Долгое время водородная энергетика оставалась темой будущего — перспективной, но далекой от практических расчетов. Сегодня крупные страны инвестируют в инфраструктуру, компании считают себестоимость, а регионы запускают пилотные проекты. Разговор постепенно смещается от лозунгов к цифрам и бизнес-моделям.
Где проходит граница между стратегической ставкой и экономической целесообразностью, доктор химических наук, профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана, директор Центра водородной энергетики АФК Система Юрий Добровольский поделился с изданием «О финансах и не только».
— В каких сценариях водород уже сегодня экономически оправдан?
— На сегодняшний день все сильно зависит от позиции конкретного государства в климатической повестке. В первую очередь от того, есть ли налоги на выбросы CO₂ и других парниковых газов.
Если говорить в целом, сейчас активно развиваются два направления, которые между собой конкурируют и дополняют друг друга в области транспорта и робототехники и в области накоплений в «зеленой» и традиционной энергетике: это аккумуляторы и водородные топливные элементы. Они работают в разных нишах, но прежде всего — это транспорт и накопление энергии.
Очень активно водород развивается в Китае и Японии. Там это уже коммерческие проекты, которые себя оправдывают. В России пока делаются только первые шаги, в том числе и нашими силами. При этом экономические расчеты показывают, что направление может быть оправдано и у нас, но на первой стадии, конечно, без поддержки государства не обойтись — как и в любом новом бизнесе.
Если говорить о транспорте, то инфраструктура в таких условиях почти всегда ложится на государство, а не на частный бизнес. Мы это уже видели на примере аккумуляторного электротранспорта: пока не было зарядок, не было и электромобилей. Как только зарядная инфраструктура появилась, рынок начал расти. Сейчас Китай в этом смысле сильно опережает остальных, и можно предположить, что примерно через пять лет весь мир придет к схожей модели, и в транспорте, и в накопителях энергии.
Это не просто химическая формула H₂. Это формула энергетической независимости
— Если говорить именно о транспорте, где водород выигрывает, а где — нет?
— Для личного легкового городского транспорта водород — не самое удобное решение. Здесь аккумуляторы будут выигрывать всегда. А вот в грузовых дальних перевозках коммунальном и пассажирском городском транспорте водород, наоборот, имеет серьезное преимущество перед аккумуляторами. Это определяется как временем заправки или зарядки, несколько минут для водорода и от десятка минут до нескольких часов для аккумуляторов, так и энергоемкости, на одной заправке водородный транспорт способен проехать в несколько раз больше расстояний, чем аккумуляторный.
Есть еще вторая часть бизнеса — это сам водород как продукт. И здесь многое зависит от того, какой именно водород мы имеем в виду. Самый дешевый получается из природного газа, но это противоречит климатической повестке. Для развитых стран и Китая такой путь уже не считается приемлемым.
Сегодня водород, который получают из газа, условно считается «неполноценным». А вот перспективный «зеленый», должен быть произведен из возобновляемых источников — методом электролиза воды. И здесь возникает главный спор: насколько такой «зеленый» водород экономически оправдан. Сейчас он минимум в три-четыре раза дороже водорода, произведенного традиционными, «незелеными» методами.
«Поэтому на данный момент такие проекты могут активно развиваться только при господдержке, особенно на развитие инфраструктуры и научно-исследовательских работ. Без государства прямой финансовой выгоды здесь пока нет», — Юрий Добровольский.
— Насколько достаточна государственная поддержка водородных проектов в России?
— В России, конечно, поддержка пока недостаточная. Это типичная ситуация: государство долго решает, нужно ли ему то или иное новое направление.
На сегодняшний день Минпромторг и Минэнерго поддержали около 15 проектов разного типа. Есть и проекты, которыми мы действительно гордимся, например, цех по производству электролизеров для получения водорода.
Но этого явно мало. В первую очередь нужна инфраструктурная поддержка — строительство заправочных станций. Бизнес не может одновременно тянуть и технику, и заправки. С аккумуляторами электромобилей была ровно такая же история: зарядные станции в основном строились государством или с большими субсидиями.
Если смотреть глобально, водород очень сильно поддерживается Китаем, Японией, достаточно активно — Европой и США. В России же, как и во многих новых отраслях, поддержка на начальной стадии слабая. По большому счету, пока нет четкого ответа на вопрос: идем мы по зеленой повестке или нет.
— Какие технологии сегодня делают водород дешевле?
— В транспорте ключевые технологии уже существуют и активно развиваются. Это, во-первых, топливные элементы, которые вырабатывают энергию, и, во-вторых, технологии хранения водорода — как в газообразном, так и в жидком виде.
Самая дорогая часть — это топливные элементы, но их удешевление происходит буквально на наших глазах за счет внедрения новых технологий.
Если говорить о заправочных станциях, здесь есть две основные проблемы. Первая — хранение водорода в жидком состоянии, что требует очень низких температур и стоит дорого. Вторая — хранение в газообразном виде, что тоже дорого и, главное, небезопасно при транспортировке топлива к заправке.
Поэтому сейчас развиваются два новых подхода. Первый — производство водорода прямо на месте заправки, чаще всего методом электролиза. Второй — новые способы транспортировки водорода в связанном состоянии. Это металлогидриды и жидкие органические носители. Технологии абсолютно новые, только проходят обкатку, поэтому их итоговая эффективность пока не до конца понятна.
— Эти технологии действительно могут дать результат в будущем?
— Мое личное мнение — да. Именно поэтому мы и открыли для себя проекты по хранению водорода в связанном состоянии. Это безопасность, простота транспортировки и серьезное влияние на стоимость водорода на заправках. Этими задачами мы сейчас и занимаемся.
Это не просто трубы. Это артерии новой, чистой энергосистемы.
— Насколько устойчив спрос на водород без субсидий?
— В ряде отраслей устойчивый спрос уже есть. Это традиционные направления, где водород использовался задолго до климатической повестки. Это электроэнергетика, микроэлектроника, пищевое и стекольное производство. В этом случае интересен и водород как продукт и устройства для его производства на месте – электролизеры.
В России долгое время массового производства электролизеров не было, и с 1990-х годов мы закупали их за рубежом. С санкциями это стало серьезной проблемой, поэтому сейчас мы наладили собственное производство и даже начали продавать водород, получаемый с этих установок.
Есть и другие традиционные ниши: охлаждение генераторов в электроэнергетике, малые химические предприятия, кондитерская промышленность, микроэлектроника. Эти рынки уже работают как обычный бизнес, без государственной поддержки.
Что касается топливных элементов, если их стоимость снизится хотя бы на 30–40%, расчеты показывают, что даже в России они станут экономически выгодными. Но для этого нужно пройти определенный путь. Эксплуатация таких решений должна длиться минимум два-три года, прежде чем появится устойчивая экономика.
Сейчас пилотный проект в этом направлении планирует Сахалин — там хотят отработать модель эксплуатации водородного транспорта и понять, как формируется выручка и бизнес в целом. По итогам будет понятно, куда двигаться дальше.
— Может ли Россия занять значимую нишу на мировом рынке водорода?
— С точки зрения производства водорода — скорее нет. При нынешних технологиях выгоднее производить водород прямо там, где он потребляется. Логистика слишком дорогая, иногда проще передать электроэнергию, чем перевозить водород.
Но есть другое направление, где Россия вполне может быть конкурентоспособной, — это технологии и оборудование. Электролизеры и топливные элементы в России сейчас активно разрабатываются и уже достигли мирового уровня.
«Кроме того, есть интерес к нашим разработкам со стороны Азии, Латинской Америки и Африки. В этих регионах нас рассматривают как достаточно надежного партнера с серьезным технологическим заделом», — Юрий Добровольский.
— Как быстро сегодня снижается себестоимость в отрасли?
— Очень быстро. Если судить по технике, например по китайской статистике, стоимость коммунальных, грузовых и водородных автобусов и грузовой техники на водороде за пять лет снизилась примерно в два раза. Это колоссальное падение цены.
По производству водорода ситуация сложнее — здесь на цену сильно влияют политические факторы, которые могут как снижать, так и повышать себестоимость.
Юрий Добровольский, доктор химических наук, профессор МГТУ им. Н. Э. Баумана, директор Центра водородной энергетики АФК Система.
Беседовала Карина Лунёва