Водород – будущее энергетики? Анализ производственных затрат

При цитировании информации активная гиперссылка на evo-rus.com обязательна.

Водород – это безграничный потенциал устойчивого источника энергии будущего. В новой экономике водород заменит ископаемое топливо, которое в настоящее время обеспечивает четыре пятых мирового энергоснабжения и выделяет преобладающую долю парниковых газов, считает EVO-RUS.COM. Однако для достижения этой цели зеленый водород необходимо будет производить по ценам, сопоставимым со стоимостью обычных энергоносителей.

Среди уникальных характеристик водорода как источника энергии – его доступность, высокая плотность энергии и экологичность. Это самый распространенный химический элемент во Вселенной; килограмм водорода имеет удельную энергию почти в три раза больше, чем бензин, и более чем в два раза больше, чем газ. При его производстве и использовании углеродосодержащие вещества не выделяются.

Поскольку молекулы водорода самые маленькие и легкие, содержание энергии водорода в единице объема составляет примерно одну треть от природного газа. Однако конденсированный водород содержит почти в 2,5 раза больше энергии на килограмм, чем природный газ. Рекордная плотность энергии на килограмм – его уникальное преимущество в области мобильности. Например, водород имеет примерно в 200 раз большую плотность энергии по сравнению с обычными литий-ионными батареями. Плотность энергии водорода как минимум в 100 раз выше, чем у лучших современных аккумуляторов.

Опираясь на этот импульс, наиболее развитые страны проводят все более осязаемую политику по продвижению водорода как лучшего топлива будущего. На сегодняшний день правительства 18 стран, на которые приходится 70 процентов мирового ВВП, разработали подробные стратегии внедрения решений в области водородной энергетики.

Но самый фундаментальный прорыв в развитии водородной энергетики связан с требованиями защиты окружающей среды и изменения климата. Среди правительств существует консенсус в отношении того, что водород может радикально обезуглеродить те сектора экономики, которые в противном случае было бы невозможно или трудно устранить. Сюда входят логистика, нефтехимия, промышленное отопление и производство сырья.

Повышенное внимание к производству водорода в последнее время было связано с жизненно важными техническими усовершенствованиями, которые резко снизили его производственные затраты. Например, эффективность электролиза, который является основным методом получения зеленого водорода, в последнее время снизилась как минимум на 60 процентов, поскольку цены на электроэнергию с низким уровнем выбросов углерода и возобновляемой энергии, а также капитальные затраты на электролиз упали.

Стоимость солнечной и ветровой энергии, которая является основным фактором снижения стоимости производства водорода из возобновляемых источников, за последнее десятилетие снизилась на 80 процентов. Ожидается, что к 2025 году их мощность будет как минимум в 55 раз больше, чем в 2015 году, что приведет к резкому снижению стоимости инвестиций в технологию электролиза.

К 2030 году, по разным оценкам, стоимость производства возобновляемого водорода (голубого водорода) может достичь 1,6 доллара за кг, а стоимость производства зеленого водорода – 2,3 доллара за кг. Даже при такой стоимости и без каких-либо ограничений на выбросы углекислого газа, водород станет конкурентоспособным, например, в тяжелых дорожных транспортных средствах.

Эксперты подсчитали, что водород будет выгодно использовать в автобусах уже по цене 4,4–4,6 доллара за кг, в поездах – по 3,8 доллара за кг, в грузовиках – по 2,2–3,0 доллара за кг и во внедорожниках – по 2,2 доллара за кг. Однако для достижения рентабельности в легковых автомобилях стоимость должна быть ниже 0,6 доллара за кг. Если власти введут специальный налог на углеродсодержащие газы, ситуация резко улучшится.

Введение дополнительных платежей в размере 100 долларов за тонну в эквиваленте CO2 подтолкнет другие отрасли к безубыточности. Использование водорода в легковых автомобилях, производстве стали, аммиака и нефтепереработки станет рентабельным. Отопление зданий, производство электроэнергии и другие виды транспорта, такие как судоходство или авиация, смогут окупить себя только в том случае, если затраты на выбросы углерода будут выше.

Идея использования водорода в качестве экологически оптимального энергоносителя обсуждалась десятилетиями. Однако только в наше время взгляды прошлого трансформируются в реальные действия. Недавние успехи в разработке солнечных и ветряных фотоэлементов, батарей и электромобилей показали, что научные и технологические инновации могут создать глобальные отрасли экологически чистой энергии.

С растущей ролью энергетического сектора универсальность водорода вызывает все больший интерес, как со стороны правительств, так и со стороны частного сектора. Сюда входят поставщики возобновляемых источников энергии, производители промышленного газа, электроэнергетические и газовые компании, производители автомобилей, нефтегазовые компании, инженерные фирмы и умные города.

Крупномасштабные инвестиции в водородную энергетику будут стимулировать новые технологии и отрасли во всем мире на многие годы вперед, создавая квалифицированные рабочие места и улучшая жизнь людей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»