Россия в эпоху изменения климата - Тейн Густафсон

амбициозные планы по использованию природного газа для производства метанола и аммиака. Однако эти планы гораздо более условны, потому что европейский рынок этих продуктов стагнирует, а Китай, который до сих пор был их крупным импортером, активно наращивает собственное производство химикатов на основе газа[213].

По оценкам российских аналитиков, если российские планы в отношении газохимии осуществятся, то она сможет приносить ежегодно до 7–8 миллиардов долларов дополнительных экспортных доходов. Однако критики указывают на нехватку капитала и плохую координацию, и перспективы в настоящее время неясны. Словом, России не стоит ждать спасения со стороны газохимии.

Какие еще существуют альтернативы? Сегодня все внезапно заговорили о водороде.

Водород: новый Святой Грааль энергетического перехода

За последние несколько лет водород облетел мир в качестве новой великой надежды в области политики изменения климата. Восемь стран приняли национальные водородные стратегии, начиная с Японии в 2017 году, за которой последовали Новая Зеландия и Австралия в 2019-м. Но больше всего энтузиазма по поводу водорода было в Европе, где в 2020 году Нидерланды, Дания, Португалия, Норвегия и Германия приняли национальные стратегии, кульминацией которых в том же году стала стратегия Европейского союза. Эти страны делают ставку на то, что водород может стать основой европейской политики декарбонизации; но, как мы увидим, эти надежды еще очень далеки от осуществления.

Водород можно получать несколькими способами, которые имеют цветовую маркировку[214]. Наиболее важные из них – «голубой», «бирюзовый» и «зеленый». «Голубой» водород получают из газа или угля с помощью пара (так называемый паровой риформинг); этот процесс также дает в качестве побочного продукта CO2, который затем хранится под землей на постоянной основе. «Бирюзовый» водород производится путем разложения природного газа при высоких температурах на водород и твердый углерод (процесс, называемый пиролизом). «Зеленый» водород производится путем электролиза на основе возобновляемых источников энергии. Все три метода могут быть углеродно-нейтральными, но недостатком голубого процесса является то, что возможности для подземного хранения ограничены, и нет гарантий, что такое хранение будет постоянным. Поэтому в последнее время основное внимание привлекают «бирюзовый» и «зеленый» методы. «Бирюзовый» водород, поскольку он производится непосредственно из природного газа, мог бы стать углеродно-нейтральным способом использования огромных мировых запасов природного газа, при условии, что образующийся в ходе его производства твердый углерод можно будет использовать для других, не загрязняющих окружающую среду целей. «Зеленый» водород обходится полностью без природного газа, используя все более доступную во всем мире возобновляемую энергию. Неудивительно, что производители газа предпочитают «бирюзовый» водород, потому что тогда они смогут продолжать добывать газ. Экологи выступают против него по той же причине: они отдают предпочтение «зеленому» водороду как самой многообещающей в будущем технологии декарбонизации. Тем не менее есть веские доводы за использование «голубого» и «бирюзового» водорода в качестве переходного топлива до тех пор, пока производство «зеленого» водорода не сможет быть развернуто в больших масштабах. Это тот компромиссный подход, который воплотился в стратегии ЕС, а также в программах Германии и Нидерландов.

Водород как топливо имеет множество преимуществ. Это самый распространенный элемент во Вселенной, и на Земле он не ограничен определенными регионами или месторождениями. Хотя сам по себе он не является первичным источником энергии, после его выделения он сгорает чисто, а при электролизе с помощью возобновляемого электричества не загрязняет окружающую среду. Но водород не лишен и недостатков. Его энергоплотность ниже, чем у природного газа, и поэтому его необходимо сжимать или сжижать с затратами энергии. Он в высшей степени взрывоопасен, что затрудняет его хранение и транспортировку. Он легко дает утечки из-за небольшого размера молекул. Доставка железнодорожным или автомобильным транспортом неэффективна из-за низкой плотности. Он также вызывает коррозию; в частности, он разлагает (обезуглероживает) сталь, что делает невозможным транспортировку чистого водорода по современным трубопроводам и распределительным системам.

Но самая фундаментальная проблема водорода состоит в том, что на сегодняшний день, и вероятно в ближайшие годы, экономичность «зеленого» и «бирюзового» водорода еще только предстоит доказать, и еще в течение многих лет он не будет доступен в необходимом масштабе. Кроме того, возникает проблема курицы и яйца: в настоящее время он слишком дорог, чтобы соблазнить потенциальных покупателей использовать его в необходимых масштабах, однако широкомасштабный спрос необходим для снижения затрат. Чтобы добиться этого, потребуются крупные инвестиции в инфраструктуру, соединяющую производителей с потребителями, но пока нет ответа на вопрос о том, кто будет платить по счетам.

На первый взгляд, это загадка. Почему политики и чиновники, особенно в Европе, забежали вперед технологии и экономики? Ответ заключается в том, что водород был бы идеальным решением целого ряда проблем, с которыми сегодня сталкивается политика энергетического перехода. Сейчас политика в области изменения климата в Европе в значительной степени сосредоточена на энергетике; но для достижения целей по нулевому выбросу углерода потребуются решения в области обрабатывающей промышленности, транспорта, строительства и отопления. Тут-то и появляется водород. Если все перечисленные выше проблемы удастся решить, водород станет ключом к декарбонизации.

Водород в России: «обсуждаем и обсуждаем»

Водород внезапно ворвался на политическую сцену и в России. С 2019 года в Москве чуть ли не каждую неделю проводятся круглые столы, пишутся «дорожные карты» и десятки статей, посвященных водороду[215]. «При этом, удивительное дело, – комментирует Татьяна Митрова, директор Центра энергетики „Сколково“ – пилотных проектов так и не появилось, только тонны бумаг ‹…› мы бесконечно обсуждаем и обсуждаем»[216]. Станет ли российский водород реальностью?

Неудивительно, что новообретенный интерес России к водороду во многом исходит от Газпрома[217]. Для российского газового бизнеса в Европе водород представляет собой как угрозу, так и потенциальные новые возможности. Угроза, потому что если Европе удастся разработать технологию производства «зеленого» водорода на основе возобновляемых источников энергии в качестве альтернативы газу, то это может закрыть большую часть европейского газового рынка для импортного газа. Но водород также может стать шансом на сохранение этого рынка, если его можно будет сочетать с газом в европейской газовой инфраструктуре. В частности, Газпром надеется, что сможет воспользоваться своей обширной системой экспортных трубопроводов – если Россия сумеет производить необходимые объемы водорода[218]. Однако пределы смешения, как уже отмечалось, могут создать верхнюю границу того, сколько водорода можно будет экспортировать вместе с газом. Но до сих пор неясно, какая пропорция водорода к газу безопасна и экономична[219].

Германия, в свою очередь, обратила внимание на растущий интерес России к водороду. В 2019 году Газпром и немецкая коммунальная компания Uniper начали обсуждать возможное сотрудничество в области водорода[220]. В 2020 году дочернее предприятие Газпрома «Энергохолдинг» вело переговоры с Siemens о совместной разработке газовой