Во-первых, идет процесс декарбонизации, переход к безуглеродной энергетике.
Во-вторых, остро стоит вопрос сбалансированности системы, построенной на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ).
В‑третьих, все государства стремятся к энергобезопасности и энергонезависимости.
Именно водород сегодня находится в центре мировой энергетической повестки, и даже самые консервативные оценки говорят о том, что к 2050 году его доля в энергобалансе может составить порядка 18–20%. Фактически он будет сопоставим по объемам использования с такими энергоносителями, как газ, нефть и уголь.
Принято выделять цветовые градации водорода, соответствующие степени его экологичности и способу получения.
Порядка 75% объема мирового производства водорода приходится на "серый" водород. Для его получения природный газ нагревают и смешивают с паром, что является самым дешевым и одновременно наименее экологичным способом производства водорода. В данном процессе выделяется большое количество углекислого газа.
Больше 20% водорода относится к "коричневому" (или "бурому") типу. Его получают путем газификации угля. Этот метод также влечет выделение парниковых газов.
"Голубой" водород производят из природного газа, при этом вредные отходы улавливаются для вторичного использования. Тем не менее идеально чистым этот метод назвать нельзя, поскольку диоксид углерода нужно утилизировать, а это снижает экономическую эффективность энергетики. "Розовый" (или "красный") водород производят при помощи атомной энергии. Для получения "бирюзового" водорода природный газ нагревают до 900 °C в вакууме. Побочным продуктом такого метода является твердый углерод, который можно использовать в промышленности и легко утилизировать.
Но самым экологически чистым считается "зеленый" водород – он производится из возобновляемых источников энергии методом электролиза воды. Все, что необходимо для этого, – вода, электролизер и большое количество электроэнергии. Именно на "зеленый" водород делают ставку в альтернативной энергетике, так как он в будущем может полностью заменить ископаемое топливо.
Начало масштабного производства чистого водорода в большинстве стран намечено на 2030-е годы. При этом в переходный период, до 2050-х годов, политика стран не нацелена на исключительное применение технологий получения "зеленого" водорода. Большинство стран намерены осуществлять декарбонизацию промышленности на основе сочетания нескольких производственных процессов, в том числе используя технологии улавливания CO2 или применяя атомную энергетику.
В настоящее время в России сформирован пакет нормативно-правовых актов и стратегических документов, нацеленных на расширение производственных мощностей внутри страны и завоевание мирового рынка водородной энергетики.
Положения Концепции водородной энергетики России декларируют создание минимум четырех территориальных производственных водородных кластеров в целях комплексного развития водородной энергетики, включая генерацию ВИЭ, электролиз, производство, хранение и транспортировку водорода:
1. Северо-западный кластер с ориентацией на экспорт в страны Евросоюза.
2. Восточный кластер с ориентацией на экспорт в Азию и развитие водородной инфраструктуры в сфере транспорта и энергетики.
3. Арктический кластер с ориентацией на создание низкоуглеродных систем энергоснабжения территорий Арктической зоны РФ и экспорт водорода.
4. Дополнительно может быть создан Южный кластер, который в качестве источника энергии и ресурсов будет использовать природный газ и ВИЭ.
Согласно последним данным Минэнерго, предполагается формирование пяти кластеров, включающих реализацию производства водорода и аммиака. Они будут расположены в следующих регионах:
- Сахалин (проект "Росатома" по транспортировке "голубого" водорода морем в Китай);
- Якутия (проект "Северо-Восточного альянса" по транспортировке "голубого" водорода в Китай по железной дороге);
- Ямал (проект "Новатэка" по экспорту "голубого" водорода морем в Германию);
- Восточная Сибирь (поставки "зеленого" водорода в Китай по железной дороге);
- Северо-Запад (проекты "зеленого" водорода "Росатома", "Роснано", "H2 Чистая энергетика").
Минпромторгом РФ подготовлен Атлас российских проектов по производству низкоуглеродного и безуглеродного водорода и аммиака. В нем приведен 41 пилотный проект в 18 регионах России, реализация которых будет способствовать созданию в стране полноценной водородной индустрии.
Одним из ключевых проектов следует считать формирование водородного кластера в Сахалинском регионе. Несколько крупнейших компаний, в том числе "Росатом" и "H2 Чистая энергетика", планируют создать организационный механизм по производству, экспорту в страны АТР и развитию внутреннего потребления водорода (прежде всего, "зеленого"). Территория Сахалина обладает достаточными ресурсами для запуска подобных проектов, в том числе сырьевыми (природный газ, уголь) и энергетическими (развитая инфраструктура генерации с применением ВИЭ).
В Камчатском крае на базе Пенжинской ПЭС мощностью до 100 ГВт возможно производство водорода в объеме до 5 млн т в год к 2031 году. Ключевыми участниками проекта являются "H2 Чистая энергетика" и Корпорация развития Камчатского края.
В случае организации крупного конкурентоспособного производства водорода для нашей страны откроются возможности выхода на мировой рынок водорода и сопутствующих продуктов с высокой добавленной стоимостью. Установленный курс на водородную энергетику может стать мощным стимулом для развития сектора возобновляемой энергетики в России.
Учитывая, что в перспективе до 2050 года основной рост спроса на зарубежных рынках будет приходиться именно на "зеленый" водород, необходимо усиливать поддержку развития возобновляемой энергетики для реализации крупных проектов по производству и экспорту низкоуглеродного водорода на базе ВИЭ. Тогда это позволит ВИЭ быть более конкурентоспособными по сравнению с другими видами генерации.
