Глобальный переход к водородной энергетике, ранее бывший в статусе фантастической идеи, постепенно обретает реальные черты. Этот процесс неумолимо набирает обороты, несмотря на ряд препятствий на его пути как в мире, так и в России.

Два знаковых сообщения

Испанская энергетическая компания Repsol в январе объявила о намерении построить на своем нефтеперерабатывающем заводе Petronor электролизер мощностью 100 МВт, предназначенный для генерации водорода в объеме до 15 тыс. тонн в год. Ее проект признан Европейской комиссией стратегически важным, что дает ему возможность получить финансирование в размере 160 млн евро из средств программы NextGenerationEU.

Cаудовская же ACWA Power выбрала технологию синтеза зеленого аммиака из водорода, запатентованную датским инжиниринговым концерном Topsoe. Она будет внедрена в рамках ее проекта Yanbu, предусматривающего годовую выработку 1 млн тонн аммиака с перспективой выхода на 2,5 млн тонн.

Обе новости отражают попытку водородной энергетики мира перезагрузиться после длительного периода «спячки», продолжавшегося с 2022 года и проявившего признаки пробуждения в минувшем году, отметившись анонсированием большого числа проектов в самых разных странах.

Волна преждевременного оптимизма

Водородная энергетика стала хайпом в прессе в 2019–2021 годах — тогда новостей и статей о ней было не меньше, чем про пресловутую ESG-повестку. Консалтинговое агентство Wood Mackenzie объявило 2020-е годы эпохой водорода, пообещав, что к 2030 году его стоимость будет ниже 1 доллара за килограмм. BloombergNEF cделала куда более смелый и одновременно сдержанный прогноз — к 2050 году порядка четверти потребностей планеты в энергии будет покрываться за счет водорода, его цена на глобальном рынке сравняется со стоимостью природного газа.

На волне оптимистичных ожиданий стали появляться многочисленные альянсы по поддержке водородной энергетики. Например, в 2021 году Yara International, Fortescue Metals, ACWA Power и ряд других западных компаний при поддержке ООН сформировали альянс Green Hydrogen Catapult, ставящий своей целью снизить издержки на производство зеленого водорода ниже 2 долларов за килограмм уже к 2026 году. Он в определенной степени стал конкурентом образованного в 2017 году Hydrogen Council.

Процесс водородизации мировой экономики набирал обороты. Среди его знаковых вех следует назвать запуск в 2020 году опытного производства прямовосстановленного железа (аналог чугуна, получаемый путем бездоменной плавки железной руды) в рамках проекта Hybrit, реализуемого шведским металлургическим гигантом SSAB в кооперации с LKAB и Vattenfall.

Казалось бы, рукой подать до светлого водородного будущего человечества, но не тут-то было….

Ограничения перехода

Против водородного перехода сыграло несколько факторов, которые забыли учесть оптимисты (или предпочитали закрывать на них глаза). Во-первых, на водород должен быть устойчивый спрос со стороны многих отраслей, в реальности же он был востребован только в нефтепереработке и химии, не демонстрировавших расширения его потребления. Немало говорилось про автомобильный и морской транспорт, однако действительность оказалась суровой — проекты по разработке водородных машин и судов осуществлялись слишком медленно.

Во-вторых, цены на углеводородное сырье, находившиеся в 2020 году на крайне низких уровнях (из-за пандемии коронавируса), неутомимо поднимались вверх, выйдя в 2022 году на максимальные за многие годы отметки (нефть сорта Brent достигла высоты 119,69 доллара за баррель, природный газ — 3,892 тыс. долларов за 1 тыс. кубометров).

Хотя впоследствии они пошли на убыль, тем не менее их динамика привела к значительной утрате интереса нефтегазовых компаний к водороду. Апофеозом стало решение в 2025 году ExxonMobil приостановить строительство водородного завода в США, BP — в Великобритании и Омане, Shell — в Норвегии.

В-третьих, никуда не исчезли технологические ограничения. На сегодняшний день 70–80% водорода выпускается из нефти и природного газа, остальное за счет газификации угля. Электролиз пока не занял приличной доли из-за зависимости от тарифов на электроэнергию. Не удалось снизить стоимость оборудования, расходы же на его подключение увеличились, на кадры тоже.

«Вдобавок не решен вопрос о надежных способах хранения и транспортировки водорода — его атомы в силу малого размера могут легко диффундировать сквозь металлические стенки емкостей. Про взрывоопасность же водорода знает любой школьник», — рассказал генеральный директор исследовательской группы «Инфомайн» Игорь ПЕТРОВ.

Несмотря на вышеперечисленные препятствия, в 2025 году проявился тренд на восстановление роста водородной энергетики — в разных странах стали заявляться проекты строительства мощностей по получению водорода. Возглавляет процесс Китай, имея действующий с 2022 года план развития водородной энергетики до 2035 года.

«Говорить о ренессансе я бы не стал, скорее можно говорить о возвращении отрасли к ее обычному состоянию. В таких странах, как КНР, где изначально рассматривалось создание и коммерциализация водородных технологий, можно просто говорить о следовании водородной стратегии. Остальным странам, поддавшимся водородному ажиотажу, стратегии приходится корректировать», — констатировал доцент кафедры возобновляемых источников энергии РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина Владислав КАРАСЕВИЧ.

В русле глобального процесса

Наша страна следовала международной повестке — в 2020 году Правительство России приняло план мероприятий по развитию водородной энергетики до 2024 года. К ним относились разработка мер государственной поддержки производства, внутреннего спроса и экспорта водорода, формирование кластеров и полигонов для апробации и внедрения технологий, организация инжиниринговых центров, создание опытного образца поезда на водороде и т. д.

В следующем году была утверждена Концепция развития водородной энергетики, подробно описывающая проблемы и вызовы в данной сфере. В ней оценивался потенциальный объем продаж водорода за пределы России — в 2024 году он мог составить до 0,2 млн тонн, в 2035 году — 2–12 млн тонн, в 2050 году — 15–50 млн тонн.

В том же году Минпромторг России опубликовал атлас проектов по генерации водорода и аммиака. Судя по нему, в водородной энергетике оказались заинтересованными крупнейшие компании нашей страны — «Лукойл», «Росатом», «Газпром», «Новатэк», СУЭК, АФК «Система», «РусГидро» и иностранные игроки — Enel, Itochu Plantech, Toyo Engineering, Air Liquide. Проекты же в основном касались голубого и зеленого водорода, вырабатываемого с помощью паровой конверсии метана и электролиза воды соответственно.

Продавать водород предполагалось на внутренний рынок России, в страны Европейского Союза и Азии, способные предъявить на него устойчивый спрос, — в Германию, Японию, Южную Корею.

Опора на собственные силы

Начало специальной военной операции на Украине в 2022 году кардинально изменило ситуацию.

«Массовый уход из России американских и европейских инжиниринговых и машиностроительных компаний сразу обнажил проблему коммерциализации технологий для генерации, хранения и транспортировки водорода — отечественные пылились в архивах, иностранные никто предоставлять не собирался», — отметил Игорь Петров.

Конечно, нельзя утверждать, что Россия оказалась на обочине водородного перехода. Ей просто пришлось действовать самостоятельно, не рассчитывая на помощь извне. Так, «Норильский никель» в 2023 году объявил о создании прототипа палладиевого катализатора для электролизеров по генерации водорода, в 2024 году — протонообменных мембран.

Стратегически он поступает правильно: водород в долгосрочной перспективе займет свою технологическую нишу, которая станет выгодной альтернативой традиционным источникам энергии. Разрабатывая мембраны и катализаторы из палладия, «Норильский никель» стимулирует развитие водородной энергетики и вместе с тем формирует новый рынок для этого металла.

И его подход обретает реальные черты — в 2027 году Кольская АЭС планирует запустить стендовый испытательный комплекс по производству 150 тонн водорода в год (из них 25% пойдут непосредственно на нужды Кольской АЭС, 75% — отгружаться сторонним клиентам).

К лету же 2026 года «Трансмашхолдинг» должен изготовить первый пассажирский поезд на водородных топливных элементах, дальше он отправится на сертификационные испытания и в 2027 году он может приступить к курсированию по железным дорогам Сахалинской области. Запас его хода на водороде составит 487–725 км, вместимость — 551–875 человек в зависимости от количества вагонов (трех или четырех). Для его снабжения водородом будет сооружено специальное предприятие и откроется оно в 2029 году.

Так Россия идет в русле глобальной водородной повестки и может попасть в авангард.

Олег БОРИСОВ