Этой публикацией мы открываем серию текстов о месте и роли водорода в современном мире и в России. Это комплексный взгляд на важнейшие аспекты отрасли — особенности методов получения и использования, их основные характеристики, преимущества и недостатки — в контексте современных научно-промышленных разработок российских коллег и разработок нашего Центра.
Современное состояние в мире и в России
Согласно последнему обзору Международного Энергетического Агентства (International Energy Agency, IEA) [1], в 2021 году производство водорода в мире достигло 94 миллионов тонн, включая 74 млн тонн в производстве чистого водорода и около 20 млн тонн, полученных в смеси с углерод-содержащими газами в производстве метанола и производстве стали. Производство, как и потребление, неукоснительно растет примерно на 6% ежегодно.
Самая развитая на сегодняшний день инфраструктура водородной энергетики принадлежит Японии, что обусловлено особенностями экономики и промышленности страны [2]. Концепция включения водорода во все сферы жизни и выход этого вида топлива на первое место по распространённости заложена в государственную идеологию стремления к «водородному обществу», а водородная стратегия впервые была утверждена на государственном уровне в 2017 году [3] и уточнялась в 2019 [4] и 2021 [5] годах.
Рассмотрение водорода как важнейшего зеленого топлива будущего в рамках мирового энергетического перехода, направленного на декарбонизацию и достижение климатической нейтральности, привело к принятию водородных стратегий на ближайшие десятилетия в двух десятках стран, среди которых Республика Корея (2019-2050 гг) [6], Китай (2019-2035 гг) [7, 8], Чили (2020-2040 гг) [9], Австралия (2020-2050 гг) [10], США (2021-2040 гг) [11], Индия (2021-2030) [12], страны Европы (2020-2050 гг) [13], Великобритания (2021-2030 гг) [14] и Россия (2020-2035 гг) [15]. В этих документах планы каждой страны основаны на целесообразности производства и потребления водорода в зависимости от устройства промышленного сектора и доступности возобновляемых и ископаемых ресурсов. На основании этого все стратегии принципиально различаются своей направленностью: ориентированные на внутреннее производство и/или импорт водорода (страны Евросоюза, Япония, Республика Корея, США и др.), ориентированные на внутреннее производство и экспорт водорода (Россия, Австралия, Чили и др.), ориентированные на внутреннее производство и потребление водорода (Великобритания, Китай) [16]. Таким образом, к 2050 году водород займет значимое место в зеленой энергетике будущего, и каждая страна должна будет найти себе достойное место в новом мировом технологическом укладе.
Россия имеет развитые промышленные технологии и природные ресурсы и вполне может претендовать на роль важного игрока в водородной энергетике будущего. Национальное рейтинговое агентство приводит оценки объема производства водорода в 2021 году от 3 до 9,5 млн тонн [17]. Утвержденная в конце 2020 года государственная программа развития энергетического сектора "Энергетическая стратегия РФ на период до 2035 года" предполагала активное развитие водородной области и обозначала амбициозные цели как внутри страны, так и в экспорте – была озвучена возможность занять до 20% мирового рынка водорода к 2030 году [15]. После этого Минэнерго несколько раз актуализировало проект комплексной программы по развитию водородной отрасли. В апреле 2022 года вышел обстоятельный аналитический доклад ИПЕМ (Институт проблем естественных монополий), в котором масштабное применение водорода в различных сферах хозяйственной деятельности оценивается как принципиально новое направление, перспективы которого до сих пор остаются неопределёнными. С учетом необходимости серьезных, в том числе государственных, инвестиций, развитие этого сектора в России остается целесообразным благодаря запасам природного газа и развитой атомной энергетике [15].
[1] IEA Global Hydrogen Review, 2022
[2] А. Мастепанов и др., Водородная стратегия Японии, Энергетическая политика, 2020
[3] Basic Hydrogen Strategy / Ministerial Council on Renewable Energy. Hydrogen and Related Issues. – 2017. – 37 с
[4] The Strategic Road Map for Hydrogen and Fuel Cells / Hydrogen and Fuel Cell Strategy Council. –2019. – 59 с
[5] Базовый план развития энергетики / Министерство экономики, торговли и промышленности Японии. – 2021. – 128 с
[6] В.А. Генералова, Переход к водородной экономике: опыт Республики Корея, THE JOURNAL OF DIRECTION AND DEVELOPMENT OF KOREAN STUDIES IN RUSSIA. 2022. VOL. 3, № 2
[7] В. Сидорович, Китай опубликовал план развития водородной энергетики на 2021-2035 гг.
[8] National Development and Reform Commission, Среднесрочное и долгосрочное планирование развития водородной энергетики (2021-2035 гг.)
[9] National Green Hydrogen Strategy / Ministry of Energy, Government of Chile. – 2020. – 30 с
[10] В. Сидорович, Региональная водородная стратегия: Австралийская северная территория
[11] Here’s what you need to know about the hydrogen section of the $1trn US infrastructure bill passed by the House and Senate
[12] A Major Policy Enabler by Government for production of Green Hydrogen/ Green Ammonia using Renewable sources of energy
[13] A Hydrogen Strategy for a climate neutral Europe, 2020
[14] UK Hydrogen strategy
[15] Энергетическая стратегия РФ на период до 2035 года
[16] Институт проблем естественных монополий, Водород: формирование рынка и перспективы России? Аналитический доклад
[17] Национальное рейтинговое агентство, аналитический обзор «Водородная лихорадка»