"Водородные" амбиции немецких энергетиков
18 июня 2015 г.
На что пускать излишки "зеленого" электричества - на производство водорода или синтетического метана? Водорода! Именно этот газ стал главным героем состоявшейся в Берлине конференции Power to Gas. Ее участники говорили о водороде как о горючем для автомобилей, сырье для промышленности, добавке к природному газу...
Способ накопления избыточной электроэнергии
Power to Gas (P2G) - термин английский, но идея чисто немецкая. Она сформировалась в 2007-2009 годах в головах двух профессоров, размышлявших над тем, как сохранить излишки электроэнергии из возобновляемых источников, возникающие, к примеру, в ветреные и солнечные выходные дни, когда крупные промышленные потребители не работают.
Ученые предложили прибегнуть к хорошо известному по урокам физики электролизу: пропускать "зеленое" электричество через обычную воду, наряду с кислородом получать водород (H2), а его в ходе химической реакции метанизировать. После чего этот искусственно полученный (синтетический) природный газ закачивать в имеющуюся в Германии разветвленную сеть газопроводов и накапливать в газохранилищах.
Такая концепция хранения энергии заинтересовала энергетические компании и инженерные бюро, технические вузы и автостроителей. В 2011 году они объединились в рабочую группу, которая с 2012 года под эгидой полугосударственного Немецкого энергетического агентства (Dena) проводит в Берлине ежегодные конференции. 16 июня состоялась уже четвертая, подтвердившая тренд, явно обозначившийся еще год назад: с коммерческой точки зрения в данный момент наиболее перспективной представляется производство просто водорода без его последующей метанизации.
Правительство Германии берется за транспорт
Корректировка изначальной идеи во многом связана с накопленным практическим опытом: в разных концах Германии уже действуют свыше 20 опытно-промышленных установок P2G. И они показали, что водород неплохо продается, поскольку он нужен и химическим предприятиям, и металлургам, и пищевой промышленности. А вскоре, при соответствующей политической поддержке, может оказаться весьма востребованным и в транспортной сфере - в качестве горючего для водородных автомобилей.
Ведь провозглашенный в Германии "энергетический поворот" в сторону возобновляемых источников (Energiewende) уже привел к значительным успехам в электроэнергетике, но пока откровенно пробуксовывает в транспортной сфере. Поэтому теперь правительство ФРГ сосредоточит усилия именно на этом направлении. Весьма показательно, что в Берлине одновременно с конференцией Power to Gas, собравшей свыше 150 специалистов, проходило куда более представительное мероприятие, посвященное электромобилям.
Пришедший к энтузиастам P2G с той большой конференции представитель министерства транспорта ФРГ Файт Штайнле (Veit Steinle) недвусмысленно дал понять, что немецкое правительство делает ставку главным образом на электрическую тягу, но понимает, что в целом ряде видов транспорта (тяжелые грузовики, суда, самолеты) она вряд ли найдет широкое применение. Поэтому оно готово поддержать конкретными мерами альтернативные варианты, в том числе водородные топливные элементы. В 2016-2018 годах на их развитие будет выделен 161 миллион евро.
Компания Toyota верит в большое будущее водорода
Представитель министерства высоко оценил сам принцип P2G – производить энергоносители путем электролиза: "В результате Power to Gas можно ведь получать и водород, и синтетический метан, а также синтетический керосин или дизель". Иначе говоря, эта технология в перспективе способна составить конкуренцию как газу, так и нефти.
В отличие от правительственного чиновника глава немецкого представительства японской автостроительной корпорации Toyota Андреас Фукс (Andreas Fuchs) от водорода как автомобильного топлива прямо-таки в восторге. "Водород можно изготавливать во всех регионах мира либо из ископаемых энергоносителей, либо из возобновляемых источников", - подчеркнул менеджер и показал остроумный видеоролик своей компании, смысл которого сводится к тому, что сырьем для получения водорода может служить даже коровий навоз.
Рано или поздно встанет вопрос о метанизации
Энтузиазм представителя Toyota связан с тем, что его компания вышла сейчас на мировой рынок с первым работающим на водороде (и на электричестве) серийным легковым автомобилем премиум-класса. Он называется Mirai (по- японски "будущее"), уже продается в Японии, а в сентябре поступит в продажу в США и в Европе.
Тот факт, что на всей планете пока насчитывается лишь несколько сотен водородных заправок, Андреаса Фукса не смущает. Он напомнил, что понадобилось десять лет, чтобы продать первый миллион гибридного автомобиля Toyota Prius, имеющего наряду с двигателем внутреннего сгорания и электродвигатель: "Если вы приходите с принципиально новыми технологиями, вас неминуемо ждет период, когда вам просто хочется плакать". По оценкам менеджера, в самой Японии к концу года будет порядка 75 заправок, но затем их число начнет довольно быстро расти, поскольку "японское правительство уже представило дорожную карту с целью к 2040 году создать общество, энергетической основой которого станет водород".
В Германии правительство подобных целей пока не провозглашало, но число водородных заправок будет постепенно увеличиваться и здесь. Одна из них сооружается сейчас рядом с новым (все еще недостроенным) берлинским аэропортом BER, и водород для легковых автомобилей и автобусов будет производиться здесь прямо на месте с помощью технологии Power to Gas.
"Сейчас, действительно, имеет смысл сосредоточиться на производстве водорода, но в перспективе, по мере созревания технологии Power to Gas, наверняка встанет вопрос о его дальнейшей метанизации", - подчеркнул в беседе с DW Герт Мюллер-Зюринг (Gert Müller-Syring), возглавляющий отдел газовых сетей и установок в лейпцигской фирме DBI Gas- und Umwelttechnik.
Как раз сейчас она разрабатывает инженерные решения для P2G-установки в городе Майнце. А в Брюсселе ее специалисты участвуют в работе общеевропейской комиссии, призванной установить нормы допустимой концентрации водорода в газотранспортных сетях. Пока "зеленого" водорода производится не так много, его можно просто примешивать к природному газу. Со временем, считает эксперт, придется перейти к выпуску синтетического метана. И это позволит хотя бы частично сократить зависимость от импортного голубого топлива.