Перспективы использования зелёного водорода в России | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 11 мая, печатный экземпляр отправим 15 мая.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Емельянова, М. Б. Перспективы использования зелёного водорода в России / М. Б. Емельянова, И. А. Жидких, Г. Ю. Коваль. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2023. — № 1 (448). — С. 124-127. — URL: https://moluch.ru/archive/448/98623/ (дата обращения: 27.04.2024).



В статье авторы рассматривают возможный исход событий по применению мероприятий, а также возможности и угрозы по внедрению зелёного водорода в энергетику страны на перспективу до 2050 года.

Ключевые слова: зелёный водород, водородный кластер, водород, водородная промышленность, водородная энергетика

Увеличение углеродного следа является одной из самых серьёзных причин загрязнения экологии в мире, и Россия не стала исключением. Решением данной проблемы является переход промышленности, энергетики и транспорта на более экологичное топливо, одним из которых является зелёный водород.

Зелёный водород — это экологически чистый источник энергии, вырабатываемый из воды с использованием электроэнергии от возобновляемых источников.

Для того, чтобы избежать выбросов парниковых газов а атмосферу, в течении трех лет страна должна разработать технологии и сделать первые шаги по производству водородных заправочных станций и транспорта.

Концепция разделена на три этапа:

  1. С 2021 по 2024 год;
  2. С 2025 по 2035 год;
  3. С 2036 по 2050 год.

В России разработками водородного транспорта занимаются РЖД, КАМАЗ, Государственный научный центр «НАМИ», перечислили в Минэнерго. «В рамках развития водородного кластера на Сахалине к 2024 году планируется организовать пассажирское сообщение на водородных поездах», — привели пример в министерстве [1]. Об этом можно судить по Концепции развития водородной энергетики, которую утвердило правительство:

  1. Распоряжение Правительства РФ от 12.10.2020 N 2634-р <Об утверждении плана мероприятий “Развитие водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года” [2];
  2. Правительство утвердило Концепцию развития водородной энергетики. Распоряжение от 5 августа 2021 года № 2162-р [3].

Монополия водородного кластера дает власти возможность оптимально перераспределять энергетические потоки и использовать водород, как вторичный энергоноситель, что позволяет максимизировать производительность и эффективность водородного кластера. Монополия на водородный кластер дает властям уникальную возможность оптимально перераспределять энергетические потоки и использовать водород в качестве вторичного источника энергии. Контролируя водородные кластеры, власти могут обеспечить поступление нужного количества энергии в нужные места, тем самым помогая экономить ресурсы и сокращать выбросы. Кроме того, водородные кластеры можно использовать для хранения энергии, что дает властям возможность создать гибкую и надежную энергетическую сеть. Использование водорода в качестве вторичного источника энергии также выгодно тем, что помогает снизить затраты и повысить эффективность.

Избыточное производство водорода приводит к увеличению внешней торговли (экспорта), что позволяет производителям увеличить доходы и расширить рынок для водорода. Экспортируя водород, производители могут увеличить свои доходы и расширить рынок водорода. Это расширение выгодно всем заинтересованным сторонам, так как повышает конкуренцию, что, в свою очередь, ведет к повышению цен и качества продукции. Но есть и обратная сторона, участники будут диктовать цену рынка. Водородные кластеры являются привлекательным вариантом для компаний, стремящихся сократить выбросы углекислого газа. Однако существует риск, что крупные компании могут стать доминирующими в этих кластерах, создать монополию и в конечном итоге диктовать цены на водород. Это может произойти либо за счет владения ключевыми активами, связанными с водородом, такими как производственные мощности, либо за счет использования их большой покупательной способности. Это может привести к тому, что более мелкие компании не смогут конкурировать и не получат доступ к необходимому им водороду по разумной цене. Возможность стабильности цены, еще одна угроза, что государство установит предельную цену на водород, вполне реальна. Это может стать серьезным ударом для водородной промышленности, так как ограничит их возможность устанавливать цены, соответствующие рыночным. Это также создаст несправедливое игровое поле и будет препятствовать инновациям. Компании не смогут инвестировать в исследования и разработки, что приведет к застою в отрасли. С другой стороны, ограничение цен может также принести стабильность на рынок. Это даст компаниям стимул инвестировать в водородные технологии и создаст предсказуемый ландшафт для их работы. В конечном счете, вопрос о том, должно ли государство устанавливать предельную цену на водород, должен решаться в каждом конкретном случае. Но этот вопрос необходимо принять во внимание, поскольку он может оказать серьезное влияние на отрасль.

Второй этап (2025–2035 годы) предполагает запуск первых коммерческих проектов производства водорода с достижением объемов экспорта до 2 млн тонн, а в оптимистичном сценарии до 12 млн тонн в год к 2035 году.

На этом этапе планируются создание крупных экспортно ориентированных производств водорода, а также реализация пилотных проектов по применению водорода на внутреннем рынке. В этот период будет запущено уже серийное и массовое применение водородных технологий в различных секторах экономики России, созданы масштабные производства оборудования, электролизеров, топливных элементов, газовых турбин, водородных энергоустановок, водородных заправок, водородного транспорта и робототехники.

Именно в этот период ожидается возникновение мирового спроса на водород.

Чтобы противостоять риску монополии, правительство должны обеспечить, чтобы водородные кластеры оставались открытыми и конкурентоспособными. Этого можно добиться путем введения нормативных актов, обеспечивающих, чтобы доступ к водороду не зависел от размера компании. Кроме того, правительства могут ввести ограничения на долю рынка одной компании в кластере. Это гарантирует, что более мелкие компании смогут конкурировать, а рынок останется открытым и конкурентным. Предпринимая эти шаги, правительства могут гарантировать, что водородные кластеры останутся жизнеспособными и что ни одна компания не сможет диктовать цены на водород.

Регулирование цен на рынке может оказать негативное влияние на развитие водородной промышленности. Регулируя цену на водород, он создает сдерживающий фактор для компаний инвестировать в исследования и разработки, поскольку отдача от инвестиций может быть не столь высокой. Это препятствует развитию водородной промышленности, поскольку компании с меньшей вероятностью будут инвестировать в необходимую инфраструктуру и технологии, необходимые для производства и использования водорода. Кроме того, когда цена на водород регулируется, это сокращает прибыль компаний, производящих водород, что еще больше снижает стимул для инвестиций в исследования и разработки. Это приводит к общему замедлению развития водородных технологий, поскольку компании решают сосредоточить свои ресурсы на других областях. Поэтому важно обеспечить, чтобы цены не контролировались искусственно с помощью регулирования, чтобы водородная промышленность могла продолжать развиваться и процветать.

Таким образом можем сказать, что такой подход позволит быть рынку конкурентоспособным, но также он может вызывать сдерживающий фактор для инвестиций.

Снижение цены зеленого водорода на рынке является важным шагом в переходе к более чистому энергетическому будущему. Основная проблема заключается в том, что “зеленый” водород все еще значительно дороже традиционного водорода, произведенного из ископаемого топлива. Чтобы решить эту проблему, необходимо снизить затраты на производство и распределение. Одним из способов сделать это является разработка и использование возобновляемых источников энергии, которые являются более эффективными и экономичными, чем ископаемое топливо. Это включает в себя инвестиции в новые технологии, такие как электролиз, который использует электричество для расщепления молекул воды на водород и кислород. Кроме того, правительства должны предоставлять стимулы и субсидии производителям “зеленого” водорода, чтобы сделать его конкурентоспособным по сравнению с традиционным водородом. Разработка систем хранения возобновляемой энергии, таких как крупномасштабные аккумуляторы, также может помочь снизить стоимость зеленого водорода, позволяя производителям хранить и использовать энергию более эффективно. Наконец, необходимо использовать особые свойства водорода, чтобы сделать его более привлекательным для потенциальных пользователей. Эти меры помогут снизить цену зеленого водорода на рынке, сделав его более жизнеспособной альтернативой традиционному водороду.

Третий этап (2036–2050 годы) предполагает широкомасштабное развитие мирового рынка водородной энергетики. Объемы поставок водорода на мировой рынок могут достигнуть 15 млн тонн к 2050 году, а в оптимистичном сценарии — 50 млн тонн.

Стоимость производства водорода на базе возобновляемых источников энергии приблизится к стоимости производства водорода из ископаемого сырья, что позволит начать реализацию крупных проектов по производству и экспорту низкоуглеродного водорода, произведенного на базе ВИЭ. На третьем этапе Россия планирует стать одним из крупнейших экспортеров водорода и энергетических смесей на его основе, а также промышленной продукции для водородной энергетики в страны Азиатско-Тихоокеанского региона и Европы.

На внутреннем рынке ожидается начало широкого коммерческого применения водородных технологий в сферах транспорта, энергетики и промышленности [4].

Снижение цены зеленого водорода на рынке — один из самых эффективных способов повысить спрос на него. Зеленый водород производится путем электролиза воды, причем источником энергии часто служат возобновляемые источники, такие как солнце и ветер. В настоящее время зеленый водород стоит дороже, чем серый или синий водород, получаемый из природного газа. Но если цена на зеленый водород снизится, больше людей и предприятий захотят инвестировать в него. Это, в свою очередь, приведет к росту спроса и увеличению производственных мощностей. Результат — увеличение использования возобновляемых источников энергии, снижение выбросов и более устойчивое будущее. Снижение цены зеленого водорода на рынке также может создать новые рабочие места и стимулировать экономический рост. Поскольку все больше людей используют зеленый водород в качестве источника энергии, потребуется больше компаний для его производства и распространения. Это создаст целый новый сектор рабочих мест в сфере чистой энергетики — то, в чем так нуждается мир. Таким образом, снижение цен на зеленый водород может оказать положительное влияние как на окружающую среду, так и на экономику.

Главной угрозой на данном этапе является возможное появление конкурента со стороны государства (национализация и открытие аналогичной). Появление конкурента водородному кластеру может стать реальной возможностью, в зависимости от решения государства приватизировать и открыть аналогичный кластер. Хотя это может быть выгодно с точки зрения конкуренции, это также может привести к нескольким потенциальным проблемам. Во-первых, это может привести к увеличению расходов для потребителя из-за дополнительной конкуренции за ресурсы. Это также может привести к притоку новых игроков на рынок, что может привести к еще более конкурентной среде и необходимости увеличения инноваций. Кроме того, появление конкурента может сократить выбор потребителей и ограничить возможности существующего кластера договариваться с поставщиками о лучших ценах и условиях.

Приватизация водородного кластера может быть выгодна государству по нескольким причинам. Во-первых, это может привести к увеличению инвестиций в водородную отрасль, создавая новые возможности для инноваций и экономического роста. Во-вторых, это может помочь снизить зависимость государства от других видов энергии, обеспечивая более чистый и эффективный источник энергии. И наконец, это может обеспечить больше возможностей для трудоустройства тех, кто работает в водородной промышленности.

Однако важно учитывать и потенциальные недостатки приватизации. Например, она может привести к снижению подотчетности общества, поскольку водородный кластер может стать менее отзывчивым к общественным потребностям и интересам. Кроме того, это может привести к увеличению затрат и снижению доступности услуг, связанных с водородом.

В конечном итоге, решение о национализации водородного кластера должно быть принято на основе тщательного рассмотрения и всестороннего исследования. Государству необходимо рассмотреть потенциальные преимущества и недостатки приватизации, чтобы принять обоснованное решение.

Создание водородных кластеров в стране требует привлечения надежной аккредитованной компании для обеспечения безопасности и эффективности. Привлечение государственной аккредитованной компании для выполнения этой задачи имело бы множество преимуществ. Например, компания будет иметь доступ ко всем необходимым ресурсам, чтобы гарантировать, что водородные кластеры будут созданы безопасно и эффективно. Кроме того, сотрудничая с компанией, имеющей государственную лицензию, правительство может быть уверено, что его граждане получают услуги самого высокого качества. А также, такая аккредитованная компания будет иметь опыт во всех аспектах создания водородных кластеров, начиная с проектирования, производства и логистики, заканчивая маркетингом и продажами. Кроме того, компания сможет предоставить правительству подробную обратную связь и технические консультации для дальнейшей оптимизации процесса. Наконец, работая с аккредитованной компанией, правительство сможет убедиться, что водородные кластеры создаются экономически эффективным и экологически безопасным способом.

Литература:

  1. Страну поделят на водородные кластеры. — Текст: электронный // газета «Независимая»: [сайт]. — URL: https://www.ng.ru/economics/2021–08–09/4_8220_government.html (дата обращения: 29.12.2022);
  2. Об утверждении плана мероприятий от 12 октября 2020. — Текст: электронный // Консорциум Кодекс: [сайт]. — URL: https://docs.cntd.ru/document/566069233 (дата обращения: 29.12.2022);
  3. Документы — Правительство утвердило Концепцию развития водородной энергетики. — Текст: электронный // Правительство России: [сайт]. — URL: http://government.ru/docs/42971/ (дата обращения: 29.12.2022);
  4. Водородная концепция России. — Текст: электронный // Общественно-деловой научный журнал «Энергетическая политика»: [сайт]. — URL: https://energypolicy.ru/vodorodnaya-konczepcziya-rossii/novosti/2021/18/13/ (дата обращения: 29.12.2022).
Основные термины (генерируются автоматически): зеленый водород, водородный кластер, водород, водородная промышленность, водородная энергетика, компания, кластер, возобновляемый источник энергии, снижение цены, традиционный водород.


Ключевые слова

водород, водородная промышленность, водородная энергетика, зелёный водород, водородный кластер

Похожие статьи

Зеленая водородная экономика для возобновляемых...

Водородная экономика уже давно считается новаторским аспектом низкоуглеродного будущего. Однако нет единого мнения о том, что влечет за собой это будущее: одни чрезмерно озабочены отсутствием спроса, а другие игнорируют ограничения, связанные с водородом.

Водород — топливо будущего? | Статья в журнале...

Ключевые слова: водород, топливо, экология, энергетика, энергия.

Сам водород будет аккумулироваться и использоваться в качестве источника топлива для гибридных коммерческих транспортных

Водород, с точки зрения сохранения окружающей среды, это идеальное топливо.

7. Кузык Б. Н., Яковец Ю. В. Россия: стратегия перехода к водородной энергетике.

Краткий аналитический обзор водородной промышленности...

...источников энергии (ВИЭ) [1]. Но, к сожалению, технология ВИЭ имеет свои недостатки.

Для добычи «зеленого» водорода используется электролиз, этот метод требует больших

Конкурентно способность водородной промышленности возможна в транспортной сфере.

На данном этапе глобальный водородный рынок находится в процессе формирования.

Создание технологий водородной энергетики | Статья в журнале...

Понятие — «водородная энергетика» сформировалось в середине 70-х г. XX столетия. Водородную энергетику можно определить, как научно техническое направление, охватывающее проблемы получения, хранения, транспортировки и использования водорода.

Двигатель внутреннего сгорания на водородном топливе как одно...

Водород (H2) актуален тем, что он может оказаться единственным возобновляемым источником энергии.

Несомненно, понятие «водородное топливо» напрямую связано с понятием «водород».

А в промышленности большое количество водорода (H2) получают из метана (CH4) [22]

Себестоимость процесса порядка $2-$2,5 за килограмм водорода (H2).

Оценка перспективы производства водородного топлива...

...топлива в Хабаровском крае, водород, водородное топливо, экологически чистое топливо.

«Росатом» планирует до 2025 г. построить в России 4 завода по производству водорода

В случае успеха сахалинского водородного кластера, Минвостокразвития РФ допускает

 КПД топливных элементов значительно выше, чем у традиционных энергоустановок, и может...

Перспективы глобального энергетического рынка: поиски...

Однако, несмотря на все препятствия, энергетика, связанная с водородом, развивается быстрыми темпами.

Если говорить про водородный автотранспорт, то его доля по одному из прогнозов к 2015 году составит от 1 до 4,5 % от всех имеющихся автомобилей, и от 40 до 75

Вырастет ли существенно роль альтернативных источников энергии в ближайшем будущем?

Экологическая политика президента Мун Чжэ Ина

Мун Чжэ Ин продвигает водородную энергетику и переход на электромобили.

А уровень потребления энергии невозможно снизить без ущерба для экономики страны.

Солнечная энергетика применяет возобновляемые источники энергии...

водород, окружающая среда, водородная энергетика, внутреннее сгорание, углекислый газ, топливо будущего, работа...

Похожие статьи

Зеленая водородная экономика для возобновляемых...

Водородная экономика уже давно считается новаторским аспектом низкоуглеродного будущего. Однако нет единого мнения о том, что влечет за собой это будущее: одни чрезмерно озабочены отсутствием спроса, а другие игнорируют ограничения, связанные с водородом.

Водород — топливо будущего? | Статья в журнале...

Ключевые слова: водород, топливо, экология, энергетика, энергия.

Сам водород будет аккумулироваться и использоваться в качестве источника топлива для гибридных коммерческих транспортных

Водород, с точки зрения сохранения окружающей среды, это идеальное топливо.

7. Кузык Б. Н., Яковец Ю. В. Россия: стратегия перехода к водородной энергетике.

Краткий аналитический обзор водородной промышленности...

...источников энергии (ВИЭ) [1]. Но, к сожалению, технология ВИЭ имеет свои недостатки.

Для добычи «зеленого» водорода используется электролиз, этот метод требует больших

Конкурентно способность водородной промышленности возможна в транспортной сфере.

На данном этапе глобальный водородный рынок находится в процессе формирования.

Создание технологий водородной энергетики | Статья в журнале...

Понятие — «водородная энергетика» сформировалось в середине 70-х г. XX столетия. Водородную энергетику можно определить, как научно техническое направление, охватывающее проблемы получения, хранения, транспортировки и использования водорода.

Двигатель внутреннего сгорания на водородном топливе как одно...

Водород (H2) актуален тем, что он может оказаться единственным возобновляемым источником энергии.

Несомненно, понятие «водородное топливо» напрямую связано с понятием «водород».

А в промышленности большое количество водорода (H2) получают из метана (CH4) [22]

Себестоимость процесса порядка $2-$2,5 за килограмм водорода (H2).

Оценка перспективы производства водородного топлива...

...топлива в Хабаровском крае, водород, водородное топливо, экологически чистое топливо.

«Росатом» планирует до 2025 г. построить в России 4 завода по производству водорода

В случае успеха сахалинского водородного кластера, Минвостокразвития РФ допускает

 КПД топливных элементов значительно выше, чем у традиционных энергоустановок, и может...

Перспективы глобального энергетического рынка: поиски...

Однако, несмотря на все препятствия, энергетика, связанная с водородом, развивается быстрыми темпами.

Если говорить про водородный автотранспорт, то его доля по одному из прогнозов к 2015 году составит от 1 до 4,5 % от всех имеющихся автомобилей, и от 40 до 75

Вырастет ли существенно роль альтернативных источников энергии в ближайшем будущем?

Экологическая политика президента Мун Чжэ Ина

Мун Чжэ Ин продвигает водородную энергетику и переход на электромобили.

А уровень потребления энергии невозможно снизить без ущерба для экономики страны.

Солнечная энергетика применяет возобновляемые источники энергии...

водород, окружающая среда, водородная энергетика, внутреннее сгорание, углекислый газ, топливо будущего, работа...

Задать вопрос