н. Декарбонизация versus адаптация экономики к климатическим изменениям в стратегии устойчивого развития // Проблемы прогнозирования. – 2022. – № 4. – c. 45-54. – doi: 10.47711/0868-6351-193-45-54.
6. Руданец В. С. Четыре фактора развития ВИЭ в мире // Российский внешнеэкономический вестник. – 2023. – № 11. – c. 105-112. – doi: 10.24412/2072-8042-2023-11-105-112.
7. Abe J.O. Hydrogen energy, economy and storage: Review and recommendation // International Journal of Hydrogen Energy. – 2019. – p. 29. – doi: 10.1016/j.ijhydene.2019.04.068.
8. Acosta K., Salazar I.,Saldaña M., Ramos J., Navarra A.,Toro N. (2022) Chile and its Potential Role Among the Most Affordable Green Hydrogen Producers in the World. Front. Environ. Sci. [Электронный ресурс]. URL: Frontiers | Chile and its Potential Role Among the Most Affordable Green Hydrogen Producers in the World (дата обращения: 02.01.2025).
9. Australian Government. National Hydrogen Strategy 2024. [Электронный ресурс]. URL: 2024 National Hydrogen Strategy (дата обращения: 08.12.2024).
10. El futuro del hidrógeno renovable: España quiere producirlo, transportarlo y exportarlo. El Confidencial, 20.01.2023. [Электронный ресурс]. URL: https://www.elconfidencial.com/medioambiente/energia/2023-01-20/hidrogeno-renovable- (дата обращения: 10.08.2023).
11. World passes 30% renewable electricity milestone. Ember (2024). [Электронный ресурс]. URL: https://ember-energy.org/latest-updates/world-passes-30-renewable-electricity-milestone/ (дата обращения: 05.10. 2024).
12. Energy system of Morocco. [Электронный ресурс]. URL: Morocco- Countries & Regions - IEA (дата обращения: 05.11.2024).
13. Estrategia Nacional Hidrógeno Verde. Ministerio de Energía, 23.Junio.2020. [Электронный ресурс]. URL: Presentación de PowerPoint (дата обращения: 11.10.2024).
14. FEUILLE DE ROUTE HYDROGÈNE VERT. Vecteur de Transition Énergétique et de Croissance Durable, 2021. [Электронный ресурс]. URL: Feuille de route de hydrogène vert.pdf (дата обращения: 07.11.2024).
15. Gonzalo Escribano e Ignacio Urbasos La geopolítica del hidrógeno renovable en España: implicaciones internacionales y reconfiguración regional. FUNCAS, diciembre 2022. [Электронный ресурс]. URL: https://www.funcas.es/articulos/la-geopolitica-del-hidrogeno-renovable-en-espana-implicaciones-internacionales-y-reconfiguracion-regional/ (дата обращения: 17.10.2023).
16. GH2 Country Portal – Chile. [Электронный ресурс]. URL: Chile | Green Hydrogen Organisation (gh2.org) (дата обращения: 9.10.2024).
17. Global Hydrogen Review 2024. Iea (2024). [Электронный ресурс]. URL: https://www.iea.org/news/low-emissions-hydrogen-projects-grow-as-policy-support-races-to-catch-up (дата обращения: 9.12.2024).
18. Iron Ore Exports by Country. [Электронный ресурс]. URL: Iron Ore Exports by Country 2023 (дата обращения: 07.12.2024).
19. Morocco, Algeria, Egypt: Assessing EU plans to import hydrogen from North Africa. Corporate Europe Observatory and Transnational Institute, 2022. [Электронный ресурс]. URL: Assessing_EU_plans_to_import_hydrogen.pdf (дата обращения: 05.11.2024).
20. Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia. Componente 9. Hidrógeno renovable: un proyecto país, 16 de junio de 2021. [Электронный ресурс]. URL: https://www.lamoncloa.gob.es/temas/fondos-recuperacion/Documents/16062021-Componente9.pdf (дата обращения: 15.11.2024).
21. Annual carbon dioxide (CO₂) emissions worldwide from 1940 to 2024. Statista (2024). [Электронный ресурс]. URL: https://www.statista.com/statistics/276629/global-co2-emissions/ (дата обращения: 01.10.2024).
22. Distribution of carbon dioxide emissions worldwide in 2023, by sector. Statista (2024). [Электронный ресурс]. URL: //www.statista.com/statistics/1129656/global-share-of-co2-emissions-from-fossil-fel-and-cement/ (дата обращения: 03.10.2024).
23. Green Hydrogen in Chile. Baker Institute roundtable. March 12th, 2021. The National Green Hydrogen Strategy of Chile. [Электронный ресурс]. URL: national_green_hydrogen_strategy_-_chile.pdf (дата обращения: 05.10.2024).
24. Uma Gupta, “US, India Launch Renewable Energy Tech Platform”, pv magazine International, 1 September 2023. [Электронный ресурс]. URL: https://www.pv-magazine.com/2023/09/01/us-india-launch-renewable-energy-tech-platform (дата обращения: 05.10.2024).
25. Wang, Q., Li, X., Li, R. The impact of political, financial, and economic risks on energy transition: the role of natural resource rents. Humanit Soc Sci Commun 12, 75 (2025). [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1057/s41599-025-04370-5 (дата обращения: 10.01.2025).
26. Wang J, Shahbaz M, Dong K. (2023) Renewable energy transition in global carbon mitigation: does the use of metallic minerals matter? Renew Sustain Energy Rev 181. [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113320 (дата обращения: 29.12.2024).
27. Groundswell: Preparing for Internal Climate Migration. World Bank (2018). [Электронный ресурс]. URL: https://www.worldbank.org/en/news/infographic/2018/03/19/ (дата обращения: 01.10.2024).
Страница обновлена: 31.01.2025 в 23:51:20