Глобальный спрос на водород к 2050 году увеличится втрое

23 мая 2024

Даже через четверть века половину водорода будут получать из метана

Общемировое потребление водорода к 2050 году возрастет втрое: со 100 млн т в 2022 году до 300 млн т, следует из долгосрочного прогноза Форума стран-экспортеров газа (ФСЭГ).

Основной прирост обеспечат транспорт, электроэнергетика и промышленность, на долю которых к сегодняшнему дню приходится менее 20% глобального спроса.

Одной из «точек роста» для отрасли уже сегодня стало производство нефтепродуктов. Водород, в частности, используется при производстве низкосернистого дизельного топлива из нефти с высоким содержанием серы, в том числе в регионах с наиболее жесткими экологическими ограничениями, например, это НПЗ в штатах на западном побережье США (Калифорния, Орегон и Вашингтон), где закупки водорода «на стороне» за 2012–2022 гг. выросли примерно на треть.

Другой отраслью использования водорода выступает транспорт, где электромобили на топливных элементах (FCEV) стали альтернативой электромобилям с литий-ионными батареями (BEV), для которых пока что не найдены эффективные способы утилизации старых АКБ.

Мировой парк электромобилей на топливных элементах (включая электробусы – т.н. водоробусы) в 2023 году увеличился на 20%, до 87,6 тыс., из которых половина пришлась на легковые электромобили (преимущественно Toyota Mirai – авт.), а другая половина – на грузовики, LCV и водоробусы.

Наибольшее количество легковых машин на топливных элементах – свыше 33 тыс., насчитывается в Южной Корее, тогда как в остальных сегментах лидирует Китай.
Так, на долю КНР приходится 80% используемых в мире водоробусов (FCEB), а также 90% фургонов (FCELCV) и 95% грузовиков (FCETruck) на топливных элементах, которые преобразуют химическую энергию водорода в электрическую энергию.

К 2025 году китайский парк ТС на водородных топливных элементах достигнет ~50 тыс., а годовое производство «зеленого» водорода из возобновляемых источников энергии должно составить от 100 до 200 тысяч метрических тонн, согласно плану, опубликованному Национальной комиссией по развитию и реформам и Национальным управлением энергетики КНР.

При этом половина глобального предложения к 2050 году будет приходиться на «серый» и «голубой» водород, где в обоих случаях источником получения H2 является паровой риформинг метана, разве что при производстве «голубого» водорода используются технологии улавливания CO₂ с его последующим захоронением в шахтах или иным способом.

Согласно прогнозу ФСЭГ, 45% мирового предложения H2 к 2050 году будет приходиться на электролизные установки, которые расщепляют воду на водород и кислород с помощью возобновляемых источников энергии, а остальные 5% – на все прочие способы получения H₂, включая водород естественного происхождения, т.н. «белый» водород из природных месторождений (на нашей планете имеются и таковые – авт.).

Ну а каким именно будет транспорт 2050 года на водороде?
Примером такого передового общественного транспорта можно назвать «умный трамвай» на водородном топливе (который часто описывают как нечто среднее между обычным автобусом и трамваем), который не нуждается в рельсах и прошлой осенью начал дорожные испытания в малазийском городе Кучинг (фото на заставке).

Власти Кучинга планируют, что с 2025 года по трем линиям по всему городу будут курсировать 38 ед. таких транспортных средств «автономного скоростного транспорта» (ART).

Беспилотный ART с использованием той же технологии Lidar, что и автопилот на электромобилях Tesla (хотя водитель по-прежнему требуется из соображений безопасности), построенный дочерней компанией китайской государственной железнодорожной компанией CRRC, курсирует по улицам по двойным пунктирным линиям, нанесенным на дорожное полотно, тем самым устраняя необходимость встраивания трамвайных рельсов в существующие асфальтовые дороги.

Аккумуляторные электробусные версии CRRC ART в настоящее время используются для общественного транспорта в Китае, но это первая модель, работающая на водороде.

CRRC ART на топливных элементах может проехать 245 км на одной десятиминутной заправке H₂, развивая скорость до 70 км/ч и перевозя до 307 пассажиров одновременно.

В CRRC заявляют: «Умный трамвай стал первым, в котором используется водородная энергетическая система, которая имеет преимущества большего запаса хода и более короткого времени заправки [по сравнению с аккумуляторной моделью], а также обеспечивает энергосбережение и защиту окружающей среды».

Впрочем, не все так оптимистично. Например, исследование реальной эксплуатации электробусов с нулевым уровнем выбросов в северо-восточной итальянской провинции Южный Тироль (официально известной как Больцано) показало, что ее аккумуляторные электробусы в среднем в 2,3 раза дешевле в эксплуатации на километр, чем их эквиваленты на водородных топливных элементах.

Так местный частный научно-исследовательский институт Eurac Research, в период с января 2021 года по апрель 2022 года собирал ежедневные эксплуатационные данные с 16 электробусов на водородных топливных элементах (FCEB) и пяти аккумуляторных электробусов (BEB), эксплуатируемых местной компанией общественного транспорта SASA.
В новом отчете института сделан вывод о том, что FCEB стоят в среднем 1,26 евро ($1,37) за километр пробега, по сравнению с 0,55 евро за километр для BEB.

В исследовании говорится: «Это означает, что, когда дело доходит до преодоления одного и того же расстояния, эксплуатационные расходы FCEB в 2,3 раза выше, чем у BEB».

При этом в докладе поясняется, что FCEB работали на т.н. «зеленом» водороде, произведенном собственными силами, и хотя в нем прямо не говорится, что электроэнергия, используемая BEB, была возобновляемой, но указывается, что 89,9% электроэнергии в горном регионе Больцано поступает от экологически чистых гидроэлектроэлектростанций.

P.S. Всего лишь 3-кратный прогнозируемый рост использования водорода через четверть века, да еще и половину которого будут получать из метана – означает, едва ли не приговор водородным автомобилям. Впрочем, думается, что свое слово здесь еще может сказать «электронное топливо», которое позволяет делать из «зеленого» водорода и углерода из атмосферы привычные в использовании, зато углероднейтральные сорта топлива: «е-бензин», «е-дизель» и, главное, «е-джет», т.е. «электронный авиационный керосин», который, кстати, на сегодня признан единственным технически приемлемым вариантом устранения «углеродного следа» для магистральной авиации, так как, по мнению экспертов, реальные авиалайнеры не будут летать на аккумуляторах еще лет 70-100.

Следите за новостями на портале rim3.ru

Наш интернет магазин: irim3.ru

Наши вакансии: Нажмите!

Загрузка