Чем опасен водород и его транспортировка в ЕС, даже за большие деньги

Тема использования водорода, в частности его транспортировки через Украину за денежки из Европы, нынче актуальна и на повестке дня. В то же время главным условием для осуществления всех водородных проектов является понимание, может ли Украина использовать для транспортировки водорода или его смеси с природным газом существующую газовую инфраструктуру, большая часть которой была построена еще в минувшем столетии во время СССР. Как стало известно 112.ua, "Оператор ГТС" (ОГТСУ) и крупный оператор региональных газовых сетей "Региональная газовая компания" уже приступили к исследованиям, которые должны дать ответы на актуальные вопросы. В частности, есть огромная опасность, недооценивать которую нельзя, даже экологичный, зеленый водород – крайне взрывоопасен!

Зачем Украине водород

После утверждения 8 июля водородной стратегии в Евросоюзе Европа и Украина ведут активные переговоры о сотрудничестве в новом направлении. Как сообщил министр иностранных дел Украины Дмитрий Кулеба, обсуждается возможность использования газотранспортной системы Украины для транспортировки водорода. "Германия будет одним из самых больших рынков потребления водородной энергетики, и Украина может стать надежным поставщиком водорода в ЕС, в частности в Германию", – сказал Кулеба. Ранее пресс-служба МИД сообщила, что ЕС определил Украину своим приоритетным партнером в реализации Европейской водородной стратегии и поставке новейшего энергетического ресурса на европейский рынок. С 2020 по 2024 год в ЕС предусматривается установление водородных электролизеров как минимум на 6 ГВт и производство до 1 млн тонн возобновляемого (зеленого) водорода.

"Водород переходит из категории "промышленных газов" в категорию "энергоноситель" и сейчас действительно определен одним из ключевых путей декарбонизации ЕС. Спрос на водород будет значительным. Водородная экономика, вероятно, начнется с местных или региональных поставок и развития соответствующих сетей. Но уже в следующем десятилетии мы увидим рост трансграничной торговли, взаимосвязанных сетей и транспортировки водорода по Европе. Мы передали Министерству энергетики свои предложения касательно сотрудничества с немецкой стороной по водородной тематике. Знаем, что готовится подписание большого соглашения", – сказал 112.ua гендиректор ОГТСУ Сергей Макогон.

Технологии производства водорода все еще дорогие, но в будущем, когда будут найдены способы их удешевить, Украина могла бы не только транспортировать водород в интересах третьей стороны, но и использовать его сама. Международное энергетическое агентство оценило нынешнюю стоимость производства одного килограмма "зеленого" водорода, на который в контексте декарбонизации (снижения выбросов СО2 в атмосферу) делается ключевая ставка в диапазоне от 3 до 7,5 долл. США против 0,9-3,2 долл. при производстве с использованием паровой конверсии метана.

При условии экономической целесообразности Украина могла бы использовать водород в качестве компонента, замещающего часть природного газа, для отопления помещений, подачи на газовые горелки (для приготовления пищи), в промышленности, рассказал 112.ua глава Экспертного совета по вопросам развития газовой промышленности и рынка природного газа Леонид Униговский. В Европе уже реализуются пилоты по использованию смесей водорода и природного газа в быту.

Как известно, президент Владимир Зеленский недавно провел встречу с инвесторами, которые намерены построить в Украине завод по производству водорода и ветроэлектростанцию. О строительстве завода по производству водорода говорила и и. о. министра энергетики Ольга Буславец.

"Зеленый" водород мог бы помочь Украине решить проблему профицита электроэнергии. Решающее значение, правда, будет иметь цена электролизеров (установок для трансформации электричества в водород). МЭА прогнозирует, что она сократится в два раза к 2040 году. Директор Региональной газовой компании Олег Никоноров (объединяет 20 операторов ГРС) видит перспективу использования водорода в Украине как маневровых мощностей для балансировки энергосистемы: "Электроэнергию ВИЭ, произведенную в пиковые периоды, можно трансформировать в "зеленый" водород. Также в водород можно трансформировать дешевую электроэнергию, вырабатываемую атомными станциями. Через установки электролизеров это электричество может быть превращено в газ и использовано, в качестве газа в смеси с метаном (природным газом). Есть вариант также использовать восстановленную из водорода электроэнергию. Это и есть концепция power to gas".

РГК анонсировала проведение масштабного исследования пригодности региональных газовых сетей для транспортировки водорода, что является главным условием для развития направления в промышленных масштабах. Разумеется, технология транспортировки водорода в баллонах совсем не выход! "Существуют разные варианты транспортировки водорода – морской транспорт, автомобильный, железнодорожный. Ну и, разумеется, самый продуктивный – трубопроводный. Согласно европейским планам будет создана Hydrogen Backbone – водородная сеть трубопроводов, которая будет на 70% состоять из существующей инфраструктуры. Мы активно ищем свое место для интеграции в эту систему. Для нас это вопрос стратегический", – рассказал 112.ua Сергей Макогон.

Какую опасность представляет водород в старых газовых сетях

Главной проблемой транспортировки водорода в системе украинских газопроводов является их возраст – большая часть как магистральной, так и региональной инфраструктуры строилась еще в советское время. В частности, РГК проводит практические эксперименты по транспортировке водорода в замкнутой системе полигона "Житомиргаз", построенного еще в 50-х годах прошлого века.

Ветхость газопроводов и их участков создает опасность утечки, что крайне опасно и чревато взрывами: "Водород – взрывоопасный газ, огромную опасность он представляет, смешиваясь с кислородом. Водород – летучее соединение, легче природного газа в 3 раза и в 14 раз легче обычного воздуха", – рассказал Никоноров. Об опасности утечек водорода предупреждает Леонид Униговский: "Главное – позаботиться о безопасности. Если идет утечка природного газа – это опасно, но с водородом это намного опаснее. 4% водорода плюс кислород – это гремучий газ, взрывоопасная смесь".

В прошлом году, после взрыва, который произошел на заправочной станции для автомобилей на водородных топливных элементах недалеко от Осло в Норвегии, компания – владелец станции закрыла десять других, в том числе в Дании.

Стоит отметить, что до сих пор нет и окончательного ответа на вопрос о том, как водород воздействует на металл трубы. Есть подозрения, что негативно. Об этом, в частности, говорил главный инженер ОГТСУ Юрий Зябченко.

Есть подозрение, что водород может проникать в кристаллическую решетку металла, отмечал и Никоноров. Ответ на вопрос, так ли это и насколько увеличивает опасность утечек, могут дать только исследования.

ОГТСУ запланировал исследования воздействия водорода на магистральные газопроводы, сообщил 112.ua Сергей Макогон: "В "Операторе ГТС Украины" уже создано выделенное подразделение, которое на ежедневной основе занимается вопросами декарбонизации и внедрения новых технологий. Целью его работы, в том числе, является анализ перспектив транспортировки возобновляемых газов (биометана, синтетических метана и водорода), разработка дорожных карт, реализация пилотных проектов. Да, исследования воздействия водорода на магистральные газопроводы запланированы, сейчас мы изучаем международный опыт, чтобы наиболее точно определить техническое задание". Макогон отметил, что ОГТСУ активно сотрудничает по вопросам водородных проектов с европейскими операторами. "Например, Gas for climate – это консорциум, состоящий из 11 европейских газотранспортных компаний и двух ассоциаций возобновляемой газовой промышленности. Так, согласно их дорожным картам, лишь к 2030 году газовые турбины будут готовы к транспортировке водорода. Сейчас мы активно общаемся с мировыми производителями турбин, которые подтверждают, что для работы ГТУ при массовой доле водовода более 10% необходимы специальные условия", – рассказал 112.ua гендиректор ОГТСУ.

РГК проводит исследования влияния водорода на газовые сети и возможность его транспортировки самостоятельно, финансируя их за собственные средства. "Цель проводимого исследования – понять, можем ли мы транспортировать водород в существующей системе газопроводов без риска для их структуры и опасности утечек, или же систему необходимо модернизировать: исследования должны показать слабые места и дать ответ на вопрос, что именно нужно изменить и в какую сумму это может обойтись. Мы даже готовы к тому, что ответ будет: нет, невозможно транспортировать водород или его смесь с газом в украинских региональных газовых сетях", – рассказал 112.ua Олег Никоноров.

По словам Никонорова, РГК инвестирует в исследования собственные средства. "Мы не хотим потратить много денег. Тут больше инициативы и работы, чем инвестиций. На данном этапе никакой коммерциализации нет. Но если мы поймем, что возможно или возможно с определенными условиями, мы поймем для себя, куда двигаться дальше, – в таком случае инвестиции на исследования могут составить несколько миллионов гривен". Никоноров дал понять, что РГК готова предоставить не безвозмездно результаты исследования коллегам из Европы или же проводить их совместно: "Если делать такие исследования в Европе — это десятки миллионов евро, тогда как в Украине может быть до десяти миллионов гривен. Мы можем делиться с нашими европейскими коллегами результатами проведенных исследований".

Не исключено, что в будущем магистральный и региональный операторы объединят свои усилия в направлении. Никоноров сообщил, что РГК хотела бы работать над исследованиями совместно с ОГТСУ и приглашает оператора магистральных сетей к участию в проекте: "Есть такие моменты, в отношении которых без "Оператора ГТС" мы не сможем найти решения самостоятельно. В частности вопрос одоризации – нужно понять, какие ароматизирующие вещества безопасно использовать для газоводородной смеси. Мы открыты к сотрудничеству со всеми заинтересованными сторонами, но правильнее было бы, чтобы данную инициативу продвигало именно Министерство энергетики, так как подход должен быть очень продуманный и комплексный", – сказал Макогон, отвечая на вопрос 112.ua о возможности потенциального сотрудничества "Оператора ГТС" и РГК.

Очевидно, что вопрос использования и транспортировки водорода не так прост, как кажется на первый взгляд. Ранее, чем будут завершены исследования, которые дадут представление о потенциальной опасности и всех подводных камнях этого кардинально нового направления – а это произойдет не ранее чем через пару лет, – о реальных проектах и речи быть не может. Если же, конечно, чья-то преступная жадность не создаст оснований для повторения взрыва подобного тому, который произошел в Бейруте. Ведь Европа готова за транспортировку платить и совсем не малые денежки!

Елена Голубева