Fraunhofer IEE: Не смесвайте водород в газовите мрежи

Не трябва да се допуска да бъде водородът да бъде сместван в газовите мрежи. До този извод стигат експертите от Немския институт по икономика, енергетика и технология на енергийните системи (Fraunhofer IEE) в докладът си The limitations of hydrogen blending in the European gas grid.

Като една от насоките за декарбонизация на икономиката, Европа разглежда добавянето на „нисковъглероден водород“ в газовите мрежи. По този начин природният газ се разрежда и съответно емисиите при изгарянето на такава смес при крайните потребители са по-ниски. Към това трябва да се добави, че съществуващата газотранспортна/газоразпределителна инфраструктура се предвижда да се използва за транспортирането на водород (като част от смесването), докато не бъдат създадени специални тръбопроводи за пренос на водород. В разработката си експертите от института се опитват да оценят дали е целесъобразно добавянето на водород в газовите мрежи.

Изводът съответно е: Не. Това не трябва да де прави.

Добавянето в газовите мрежи на 20 % водород (това е процентът, който се смята за технически допустим за безопасна работа на газовите котли и за който се лобира) води до спад на емисиите едва с 6-7 %, но увеличава разходите на предприятията и на домакинствата в значителна степен.
Освен това от Fraunhofer установяват и опасността от възникването на технически проблеми пи смес с 20 % H2.

Авторите на доклада отбелязват, че не съществува единна универсална граница за съотношението на водорода в сместа му с природен газ. От техническа гледна точка горните граници зависят значително от толерансите на различните потребители на газ. В стандарта EN 16726 от 2019 г. се казва: „Към настоящия момент не е възможно да се определи гранична стойност за водорода, която да е универсална за всички области на европейската газова инфраструктура и затова се препоръчва да се извърши анализ за всеки отделен случай“.

Магистралните газопроводи могат да се справят без проблем със смес до 10 % H2 и „по-висок дял на H2 може да са възможни, но това зависи от съответните материали на газопроводите“.

Газомерите в жилищни сгради може да имат проблеми с калибрирането и нищо не може да се каже за издръжливостта на еластомерните уплътнения. Този въпрос само се изследва.

Съществуващите газови компресори може да работят със смес от 10 % H2, но по-висок дял на водорода ще изисква адаптиране на работните колела и скоростните кутии. Цената на промените се оценява на около половината от цената на новите компресори.

Съществува също така „висока несигурност“ относно това, ще могат ли съществуващите подземни газохранилища да се справят с 20 % дял на водорода, особено що се касае за каверните във водоносните структури. В доклада са посочени редица технически детайли.

Авторите отбелязват, че може да има малко "нисковъглероден" водород (и в обозримо бъдеще той ще бъде по-малко от необходимото), така че е препоръчително да се използва "директно" в онези сектори, където е необходим на първо място (торове , стомана, авиация ...), и само там, където директната електрификация не е възможна.

Добавянето на водород към настоящите газови мрежи е привидно просто решение, но може да подкопае усилията за декарбонизация. От една страна, ефектът по отношение на намаляването на емисиите ще бъде малък, а от друга страна, няма да има достатъчно водород за онези сектори, които наистина се нуждаят от него.

Как да се транспортира водорода до крайните потребители? Авторите говорят за предпочитанието към регионализация, тоест по-добре е да се произвежда водород близо до потребителя (в промишлени клъстери). Препоръчва се създаването на регионални мрежи чрез модернизиране на съществуващите и изграждане на нови (водородни) газопроводи. Освен това вече има доста такива регионални проекти в Европа.

В докладът се отбелязва, че само част от съществуващата газопреносна мрежа ще бъде преобразувана на водород. Тъй като потреблението на метан ще намалява с течение на времето, съществуващите газопроводи ще трябва да бъдат изведени от експлоатация в дългосрочен план.