"Зелений" водень. Як Україна накачає новим газом Європу

З весни в самих різних кулуарах доводиться чути приблизно одне й те саме: США і Європа змирилися з тим, що трубопровід "Північний потік — 2" буде добудований і запущений. Однак щоб зберегти стратегічний баланс сил у політиці і в енергетиці, ЄС допоможе Україні розбудувати свою економіку і стати великим виробником водню — газу, який європейці для себе визначили як головний енергоносій майбутнього.

Основна умова — це повинен бути "зелений" водень, тобто його виробництво повинно мати мінімальний вуглецевий слід. А значить, для вироблення цього газу можна буде задіяти тільки поновлювані джерела енергії (ПДЕ) та АЕС. У побудову всієї цієї інфраструктури європейці готові інвестувати.

Єврокомісія 8 липня 2020 р. опублікувала "Водневу стратегію для кліматично нейтральної Європи" і заснувала Європейський альянс чистого водню, до складу якого увійшли національні енергетичні та транснаціональні компанії, науково-дослідні установи, Європейський інвестиційний банк, провідні енергетичні та промислові компанії Європи. До цієї організації вже приєдналися понад 20 українських компаній, у тому числі НАЕК "Енергоатом" і ТОВ "Оператор ГТС України". Серед ключових завдань альянсу — залучення інвестицій і забезпечення попиту на водень шляхом реалізації проєктів по декарбонізації енергоємних галузей промисловості.

В Європі вибрали для нас майбутнє

28 вересня посол ФРН в Україні Анка Фельдгузен розповіла в інтерв'ю DW, що Німеччина тепер робить ставку на нашу країну як на потенційного виробника і транзитера водню, а не природного газу.

"Природний газ — це не паливо майбутнього. Для нас паливо майбутнього — це водень. І Україна може стати важливим постачальником водню в Європу", — сказала вона.

Це, за великим рахунком, не стало новиною: протягом усього нинішнього року Україна обговорює із західними партнерами різні аспекти співпраці в водневій сфері. А якщо називати речі своїми іменами — то, як би Україні отримати європейські гроші на проєкти з виробництва водню і по модернізації газотранспортної інфраструктури для його перекачування в ЄС.

Останнє питання принципово важливе: водень — найлегший хімічний елемент, його атоми — найменші, а тому він випаровується звідки завгодно (просто з різною швидкістю). Труби та насоси, що призначені для перекачування природного газу, для водню підходять погано — занадто високі втрати. (Особливо при такому старому обладнанні, яке працює в Україні.) Але також це означає, що перехід до водневої енергетики — хороший привід кардинально модернізувати українську ГТС.

23 вересня в компанії "Оператор ГТС України" повідомили, що оператори газотранспортних систем України, Німеччини, Чехії та Словаччини — ОГТСУ, OGE, NET4GAS і EUSTREAM — будуть спільно працювати над ініціативою створення Центрально-Європейського водневого коридору. Ініціатива спрямована на створення в Центральній Європі магістралі для транспортування водню з перспективних районів його виробництва в Україні через Словаччину і Чехію в райони підвищеного попиту в ЄС. Водневий коридор також дозволить транспортувати водень від виробничих підприємств до споживачів у Чехії і Словаччині.

Організатори проєкту вважають, що Центрально-Європейський водневий коридор може бути створений частково за рахунок перепрофілювання існуючої газової інфраструктури в поєднанні з цільовими інвестиціями в нові спеціалізовані водневі трубопроводи і компресорні станції. Це дозволить забезпечити перекачку водню на великі відстані за доступною ціною. Сторони вивчать можливості технічної реалізації транспортування до 120 ГВт-год. водню на добу.

Узгодження проєкту — розвиток домовленостей між президентом України Володимиром Зеленським та канцлером Німеччини Ангелою Меркель, досягнутих ними на зустрічах у липні і серпні. Також прямим наслідком цих домовленостей став меморандум про співпрацю в секторі водневої економіки, який підписали компанія "Нафтогаз України" і німецька енергетична компанія RWE (Rheinisch-Westfälisches Elektrizitätswerk). У ньому якраз йде мова про виробництво в Україні "зеленого" водню. Цей документ відкриває перспективи експорту "зеленого" водню на європейський ринок, зокрема в Німеччину — для цього може використовуватися як наявна мережа газопроводів, так і альтернативні засоби, зокрема судна для перевезення аміаку. А також передбачена можливість комерційного продажу українського "зеленого" водню на європейських ринках.

У найближчі роки Україна, як країна-підписант Меморандуму про нове енергетичне партнерство, отримає від Німеччини від 300 до 500 млн євро на розвиток сектора водневої енергетики.

Хто оплатить "водневу перебудову"?

"У України в найближчі роки є всі шанси стати головним експортером водню для всієї Європи. А тому для розвитку напрямку потрібні не тільки українські вкладення", — заявив порталу Green Deal президент енергетичної асоціації "Українська воднева рада" Олександр Рєпкін.

А ще на початку лютого тодішній в. о. глави Міненерго Юрій Вітренко в рамках обговорюваного з німецькою стороною співробітництва у водневій економіці запропонував розглянути можливість авансування експорту "зеленого" водню з України в Німеччину. "Ми хотіли б розглянути питання про можливість структурування відповідних контрактів, що передбачають авансові платежі з боку Німеччини за "зелений" водень", — процитував його "Інтерфакс" з посиланням на відеоконференцію з представниками Федерального міністерства економіки та енергетики Німеччини. За словами Вітренка, за допомогою авансу Україна зможе фінансувати розвиток "зеленої" і водної енергетики, яка заміщає вугільну генерацію. "Потрібно переходити від вкладення коштів у вугільну генерацію до інвестування в поновлювані джерела, системи накопичення енергії, новітні технології — це дозволить Україні позбутися вугільної залежності", — зазначив Вітренко.

По суті, Україна поставила європейцям умову: ми відмовимося від вугільної енергетики (найсильніший забруднювач повітря з усіх існуючих способів генерації електрики), якщо ви дасте нам на це грошей.

"Глава уряду вперше проголосив конкретні дати відмови України від використання вугілля, ми розглядаємо кілька сценаріїв поступової відмови, — прокоментував ту зустріч заступник міністра енергетики Ярослав Демченков. — Перший сценарій передбачає виконати поступову відмову до 2040 р. Він можливий за умови отримання Україною міжнародної фінансової підтримки процесу фізичного закриття шахт, інтеграції українських та європейських енергетичних ринків і реалізації інвестиційних проєктів по заміщенню теплової вугільної генерації кліматично-нейтральними потужностями".

У середині червня Міністерство енергетики України оголосило про вступ до Європейського альянсу чистого водню для координації зусиль у контексті розвитку водневої енергетики. "Єврокомісія визначила Україну одним із пріоритетних партнерів у майбутній водневій економіці Євросоюзу. Тому членство в Європейському альянсі чистого водню допоможе активізувати нашу роботу з пошуку потенційних партнерів для реалізації проєктів з виробництва, транспортування, накопичення і споживання водню", — заявив з цього приводу заступник міністра енергетики Ярослав Демченков.

У кінці липня нинішнього року Європейський банк реконструкції і розвитку (ЄБРР) і ТОВ "Оператор ГТС України" (ОГТСУ) підписали угоду про співпрацю в області низьковуглецевого водню і розвитку ланцюжків поставок водню.

"Все це вимагає часу, зусиль і співпраці всіх зацікавлених сторін. Ми визнаємо роль природного газу в якості одного з ключових джерел енергії та перехідного палива на шляху до безвуглецевої економіці, який збереже своє значення в цей перехідний період. Наше завдання як оператора ГТС полягає в підготовці нашої інфраструктури до декарбонізованих енергетичних ринків майбутнього", — зазначив гендиректор ОГТСУ Сергій Макогон.

Де нам узяти водень для Європи

Європейці розраховують отримувати з України дуже великі обсяги водню — до 44 000 ГВт-год. на рік. Але цей обсяг ще треба виробити. Хто і де буде це робити?

"Технології виробництва водню сьогодні добре відпрацьовані. Є прості хімічні формули, їх у 11 класі школи всі проходять. Це виробництво методом електролізу, парова конверсія природного газу (зараз даним способом виробляється 90-95% всього водню), газифікація вугілля, витяг водню з біомаси, — сказав "ДС" старший науковий співробітник Інституту проблем матеріалознавства, кандидат хімічних наук, член правління зі зв'язків з громадськістю Асоціації водневої енергетики в Україні Анатолій Золотаренко. — Якщо говорити про виробництво "зеленого" водню, треба відразу розуміти, що щоб отримати водень методом електролізу, треба затратити дуже багато електроенергії для цього. Якщо це буде сонячна енергія, вітряна, — тобто альтернативна, "зелена" енергетика, або ж навіть атомна, але вечірня, коли пікове навантаження на атомну енергетику або електроенергетику мінімальне, — таку електрику можна використовувати. Тоді це буде дійсно "зелений" водень. Але знову ж — які гроші будуть витрачені на це все?"

30 березня Держенергоефективності з посиланням на в. о. глави відомства Костянтина Гури повідомило, що відповідно до цілей Енергетичної стратегії України до 2035 р. по установці вітрових і сонячних електростанцій, середньорічне виробництво "зеленого" водню може скласти 5,5 млрд куб. м. Утім, згадані вище розрахункові обсяги перекачування водню в Європу — до 44 000 ГВт-год. на рік — це понад 12 млрд "кубів" даного газу. Таким чином, енергостратегію України в частині виробництва водню слід привести у відповідність з новими планами.

А на початку липня в Міністерстві енергетики України обговорювалося питання використання атомної енергії для виробництва кліматично нейтрального водню. При цьому в Євросоюзі зараз йде активна дискусія щодо визнання атомної енергетики "зеленою". На думку стратегічного директора Регіональної газової компанії Станіслава Казди, атомна енергія зрештою стане "зеленою" і буде визнана такою для виробництва "зеленого" водню.

Керівник водневого напряму групи ДТЕК Андрій Бондар у своєму виступі зазначив, що ДТЕК хоче бути компанією, яка допоможе запустити водневу галузь в Україні, та підтвердив, що до кінця поточного року планує налагодити перші пілотні проєкти по виробництву "зеленого" водню в Україні, сподіваючись знайти оптимальну бізнес-модель для їх масштабування. Він вказав, що висока собівартість і низькі капітальні інвестиції в пілотні водневі проєкти не дозволяють домогтися швидкого нарощування потужностей.

"Однією зі складових собівартості "зеленого" водню є "зелена" електроенергія і електроенергія в принципі. Навіть наша українська електроенергія, яка коштує дешевше, ніж в більшості країн Європи, все одно не дозволяє нам поки вийти на конкурентну вартість виробництва "зеленого" водню", — сказав Бондар.

Аналогічними дослідженнями займається українська компанія KNESS Group (спеціалізується на проєктуванні та будівництві об'єктів відновлюваної енергетики та розподільчих мереж). Вона отримала дозвільну документацію на будівництво дослідницького майданчика по виробництву "зеленого" водню у Вінниці. Там будуть на практиці відпрацьовано моделі промислового виробництва "зеленого" водню.

Як бачимо, отримати європейське фінансування на проєкти з вироблення і транспортування в ЄС "зеленого" водню, Україна може. Головне зараз — визначитися з технологіями виробництва водню. Будь-який з використовуваних процесів — нескладний, в Україні легко налагодити таке виробництво в будь-яких обсягах. Питання в бізнес-моделі. А точніше — в тому, хто заплатить за "зелену" електроенергію, якої для вироблення водню буде потрібно дуже багато.