Правительство Германии в очередной раз отложило принятие национальной водородной стратегии. Тем временем научная сеть Фраунхофера (Fraunhofer) разработала водородную «дорожную карту» для ФРГ и представила её министерствам, занимающимся разработкой стратегии (BMBF, BMU, BMWi, BMVI, BMZ) и ведомству канцлера. Созданием документа занимались Институт системных исследований и инноваций (ISI) и Институт солнечных энергетических систем (ISE) при участии Института микроструктуры материалов и систем (IMWS) и Института керамических технологий и систем (IKTS).
«В настоящее время становится все более очевидным, что водород и синтетические продукты из него будут играть центральную роль в нейтрализации парниковых газов во всех секторах, таких как транспорт, промышленность и строительство и недвижимость. Помимо непосредственного конечного использования в различных областях, водород приобретает все большее значение для интеграции возобновляемых источников энергии в энергосистему», — отмечают авторы.
Учёные делают явный упор на «зелёный водород», производимый электролизом воды с помощью возобновляемой электроэнергии.
К 2050 году в ФРГ потребуется от 50 до 80 ГВт мощностей электролизёров, подсчитано в докладе. Для Европы потребность в этих устройствах оценивается в 341-511 ГВт к тому же сроку.
Прогнозируемая потребность в водороде в Германии в 2050 году может составить от 250 до 800 ТВт*ч, а в Европе от 800 до 2250 ТВт*ч.
В докладе говорится о необходимости снижения стоимости электролизёров до менее чем 500 евро / кВт, что может быть достигнуто благодаря постоянным усилиям в области НИОКР, экономии от масштаба, а также автоматизации производств.
По оценкам, максимальный объём ВИЭ электроэнергии, который может производиться на территории в ФРГ, составляет 700-1000 ТВт*ч в год. Этого достаточно для покрытия потребления электроэнергии для «традиционных нужд», но не хватит для электролиза водорода в прогнозируемых масштабах. Кроме того, потенциал производства «зелёного водорода» внутри Европы также ограничен.
Поэтому часть потребляемого в ФРГ (и ЕС) H2 придётся импортировать из стран с хорошими природными условиями для выработки дешевого электричества на основе ВИЭ и, соответственно, производства дешевого (даже с учётом транспортных издержек) электролизного водорода. В докладе в числе таких стран названы Австралия, Аргентина, Марокко, Исландия, Чили, государства Аравийского полуострова. Водородные электролизёры целесообразно использовать в тех регионах, где приведённая стоимость энергии (LCOE) фотоэлектрических и ветровых электростанций составляет менее 30 евро / МВт*ч — и эти установки должны быть загружены не менее 4000 полных часов в год, отмечают авторы. Водород можно транспортировать в жидкой форме, по аналогии с СПГ, но также и в составе других носителей, таких как аммиак, метанол или LOHC (жидкие органические носители водорода). «Многие регионы мира готовятся к такой торговле устойчиво производимыми источниками энергии и химическими веществами, что позволит Германии расширить своё энергетическое сотрудничество за пределы прежних партнерств в области ископаемых источников энергии», — говорит профессор Марио Рагвиц, глава предприятия Fraunhofer по энергетической инфраструктуре и геотермальной энергии.
В дорожной карте также отмечается, что немецкая промышленность может зарабатывать до 32 млрд евро год в период с 2040 по 2050 гг., реализуя на мировом рынке электролизёры и топливные элементы (основной доход — от топливных элементов). При этом авторы исходят из глобальной установленной мощности электролизёров в 3000 ГВт к 2050 году.
Читайте также: Сценарии перехода к климатически-нейтральной экономике Германии.