Природният газ и преходът към беземисионна енергетика - 2 част

Втората част на анализа  “Природният газ и преходът към беземисионна енергетика”

Преход от природен газ към водород

Едно забележително предимство на използването на възобновяемия природен газ е, че за транспорта и разпределението му може да се използват съществуващите мрежи за природен газ. Инфраструктурата за пренос и разпределение на природен газ, разбира се, ще се нуждае от рехабилитация, за да се съобрази с по-високото съдържание на водород, но при вече налични трасета и съществуващи тръбопроводи работата и разходите ще бъдат значително по-малки.

Потреблението на газ - първоначално природен, а след това  възобновяем - в Европа се очаква да расте вследствие затварянето на въглищните и ядрените централи, но то ще се ограничава от повишаването на ефективността на отоплението и на възобновяемата енергия – електричество, топлина и газ.  След 2030 г. технологичното развитие ще позволи увеличаване на участието на водорода в газовата енергия до окончателното заместване на природния газ.  Успоредно с това участието му в производството на електроенергия ще намалее до необходимия минимум за гарантирането на адекватността на електроенергийните системи.

Този процес може да се развива само при подходяща енергийна политика, която изисква по-широко международно сътрудничество на ЕС със страни, богати на възобновяема енергия - слънчева на юг от ЕС, вятърна - на север в ЕС.

Ролята на водорода

Участието на природния газ в енергийния баланс позволява плавен преход към водорода като енергоносител.  Като първи химичен елемент водородът стои най-близо до електричеството.  Разлагането на водата на водород и кислород не представлява основна техническа проблема, а в същото време неизмеримо увеличава възможностите за използване на възобновяема енергия.

Благодарение на високата си енергийна плътност водородът е в състояние да замести изкопаемите горива в превозни средства и индустриални машини.  Водородът е основен компонент на течните и газови изкопаеми горива и този близък афинитет позволява използването на водорода, получен чрез възобновяема енергия, за тяхното изкуствено производство, без загуба на енергия.  Горивата, които се произвеждат по този начин, не се различават по основните си качества от тези, които се добиват от нефт и природен газ и могат ефективно да ги заменят, заедно с очакваното второ и трето поколение възобновяеми горива.  Водородните горива могат да се транспортират и съхраняват във вече разработената инфраструктура за нефтени горива и природен газ.

Водородът и електричеството могат да се използват в приложение, което най-добре отговаря на особеностите и изискванията на технологичните процеси и, което значително намалява разходите за развитие на водородна енергия.  Тези възможности са във фаза на развитие и в бъдеще - 2030 г. - ще отворят нова ера в прилагането и трансформацията на възобновяема електроенергия.  Технологиите Power-to-X (PtX) биха намалили рязкото разграничение между технологиите и биха допринесли за регулирането на баланса на енергийната система.

Интегрирането на енергийните носители и енергийните потоци чрез взаимна трансформация е мощен инструмент за използване на слънчевите ресурси.  Докладът „Международни аспекти на пътната карта Power-To-X“ (WEC Germany, International Aspects Of A Power-To-X Roadmap, 2018, WEC the Netherlands, Hydrogen – Industry as Catalyst the Netherlands Accelerating the Decarbonisation of Our Economy to 2030), в което участват близо 30 национални комитети на Световния енергиен съвет и известни енергийни компании, проучва възможностите за „създаване на глобална PtX индустрия през следващите десетилетия“ и „идентифицират основните етапи на пътната карта към глобалния пазар на PtX.“

Може да се предположи, че възобновяемият водород първо ще намери приложение в индустрията, където и сега се използва, макар и произведен от невъзобновяема електроенергия.  Замяната с възобновяем водород ще позволи да се тестват първите стъпки към използването му и в други сектори.

Бъдещото бързо развитие на водородната енергетика ще изисква сътрудничество между ЕС и страни с висока слънчева радиация в Африка, Азия и дори Австралия, тъй като, предвид високия енергиен потенциал на водорода относителните транспортни разходи не са високи.  Високият потенциал на вятъра на брега на Северния ледовит океан също е много подходящ за производство на водород.

По време на Световния икономически форум през 2017 г. в Давос, събрание на изпълнителни директори на известни компании основаха „Hydrogen council / Водороден съвет“, който има задача да ускорява инвестициите и комерсиализацията на водородната енергетика и насърчава заинтересованите страни да развиват политика за подкрепа.

На 17 и 18 септември 2018 в Линц, Австрия, по покана на австрийското правителство се проведе среща на представители на страните членки и водещи енергийни компании, които обсъдиха и подписаха „Водородна инициатива“.  В нея се подчертава ролята, която може да има водородът в интегрирането на енергийните сектори, съхранението на енергия, производството на възобновяем метан (и други въглеводороди), индустрията и транспорта.

В рамките на програмата на конференцията на ООН COP25 в Мадрид на 5 декември 2019 г. се състоя среща на високо ниво, организирана от IEA и водена от отговорните министри на Холандия и Япония, посветена на развитието на водородната енергетика.  Беше отбелязано безпрецедентното ускорение на изследванията за използване на водорода в новата беземисионна енергетика.  Представен бе докладът на IEA (The Future of Hydrogen; Seizing today’s opportunities; Technology report — June 2019) от юни т.г. поръчан от Японското правителство по случай председателството на Япония на G20 и бяха обсъдени ред инициативи за развитие на водородната енергетика.

След срещата „Съветът по водород“ и Европейската инвестиционна банка (EIB) обявиха споразумение за сътрудничество в разработването на иновативни програми за финансиране на водородни проекти за справяне с климатичните промени.

В светлината на непрекъснатия напредък на автоматизацията и дигитализация в промишлеността, енергийният сектор трябва да се подготви за нови усилия и действия към декарбонизация на производството, преноса, съхранението и използването на енергия, дългосрочната енергийна сигурност на ЕС, като използва всички възможности на технологичния прогрес.