После выхода в свет энергетических доктрин стран ЕС стало понятно, что водород – это перспективный энергоноситель, который к 2050 году должен вытеснить газ, нефть и их углеводородные производные из энергетического баланса Европы.
Помимо всего прочего, уже сегодня в странах ЕС действует «углеродный налог», который должны уплачивать все производители за выбросы СО2 в атмосферу при производстве своей продукции. Учитывая среднюю стоимость квоты за выброс 1 тонны СО2 (54 доллара на 2020 год), уже к 2030 году Россия будет вынуждена заплатить данный налог в размере 40 млрд долларов в год, поставляя при этом углеводороды Европе.
То есть критически зависимая от импорта энергоресурсов Европа диктует России правила, по которым она будет у нас эти энергоресурсы покупать.
Комичность ситуации ещё и в том, что в водородных стратегиях различных стран мира сильно размыт вопрос самообеспечения водородом.
Судите сами:
- Базовая водородная стратегия Японии предусматривает импорт водорода.
- Основа водородной экономики Южной Кореи тоже предполагает импорт водорода.
- Водородная стратегия для климатически нейтральной Европы – тут вообще даже нет определённости насчёт того, как обеспечить себе необходимый объём водорода (производить у себя, либо импортировать…).
- Национальная водородная стратегия Германии предусматривает импорт водорода из России, о чём прямым текстом говорится в пункте № 38.
- Национальная стратегия развития водородной энергетики Франции предусматривает не только импорт водорода, но и его производство на АЭС.
- Государственная стратегия Голландии по водороду включает в себя, помимо безусловного импорта водорода в огромных количествах, создание "водородной биржи".
- Водородная стратегия Норвегии предусматривает производство водорода либо из природного газа, либо с помощью электролиза, а может быть ещё каким-то неведомым способом…
Такое впечатление, что в мире существуют страны-производители энергетического водорода, которые занимаются исключительно его экспортом.
Да вот только проблема в том, что нет никакого рынка энергетического водорода. Тогда на какие экспортные мощности ориентируются вышеперечисленные страны, закладывая импорт водорода в свои национальные стратегии?
Может быть, они будут сами производить водород? Особых проблем ведь нет? Водород – это же возобновляемый ресурс: расщепляй себе воду на водород и кислород, и радуйся…
В теории всё хорошо. Но есть одна проблема. Производство «зелёного» водорода требует существенных затрат электрической энергии. Германия планирует водородом заменить всё: даже нефтехимические производства будут переведены на водородное обеспечение.
Германия является безоговорочным лидером по внедрению возобновляемой энергетики. Но даже и там на долю электроэнергии приходится около 15% от общего количество потребляемой энергии в стране.
Если Германия хочет перевести всю экономику на водород, то она должна довести потребление электроэнергии с 15% в 2019 году до 99% к 2050 году.
Интересный факт: на 2020 год доля возобновляемой энергетики Германии в выработки электроэнергии - 51%.
Однако в общем энергобалансе страны доля ВИЭ составила всего 7,65% .
В 2019 году Германия потребила 517 Тераватт-часов электрической энергии, а общее потребление первичной энергии составило 296 Мегатонн в нефтяном эквиваленте, что составляет около 3442,5 Тераватт-часов в энергетическом эквиваленте. И вот всю эту энергию нужно перевести в электричество для производства водорода и потребления электроэнергии в стандартном количестве.
А это почти столько же электроэнергии, сколько потребляется сегодня в таких странах, как Индия, Россия, Япония и Южная Корея вместе взятых.
В водородной доктрине европейских стран описывается способ производства водорода из солнечной и ветровой энергетики – это самый "зелёный" и самый чистый водород, который хочет закупать или производить Европа.
Ну хорошо. Получается, что к 2050 году только одной Германии нужно будет минимум 334 Гигаватт мощностей электролизёров. Это очень много, учитывая, что по плану во всей Европе к 2030 году должно появиться всего 40 ГВт электролизёров.
Откуда Германия возьмёт такое количество электрической энергии?
Солнечно-ветровая энергетика Германии вырабатывает 150 Тераватт-часов электроэнергии в год. А нужно, как минимум, в 23 раза больше, причём только на производство водорода, не говоря уж о выработке электроэнергии для бытовых и промышленных нужд общества и экономики.
Все эти вопросы к энергоснабжению относятся и к другим «водородным» странам.
Сколько водорода потребуется Германии к 2050 году? Они сами этого не знают, судя по опубликованной водородной доктрине.
Но можно посчитать всё по энергетическому эквиваленту.
Так, 1 кг водорода может произвести при 33 кВт*ч электроэнергии (при КПД=99,9%). Тогда для полного перехода на водород Германии потребуется около 88 миллионов тонн водорода в год.
Это в 2,6 раза больше, чем заявляет Минэнерго России при самом лучшем своём сценарии производства и поставок водорода на экспорт. Мощности России к 2050 году позволят производить и экспортировать до 33 миллионов тонн водорода в год. То есть только одной Германии понадобится более 16% всего мирового объёма производства водорода в 2050 году.
Получатся. что другие страны как бы в пролёте?
Водорода на всех не хватает...
Да, всё именно так. «Зелёного» водорода, который производит ВИЭ, и «жёлтого», который производится методом электролиза на АЭС, не хватит для удовлетворения мировых потребностей в водороде к 2050 году.
Остаётся производить водород за счёт пиролиза или паровой конверсии метана с попутной утилизацией СО2. На выходе получается так называемый «голубой» водород. Он вроде как чистый, так как в ходе его производства выбросов углерода не было.
Но вот производить такой «голубой» водород можно только из природного газа. Таким образом первичным сырьём для производства водорода станет газ.
То есть природный газ в эру водородной энергетики становится ещё более ценным и дорогим ресурсом, чем когда-либо до этого.
И у кого есть природные запасы газа, у того всегда будет достаточно водорода. Следовательно, контролировать водородный рынок будут страны с самими большими газовыми месторождениями.
Если взять за основу мировое потребление первичной энергии (около 14000 Мегатонн в нефтяном эквиваленте), то получим цифру в 114 220 Тераватт-часов, которые нужно заменить на водород. Это сколько? Почти 3,5 миллиарда тонн водорода в год…
Учитывая мировое потребление природного газа в 4000 млрд кубометров за 2019 год, получается, что масса потреблённого природного газа составила 2,85 млрд. тонн.
Уже не хватает как бы...
Но, при пиролизе метана (самый прогрессивный метод получения водорода из метана без затрат воды) молярная масса газа будет уменьшена почти в 2,5 раза, так как углерод пойдёт в отход, а на выходе останется только водород. Тогда из такого количества газа можно будет произвести всего 1,15 млрд. тонн водорода, что в 3 раза меньше его гипотетических потребностей.
Пиролиз метана — это процесс разложения метана на водород и чистый углерод, но только не в виде газа, а в твёрдом состоянии. Идеально подходит для захоронения или даже при вторичном использовании углерода.
Россия в 2019 году произвела 0,53 млрд тонн природного газа. Из него можно сделать 212 миллионов тонн водорода. Экспортировала наша страна 0,177 млрд тонн природного газа, из него можно сделать чуть более 71 миллиона тонн «голубого» водорода. Даже на нужды одной Германии не хватает…
Нужно больше газа! А вместе с этим нужно больше воды и тепловой энергии для нагрева и производства водорода...
И это с учётом того, что КПД производства водорода в 2050 году будет равен 99,999%, потребление энергии останется на уровне 2019 года, а все проблемы по хранению и транспортировке водорода решат за нас инопланетяне.
Но дело в том, что без водорода остальные страны, которые не смогут в силу ограниченных ресурсов производить или закупать водород, будут по определению производить товар с углеродным следом, а следовательно платить "углеродный налог". Получатся этакий современный аналог колониального налога или дани.
Если миру нужно 3,5 млрд тонн водорода, в то время как по самым оптимистичным прогнозам его будет добыто всего 550 млн тонн, то к 2050 году водородом будет обеспечено всего 15% мировой экономики. Все остальные будут платить этим "избранным" углеродный налог...
Вот и открыли мы «великую тайну», почему в этих всех водородных доктринах так размыто и вскользь затрагивается проблема обеспечения мировой экономики нужным объёмом водорода. Его попросту на всех не хватит. Достанется только избранным. ..
А точнее, даже избранным среди избранных.
Ничто не меняется…
Согласно прогнозам, мировое сообщество в 2050 году будет потреблять до 550 млн тонн водорода в год. Из них "Газпром" будет производить до 33 млн тонн, а "Росатом" - до 50 млн тонн водорода в год. Но это только планы...
Комментарии
Проблемы две
1. У экономики Европы приблизился предел роста, не хватает ресурсов, взять больше проблематично
2. Европа перенаселена. Социалка является тяжелым бременем для экономики, которая см.п.1
Через какое-то время опять могут появиться слоганы про жизненное пространство.
ТС рекомендую ознакомиться с прогнозом профессионалов
Если кратко, энергетический переход будет сложным и очень дорогим.
Теперь по самой статье.
1. Импорт водорода вовсе не означает, что его будут производить другие страны. Он будет производиться на территории других стран, в самых кошерных для ВИЭ регионах
2. Параллельно с электрификацией всего и вся будет происходить рост эффективности использования энергии. Резко вырастет количество тепловых насосов в системах теплоснабжения, повысится эффективность расхода энергии на транспорте (минимум в два раза по отношению к первичной) и тп
3. Природный газ для производства водорода временное решение лишь на стадии зарождения рынка и формирования инфраструктуры. Кстати, СП-2 готов к перекачке водорода УЖЕ сейчас ;)
4. Водород произведенный пиролизом из природного газа будет производиться по технологии улавливания углерода, в противном случае он превращается в не кошерное гавно и мировые рынки для него по-сути будут закрыты (пошлины и штрафы)
5. У РосАтома вырисовывается волшебное будущее, "красный" (жёлтый) водород да ещё и произведенный в быстром цикле, перспектива на десятилетия (далее термояд)! Западная парадигма потихоньку сдвигается и ядрёна вошь уже не столь не приемлема особенно, если расположена на чужих территориях. Кроме того запад пытается резко продвинуться в технологиях массовых модульных микро АЭС
А профессионалам не приходила в межушный ганглий такая мысль?
Страны третьего мира , с большим "карбоном" , начнут более активно торговать промеж себя, оставив за бортом "чистую" ойропу?
Торговля с европами-америками к конечном итоге подразумевает получение каких-то ништяков, которых нет в своей стране.
Вопрос - чего есть в америках-европах, но нет в Китае?
Карбоновый налог он трансграничный - то есть платится при пересечении товаром границы с "чистым" государством.
Если условный БРИКС будет развивать внутреннюю торговлю, то Европу могут прокатить по бороде Кончиты.
Европа перенаселена не вообще, а стариками. Если ввоз рабов замедлится, то начнётся депопуляция со скоростью временем полураспада порядка 70-100 лет. Даже если вся Украина туда сегодня переедет, это дёт отсрочку проблемы всего на семь-десять лет.
Проблема "жизненного пространства" не стоит от слова "вообще", и возникнет не ранее, чем Европу заселят в массе БЛМы и доведут цивилизацию назад до феодализма с близким к натуральному с/х и запретом образования для женщин.
Наброшу немножечко на вентилятор, от одного из уважаемых мною экспертов по энергетике, Бориса Марцинкевича. Суть наброса в том, что атмосферный воздух на планете Земля на 78 % состоит из азота, и при горении водорода в такой атмосфере при температуре 2800 градусов выделяется очень много разнообразных окислов азота. Не будет ли лекарство от СО2 опаснее болезни?
Отсюда: https://aurora.network/articles/140-jenergetika/82268-zdravstvuy-divnyy-...
Это одна из проблем, для растений азотная кислота смерть, СО2 растениям необходим. Вообще проблем с водородом очень много, главная цель водорода это сбить цены на углеводороды, как это прошло со сланцевой нефтью.
Расслабьтесь !
На текущий момент и ближайшую перспективу нет двигателей внутреннего сгорания способных выдержать на своих рабочих элементах хотя бы 2400 грС.
В топке котла могут быть большие температуры, хотя нет сталей которые эти температуры выдерживают. Просто нагревательная поверхность котла это сплошные трубки по которым циркулирует вода и пар охлаждает эти трубки. Температура горения Н2 действительно высокая и проблема образования окислов азота актуальная.
А есть каталитические методы?
Да, расслабьтесь! Жечь водород в больших количествах никто и не собирался, разве что в металлургии и химической промышленности немного. В остальных приложениях выступает всего лишь в роли промежуточного накопителя энергии, далее топливные элементы и электричество
Водородная афера это многослойная афера, затрагивающая много технологических, политических, экономических слоев и конечная цель которой, - углубить пропасть различия между экономиками "первой скорости" и всеми остальными грязными и отсталыми странами и народами... А желательно сделать её вообще непреодолимой и вечной... И обязательно за счет отстающих... Это всего лишь очередная новая форма колониального ограбления слабыхсильными...
В тоже время в ней имеются зерна здравого смысла, которые можно было бы использовать на благо человечишек... Напримет вертяки и панели над использовать для синтеза из электричества, воды и сажи (поставляемой с электростанций и производств) жидких углеводородов, хоть того же пропана.
Это позволило бы во первых использовать уже имеющуюся логистическую сеть для транспортировки реально зеленой энергии на межонтинентальные расстояния, во вторых неограниченно аккумулировать зеленую пилу очень дешево, используя имеющиеся хранилища, в третьих использовать уже имеющийся моторный парк для работы на зеленой энергии, в четверых реально замкнуть цикл по углероду, реальн снизив выбросы....
Ветер это "мешалка атмосферы", отнимая энергию ветра мы усиливаем засухи и наводнения, так может возникнуть проблема с едой. Решая одну проблему мы растим другую. Кстати, СО2 это пища для растений. Рост урожайности многих культур связан с ростом углекислого газа в атмосфере.
Все вроде учат физику, но многие, совершенно не способны её понимать.
Каждый "выигрыш" в одном, на столько же приводит к "проигрышу" в другом, и еще не ясно что лучше в перспективе.
Проблема в том что многие даже думать не хотят, сказали им что ветряк это хорошо, а СО2 это зло - значит так и есть. Хотя у каждой палки два конца.
В том и проблема. Ну когда у большинства главная цель - мифическое благосостояние, то какие тут мозги могут быть. Или создать богатых, чтобы потом "бороться" с бедностью -это вообще за пределом разума.
Просто человечество это слишком "новая" материя, еще не осознало свою роль, каждое живое на планете прошло свой эволюционный путь, является боле совершенным и ведет себя рационально, не рациональные экземпляры были "стерты" с лица Земли. Сможет ли человечество осознать и понять свою истинную роль и стоящие перед ним задачи, обращаться и руководствоваться Разумом или же уйдет в небытие, а будет создана еще более сложная материя и лучше обучаемая.
все верно.
мы отягощены разумом, в силу чего эволюционируем быстрее чем успеваем меняться физически, гормонально, эмоционально и психически.... Мы как подростки, которые растут быстрее чем успевают учиться управлять своим физическим телом.
Весьма опасный период взросления, - велик риск покалечится или погибнуть, но без этого периода взрослым не стать...
метан проще и безгеморойней
Если синтезировать метан, стоимость его всегда будет выше чем природного газа.
Не взлетит. Водород то же не взлетит, но под эти разговоры можно сбить цену на углеводороды.
А вы знаете стоимость природного газа в 2050 году?Поделитесь.
Борцуны с углекислым газом просто хотят обложить дополнительными пошлинами тоталитарный газ. Проблема у них только в одном - в перемычке между "Силой Сибири" и СП-1/2. Ибо газ отличается повышенной текучестью и течет туда где меньше давление. В т.ч. и экономическое.
С нынешней политикой, ей (России) какая разница что поставлять, ведь главное ныне бабаки и еще раз бабки. Мы же для этого газ и нефть продаем.
Теперь будем жечь их здесь, вырабатывая водород, и платить карбоновый налог. Еще и заводы нам настроят иностранцы, а местные педриоты будут орать о создании рабочих мест и инвестициях.
На плечах Росси и за счет России. То что не смог Запад в 1945г., сделали в 90-м.
И теперь из этого бескровно не выкарабкаться, да и верхам этого не нужно.
Ответной реакцией России должна быть введение налога не ветровую энергию. Ветряков в ЕС в разы больше чем у нас.
Ничего, терпи, как нибудь и так докоптишь. А вот из могилы да, не выкарабкаешься.
две мысли по поводу текста
а)очередная ниочёмная балабольная простыня по поводу модной балабольной темы
ну и
бэ)у нас есть проэкт зелёной электростанции мощностью эдак примерно на 100гигаватт
если всё пустить на водород,то хватит на всю гейроппу
короче хотелки западных полуостровитян пора прикручивать и оставлять на морозе
Вот только эти 100 гигаватт будут изыматься из энергии вращения Земли.
Глупец, Земля не вращается, она же плоская )))
Ну значит черепаха под слонами еще медленнее плыть будет
ты походу не понимаешь сути приливов и отливов
так они по факту бесполезно переливаются туда сюда,а вырабатывая электричество буду полезно переливатся
энергия вращения земли и так и так изымается что без плотины что с оною
есть какието там водоросли что выделяют бутан
разводить гденить в крыму и из бутана выковыривать водород
тоже норм
Не надо ничего выковыривать, а то тем же водорослям еды перестанет хватать...
Накормим водоросли! Спасём мир!
Прекрасная статья!
Если мир ещё больше свихнётся на экологической почве, то экономическое будущее России великолепно. Как автор правильно и подробно рассмотрел, у нас есть и исходное сырьё - газ, и источник энергии - атомная энергетика. Остальные, даже владельцы газа, будут покупать у России атомные электростанции.
Я зря написал, что свихнётся. На самом деле население запада просто очень беспокоится о своём здоровье и старается перенести все производство, вредящее экологии, в другие страны. В сумме выбросы всего вредного не уменьшатся, но перераспределятся. Чтобы добыть "чистый" водород надо изрядно нагадить матушке природе.
Итак, представьте себе:
2060 год. Человечество прошло по лезвию бритвы, и чудом не уничтожило себя в третьей мировой войне, и не расхреначило экономику к херам.
Ценой неимоверных усилий, военного
коммунизмаэкорадфеминизма, жесткого рационирования, кластеризации, почти полному запрету транспорта и развлечений, еде по талонам и 10-часовому рабочему дню с шести до семидесяти лет экономику удалось перестроить на "зелёные рельсы".На трибуну ООН выходит худой и уставший спикер. "Граждане! Поздравляю, мы добились нулевого углеродного следа! Ура! Осталась одна проблема — среднегодовая температура продолжает повышаться. Мы ошиблись, преувеличив роль антропогенного фактора. Теперь точно известно, что причина была в климатических циклах. Всем спасибо!"
Занавес.
Это ещё пустяк - а если температура Земли начнёт понижаться - придётся России брать налог за зелёную энергетику.)))
Проблема не в водороде - проблема в экологическом налоге - России нужно сделать всё, чтобы свести ущерб от него к нулю. Самое верное решение, по моему, неуклонно сокращать экспорт первичных энергоресурсов, а увеличивать глубину их переработки. И не заниматься идиотизмом по превращению метана в водород - пусть они сами метан превращают в водород со всеми вытекающими.
Зачем же углерод выкидывать.
Из такого качественного углерода, небось, можно производить качественный графен.
Закон сохранение энергии - не не слышали.
Сделать чистое топливо потратив при этом в 2-3 раза больше энергии чем она потом даст это просто маразм в кубе.
А первую модельку назовут "граф Цеппелин"?
Вы совершенно выпали из тренда - "трансгендер Цеппелин"!!!
Ой, извините, какое я предложил не Толерасное название...
.
Странно, что Россия не требует от зарубежных потребителей сотни миллиардов за то, что они смеют сжигать российское химическое сырьё (углеводороды).