Переход на чистые источники энергии сегодня является драйвером трансформации энергосистем многих стран мира. Развитие водородной энергетики в этой связи – достаточно новое веяние. Чем обусловлено развитие этой отрасли? Какие перспективы развития водородной энергетики? На эти и другие вопросы нашего журналиста отвечает директор по инвестициям Hyrasia Energy Айнур Тумышева.

 – Айнур, начнем, пожалуй, с ответа на вопрос, кто является основным потребителем «зеленого» водорода?

 – Помимо всем известных водородных двигателей, водород можно применять в самых различных промышленных отраслях, в особенности там, где требуются большие объемы энергоресурсов. Тот же «серый» водород, который производится из природного газа, применяют в производствах уже больше 100 лет, однако этот вид не считается экологичным. Поэтому сегодня делается ставка на такой вид топлива, который в наименьшей степени сказывается на экологии. Сам водород, помимо всего прочего, можно использовать как компонент и катализатор при производстве аммиака, метанола, различных химических веществ. Также водород используют для очистки нефти, металлов, в производстве удобрений и пищевых продуктов.

Основными потребителями «зеленого» водорода являются, в первую очередь, промышленные секторы, требующие большого количества энергии или альтернатив чистого топлива. Сферы его применения очень широки.

Так, в нефтепереработке водород используется в различных процессах на нефтеперерабатывающих заводах, таких как обессеривание и гидрокрекинг, для производства более чистого топлива с меньшими выбросами.

В производстве аммиака «зеленый» водород – ключевой ингредиент, который используется в основном для производства удобрений. Аммиак также может служить потенциальным безуглеродным топливом для судов.

Сталелитейная промышленность использует водород в своих производственных процессах, главным образом для прямого восстановления железной руды и удаления примесей при производстве. В химической промышленности водород является важным сырьем для различных химических процессов, включая производство метанола, аммиака и других синтетических материалов.

При производстве электроэнергии водород можно использовать в качестве топлива в газовых турбинах или топливных элементах для выработки электроэнергии с минимальными выбросами парниковых газов. Электростанции могут использовать водород как в чистом виде, так и в смеси с природным газом.

«Зеленый» водород можно также использовать в транспортных средствах на топливных элементах в качестве чистой альтернативы двигателям внутреннего сгорания. Водородные двигатели предлагают транспорт с нулевым уровнем выбросов, поскольку единственным побочным продуктом использования водорода в топливных элементах является водяной пар.

Кроме того, водород можно хранить и использовать в качестве среды избыточной возобновляемой энергии, что позволяет при необходимости преобразовывать его обратно в электричество.

 – Европейский союз поставил перед собой большие цели по широкому использованию «зеленого» водорода к 2030 году. Какой объем потребления прогнозируется в ближайшем будущем? Чем обусловлен рост интереса к «зеленому» водороду?

– Публикация плана REPowerEU в мае 2022 года демонстрирует водородную стратегию Европейской комиссии, направленную на дальнейшее усиление европейских амбиций в отношении «зеленого» водорода как важного энергоносителя. В рабочем документе (SWD/2022/230), сопровождающем этот план, излагаются конкретная концепция «водородного акселератора» для расширения использования «зеленого» водорода в различных отраслях и методы обезуглероживания энергетической системы ЕС. Цель состоит в том, чтобы к 2030 году самостоятельно произвести 10 миллионов тонн и импортировать 10 миллионов тонн «зеленого» водорода в ЕС.

Рост интереса к «зеленому» водороду возникает из-за нескольких факторов. Во-первых, происходит рост осознания климатических проблем. С изменением климата и увеличением выбросов парниковых газов всё больше людей и организаций осознают необходимость перехода на чистые, низкоуглеродные источники энергии. «Зеленый» водород не выделяет углекислого газа во время его производства или использования, что делает его многообещающим решением для сокращения выбросов парниковых газов и достижения климатических целей.

Во-вторых, развиваются технологии «зеленого» водорода. Достижения в технологии электролиза, а также экономия за счет масштабирования снизят стоимость производства «зеленого» водорода. Это повысит его конкурентоспособность в будущем по сравнению с традиционными видами ископаемого топлива и будет способствовать его более широкому внедрению.

В-третьих, идет расширение применения «зеленого» водорода. Водород является универсальным энергетическим носителем, который может использоваться в различных отраслях, таких как энергетика, транспорт, химическая промышленность и другие. Он может служить энергоносителем, позволяющим хранить и транспортировать возобновляемую энергию, а также обеспечивать чистую альтернативу ископаемому топливу во многих секторах.

И четвертое – это поддержка со стороны правительств и международных организаций. Многие страны, в том числе и Казахстан, а также международные организации признают важность развития «зеленого» водорода и принимают меры для стимулирования его производства и использования.

– Компания Svevind совместно с Правительством РК объявила о строительстве одного из крупнейших в мире заводов по производству «зеленого» водорода в Казахстане в Мангистауской области. По каким причинам для этого проекта был выбран именно западный регион нашей страны?

– При выборе площадки для реализации проекта мы обращали внимание на несколько факторов. Одним из самых главных являются ресурсы возобновляемой энергии: регион обладает значительным потенциалом возобновляемой энергии, особенно в виде ресурсов ветра и солнца. В ходе исследования Мирового атласа ветров выяснилось, что скорость и плотность ветра в Мангистауской области одна из сильнейших на континенте. Стоимость производства «зеленого» водорода сильно зависит от затрат на производство альтернативной энергии. Таким образом, доступ к источникам ВИЭ делает производство конечного продукта в Мангистауской области конкурентоспособным на рынке.

Следующий фактор – доступ к водным ресурсам. Не секрет, что «зеленый» водород производится путем электролиза воды. Поэтому наличие определенного объема H₂O для проекта критически важно. Мангистауская область выигрывает от близости к водным ресурсам, в том числе к Каспийскому морю.

И последнее, но не по значимости, – это стратегическое расположение региона, обеспечивающее доступ как к внутреннему, так и к международному рынку. Мангистау имеет доступ к транспортным маршрутам, таким как морские порты и терминалы, трубопроводы, железные дороги, которые являются ключевыми точками для экспорта товаров. Доступ к Каспийскому морю открывает путь для экспорта товаров через Транскаспийский транспортный маршрут.

 – Важным фактором для развития водородной энергетики является доступ к водным ресурсам. Казахстан ограничен в водных ресурсах, а Каспийское море представляет собой замкнутый водоем – бессточное озеро. Кроме этого, экологи бьют тревогу о том, что Каспийское море мелеет. По Вашему мнению, не усугубит ли запуск завода по производству водорода процесс сокращения водных ресурсов Каспия?

– Мы проводим многолетнюю оценку нашего проекта воздействия на окружающую среду, не только на флору и фауну Каспийского моря, на близлежащие территории, а также на те территории, где будут установлены солнечные панели и ветровые турбины. Все это делается по самым высоким европейским стандартам ESG.

Если говорить о требуемом объеме воды, то сейчас мы работаем над детализацией технического процесса. В настоящее время изучаем различные технологии, особенно в области охлаждения оборудования, на предмет их технической, экономической и экологической пригодности для производства «зеленого» водорода в Мангистауской области. В зависимости от результатов и выбранной технологии можно более точно рассчитать конечную потребность в воде. Наши текущие расчеты показывают, что водозабор проекта оказывает влияние менее чем на 0,15 миллиметра в год на уровень Каспийского моря. Несмотря на это, мы работаем над дальнейшим сокращением данного показателя.

С нашей точки зрения, также важно учитывать, что экологические преимущества перевешивают недостатки. Например, если мы сравним классическое производство аммиака с «зеленым» подходом Hyrasia one, мы сэкономим около 20 миллионов тонн CO₂ в год. Кроме того, не выделяются экологические токсины и другие парниковые газы. Эти сбережения имеют влияние не только на региональном, но и на глобальном уровне.

– Одной из актуальных проблем для водородной энергетики является его транспортировка. С учетом удаленности Казахстана от Европы, каким образом, планируется осуществлять транспортировку, обеспечив при этом безопасность для персонала и окружающей среды?

– Вы правы. Транспортировка водорода, особенно на большие расстояния, действительно является большим вопросом для водородной промышленности. Обеспечение безопасности персонала и окружающей среды имеет первостепенное значение при транспортировке водорода. В целом есть несколько возможностей транспортировки «зеленого» водорода из Мангистауской области в страны дальнего зарубежья.

Одним из распространенных способов транспортировки водорода является использование специальных трубопроводов. Существующие газопроводы потенциально могут быть перепрофилированы для транспортировки водорода, с учетом определенных модификаций из-за различных свойств водорода.

Водород можно сжижать, охлаждая его до очень низких температур, что уменьшает его объем при транспортировке и облегчает хранение и обращение с ним. Сжиженный водород можно транспортировать в криогенных цистернах или специализированных контейнерах.

Наш изучаемый вариант на сегодня – преобразование водорода в аммиак, который легче транспортировать и который имеет развитую глобальную транспортную инфраструктуру. Аммиак можно производить с использованием водорода и азота, а затем транспортировать с помощью существующих специализированных цистерн для аммиака.

Мы проводим анализ по данному вопросу совместно с DB Engineering & Consulting GmbH с интеграцией международных стандартов и правил безопасности всей цепочки поставок. Это включает в себя соблюдение отраслевых стандартов и правил, внедрение систем управления безопасностью и проведение тщательной оценки рисков на каждом этапе цепочки поставок.

 – Один из параметров для производства «зеленого» водорода – использование возобновляемых источников энергии для его производства. Как планируется решать эту задачу? Не повлияет ли ввод больших мощностей ВИЭ на дисбалансы в энергосистеме РК? Планируется ли использование регулировочной мощности – накопителей или маневренных мощностей – для выравнивания графика работы станций ВИЭ?

 – В рамках реализации нашего проекта планируется построить несколько тысяч ветровых электростанций и установить большое количество солнечных панелей. Я уже упоминала ранее, что общая их мощность составит 40 ГВт.

Наш проект будет функционировать полностью на автономной передаче электроэнергии. Мы не будем подключаться к энергосистеме Мангистауской области. Будет строиться полностью автономная инфраструктура. Выработанная электроэнергия будет поставляться по собственным высоковольтным линиям электропередачи сверхвысокого напряжения с максимальной мощностью 750 киловольт. Вся произведенная энергия будет поставляться на производство «зеленого» водорода.

Что касается аккумулирующих мощностей, то стоит отметить, что мощность электролиза на нашем проекте составит около 20 ГВт, а остальная вырабатываемая энергия будет использована на вспомогательные процессы, такие как синтез аммиака и электрические потери.

Сочетание ветровой и солнечной энергии и их распределение на разных локациях позволит обеспечить сбалансированное производство электроэнергии.

В настоящее время мы разрабатываем концепцию хранения, обеспечивающую стабильную и безопасную работу, а также минимальную себестоимость продукции (BESS (battery electric storage system) = аккумуляторная электрическая система хранения будет частью этого решения).

Кроме того, правильная расстановка ветровых турбин и солнечных панелей даст возможность балансировки вырабатываемой электроэнергии. Сейчас уже мы установили ряд метеомачт, с помощью которых мы выберем наиболее оптимальное расположение будущих ветровых и солнечных станций.

 – Глава государства неоднократно ставил задачу по развитию местного содержания для сектора ВИЭ. В стране запускается производство солнечных модулей, производятся трансформаторы, кабельная продукция, металлоконструкции. С учетом больших мощностей по строительству станций ВИЭ для проекта Svevind планируется ли использование местного оборудования и комплектующих и привлечение местных компаний на этапе проектирования и строительства станций? Каким образом будет выстроен этот процесс?

– Использование местного оборудования и комплектующих, а также привлечение местных компаний к такому крупномасштабному проекту, конечно же, может иметь ряд преимуществ, которые следует учитывать.

Во-первых, это может стимулировать экономический рост и развитие в регионе путем создания рабочих мест и поддерживать местный бизнес.

Во-вторых, в зависимости от наличия местных ресурсов закупка оборудования и компонентов на месте часто является более рентабельной, чем их импорт. Местные поставщики могут предлагать конкурентоспособные цены и более короткие сроки, что снижает общую стоимость проекта.

В-третьих, сотрудничество с местными компаниями дает возможность для передачи знаний и обмена технологиями. Это позволяет местным компаниям приобретать знания и опыт в водородной промышленности, способствуя развитию квалифицированной рабочей силы.

В-четвертых, опора на местных поставщиков снижает зависимость от иностранных источников и снижает риски с перебоями в глобальной цепочке поставок и потенциальных логистических проблем. Это повышает устойчивость проекта, обеспечивая непрерывную и надежную поставку материалов.

В-пятых, местные компании могут предоставлять постоянную поддержку и техническое обслуживание, что позволяет быстрее реагировать на любые операционные проблемы.

И, конечно же, использование местного оборудования и компонентов может потенциально уменьшить углеродный след, связанный с транспортировкой и логистикой. Минимизируя расстояние, проходимое для поиска материалов, проект может достичь большей экологической устойчивости и поддержать общие цели производства «зеленого» водорода.

С учетом всех вышеуказанных преимуществ, конечно, хотелось бы максимально вовлечь местные компании. Однако такие решения и выводы могут быть сделаны только после завершения этапов проектирования проекта Hyrasia One, то есть Pre-FEED и FEED, запланированных на конец 2024 года. Также важно учитывать наличие необходимого оборудования, компонентов и ресурсов на местном рынке.

В результате Pre-FEED и FEED будет определена основа дизайна, разработаны основные принципы и концепции закупок, строительства, эксплуатации ВИЭ и промышленных предприятий. На этапе Pre-FEED будут определены основные параметры процессов и оборудования, таких как электролиз, опреснение морской воды, хранение водорода, синтез и хранение аммиака, утилизация тепла и охлаждение, хранение тепла и производство электроэнергии, система накопления энергии на батареях, а также производство энергии ветряных турбин и фотоэлектрической энергии и транспорт.

Кроме того, глобальное масштабирование производства «зеленого» водорода потребует увеличения производственных мощностей по всей цепочке создания стоимости. В рамках Pre-FEED мы также изучаем возможности создания таких производственных мощностей и используем полученные результаты в переговорах с поставщиками оборудования.

В результате к концу 2024 года будет достигнуто четкое понимание необходимого оборудования, компонентов и ресурсов для реализации всего проекта Hyrasia One во время фазы EPC.

При этом стратегия закупок будет разработана с учетом необходимых материалов и оборудования, а также с учетом решающих факторов. В их числе глобальные производственные мощности и производственные площади, сроки выполнения заказов, компетентность местных поставщиков, наличие необходимых материалов и компонентов.

Но для реализации проекта Hyrasia One требуется не только высокотехнологичное оборудование и компоненты, но и огромное количество строительных материалов. На этапе строительства проекта мы действительно рассчитываем на местный рынок и наличие основных материалов, таких как цемент, бетон, стальные конструкции, трубы, кабели всех категорий, электрические, контрольно-измерительные компоненты. Для этого мы планируем привлекать местных специалистов. Мы надеемся на успешное сотрудничество с местными компаниями и производителями на предстоящих этапах.

 – В заключение последний вопрос: какую ценность привнесет реализация проекта по производству «зеленого» водорода в экономику Республики Казахстан?

 – В рамках реализации проекта в экономику Казахстана будет инвестировано около $50 млрд. Помимо объектов ВИЭ, высоковольтной линии электропередачи, завода по производству самого водорода, водоочистных и опреснительных сооружений, инвестор также берет на себя возведение всей необходимой инфраструктуры. В том числе автомобильных дорог, которые будут также использоваться и казахстанцами. По окончании строительства компания будет готова передать часть дорог на баланс местных исполнительных органов.

 Производство «зеленого» водорода может стать новым и перспективным рынком, будут создаваться новые рабочие места, стимулироваться инновации и развитие новых технологий.

 Хочу также отметить, что мы превентивно занялись вопросом подготовки кадров для нашего проекта, для которого потребуется большое количество технических специалистов. В рамках визита Президента Германии Франка-Вальтера Шатйнмайера в Актау была заложена капсула Казахстанского-Германского института устойчивого инжиниринга. В Казахстан уже приехали представители технических вузов Германии, которые с сентября этого года начнут обучать местных специалистов. Здесь будут выпускаться энергетики, геологи, геодезисты и инженеры. Некоторые специалисты получат сразу два диплома в рамках дуального образования – казахстанский и немецкий.

Нашей компании потребуются большое количество специалистов самых разных профессий. Например, только в рамках строительства проекта будет создано несколько тысяч рабочих мест. С момента старта работы непосредственно самого предприятия (производство электроэнергии и производство водорода) будет создано около 1 800 постоянных рабочих мест.

Что касается состава рабочих, в планах инвесторов максимально привлечь местных работников, то есть казахстанцев. Именно для этого мы и создаем уже сейчас программу по подготовке местных технических кадров. 90% из этих 1 800 рабочих мест будут составлять казахстанцы. То же самое касается и руководящего состава – 90% будут являться гражданами республики.

«Зеленый» водород производится из возобновляемых источников энергии, поэтому его производство не приводит к выбросу углекислого газа и других вредных веществ. Водород является чистым и эффективным источником энергии. Его применение позволяет снизить зависимость от ископаемого топлива и улучшить энергетическую безопасность.

 – Спасибо за интервью!