Проблемът в технологията са тръбите на газопроводите, защото водородът преминава през стоманата

Водородната революция, която тепърва се очаква в Европа, у нас все още е на етап обмисляне.

Водород може да замести калта, която сега горят в електроцентралите от Маришкия басейн, и това да е т. нар. водородна революция у нас. В централите, които по технологията на Никола Тодориев, горят нискокалорични лигнитни въглища, добивани в района, може да бъдат заместени с коктейл от водород и природен газ. Всъщност технологията на някогашния шеф на Комитета по енергетика Тодориев е върхова, защото, нека не забравяме, че тя позволява да се произвежда енергия буквално от кал. Това е суперрентабилно производство, но не влиза в параметрите на Зелената сделка, защото е много замърсяващо. Идеята е тези електроцентрали да преминат на коктейл от природен газ и зелен водород, т. е. водород, добит от вода с помощта на електролиза с ток, произведен от ВЕИ източници.

Под 2% е делът на зеления водород в енергийната система на Европейския съюз, у нас той още липсва в производството на ток. Няма и един осъществен проект за зелен водород, от който да се произвежда ток. Този летлив газ в България се използва единствено за охлаждане на генераторите в АЕЦ “Козлодуй” и на тецовете, както и в химическата индустрия.  

Така че засега първият елемент от Менделеевата таблица прилича на китайските инвестиции - всички говорят за тях, но никой не ги е виждал поне в нашата енергетика. Почти през ден излизат публикации как водородът е бъдещето на чистите производства, пък и на чистия ни живот.

Единствена и неповторима алтернатива на въглища, петрол и природен газ в прехода към въглеродна неутралност до 2050 г. го нарече преди година еврокомисарят по енергетиката Кадри Симсън.

В стратегическата си визия за въглеродно неутрален ЕС от ноември 2018 г. се прогнозира делът на водорода в енергийния микс на Европа да нарасне от сегашните под 2% до 13-14% до 2050 г. Естествено, става дума за водород, произведен от възобновяеми източници, другият не се брои.

В зависимост от това с каква електроенергия е произведен водородът е обозначен в цветове.

Кафяв е, когато се добива чрез газификация на въглища, което е неприемливо в ЕС заради въглеродния отпечатък.

Сив е водородът, произведен с изгаряне на природен газ, при което се отделят въглеродни емисии.

Синият водород е от приемливите, произвежда се също от природен газ, но емисиите се улавят и затварят в подземни кухини. Но тези технологии все още не са масови.

Има и бял водород, който е от ток от атомни централи.  

Евентуалното бъдеще на чистата енергетика - зеленият водород, се произвежда чрез електролиза – с разграждането на водата на водород и кислород в електролизатори. Условието е токът да е от възобновяеми източници – от фотоволтаични или вятърни централи.

 Разпространеното мнение е, че когато няма какво да се прави електроенергията от възобновяеми източници и когато тя е евтина, може от нея да се произвежда водород. След това в горивни клетки той се изгаря, при което продуктът е вода и топлина.

През лятото на 2020 г. Европейската комисия оповести водородната си стратегия, която предвижда до 2030 г. 430 млрд. евро инвестиции в производствени мощности на водород и 145 млрд. евро субсидии. Във възторжените коментари се споменава, че се намираме пред прага на нова енергийна ера

На държавно ниво България няма такава стратегия. В интегрирания план “Енергетика и климат” са записани 47  000 мегаватчаса електроенергия от водород на година към 2030-а, при около 40 млн. мегаватчаса годишно производство.

Инвестициите, предвидени в плана, са 3,6 млн. евро до 2030 г. Така че към миналата година България е била твърде предпазлива в плановете си за водородна енергетика, основана на ВЕИ.

По-късно, в началото на тази година, във втория вариант на плана за възстановяване и устойчивост изведнъж се появиха 78,2 млн. лв. (39,1 млн. лв. грант от инструмента за възстановяване и устойчивост) за пилотни проекти за производство на зелен водород и биогаз. Водородните технологии още не са развити и комерсиализирани, затова проектите ще бъдат насочени към сътрудничество между науката и индустрията. Разчита се те да позволят въвеждането на зелен водород и биогаз индустриални производства, в бъдещото им използване в транспорта и за производство на електрическа и топлинна енергия.

Има и още един елемент във въпросния план – чисто нов вид инвестиция са 477,2 млн. лв., заделени за изграждане на инфраструктура за пренос на водород и нисковъглеродни газообразни горива за захранване на електроцентрали и други потребители във въглищни региони в България. С парите ще се изградят 125 км нови газопроводи, подходящи за пренос на водород и нисковъглеродни газообразни горива за захранване на ТЕЦ “Марица-изток 2”, “КонтурГлобал Марица-изток 3”, “Ей И Ес - 3С Марица-изток 1” и други потребители в Маришкия въглищен басейн. Предвижда се и захранване на ТЕЦ “Бобов дол” и други потребители в региона, като газопроводите до тях са около 50 км. Новите тръби ще бъдат свързани с газопреносната мрежа на “Булгартрансгаз” и с IGB (интерконектора Гърция - България). За първи път се обявява инвестиция, която предвижда захранване с газ (на първо време) на Маришкия басейн, което е и намек за замяна на въглищата в трите централи с друго гориво. Така за първи път се появяват инвестиции и държавна подкрепа за водорода.

Зад медийния шум за водородната икономика и липсата на каквито и да било реални проекти според енергийни специалисти немалко фирми вече готвят проекти.

Повечето от компаниите, които искат да строят големи фотоволтаични централи, имали намерение към тях да изграждат и водородни инсталации. Според някои още до края на тази година или в началото на следващата ще се появят първите малки инсталации с мощности в киловати.

Богомил Манчев с фирмата си Джи Си Ар разработва и е на идейна фаза проект за голям соларен парк с водородна инсталация, каза самият той пред “24 часа”. Има одобрение на площадката и банка, която да финансира.

“Първо ще правим голям соларен парк и с част от тока ще се произвежда зелен водород, който ще горим в когенератор, като го смесваме с 15-20% максимум природен газ. Мощността няма да е по-голяма от 1 мегават. Водорода искам да го горя в инсталация с 90% КПД, за да бъде високоефективна – ще произвежда 42% електроенергия, 47% топлоенергия, 90% ползваш енергията на газа”, обясни той. Токът ще влиза в мрежата и ще се продава на борсата. Това е нещо като тестване на пазара.

ТЕЦ “Бобов дол” също работи по проект за производство на зелен водород, каза Кристина Лазарова от борда на директорите на централата. Ангажирана е голяма европейска компания, която произвежда електролизатори и турбини за водородни инсталации. 

Близо до централата ще се изгражда фотоволтаичен парк с мощност 90 мегавата, а на площадката ще бъде водородната инсталация.

“Ако е син водород, излиза скъпо и нерентабилно, няма как да се финансира.

Най-доброто нещо е от възобновяема енергия да се прави водород и то когато е най-евтина. В началото не е с много ниска себестойност, защото има немалък разход за електролизаторите. Но пък имаме варианти за съхранение, всичко е въпрос на аритметика”, каза тя.

Още е рано да се прогнозира дали производството на ток от водород ще повтори вълната на фотоволтаиците от 2012 г., когато в държавата беше свършило желязото заради стойките на соларните панели. Това донякъде зависи от европейските грантове, които ще се излеят в инсталациите, както и от условията, които ще предложи на евентуални инвеститори държавата.

А и водородните технологии са все още в пилотен етап. “Икономиката не излиза”, казва Веселин Тодоров, председател на Асоциацията на производителите и търговците на природен газ и водород, която наскоро беше учредена.

Къде са препятствията

Електролизаторите са много скъпи и ще трябва време и масово купуване, за да направят тока от водород икономически изгоден. В момента “Сименс” са съобщили, че започват производство, но няма обявена цена.

Водородът е летлив газ и може да преминава през стоманата. Така че в газопроводите, за които се смята, че могат да бъдат пригодени и за пренос на водород, ще трябва да се инвестира допълнително. Според наши експерти по газопроводите може да се пренася до 8% водород, смесен с природен газ. Те казват, че при проби във Великобритания в преносната газова система се вкарват между 5 и 8% водород.

Големият все още проблем са цените на добивания зелен водород. В момента той не може да се конкурира с водорода, добиван от фосилни горива.

Сивият водород, който се произвежда от природен газ, е с цена 1 долар на килограм. Синият, който е с улавяне и съхранение на въглеродния диоксид, е между 2 и 3 долара, а зеленият е към 5 долара.

Други специалисти слагат по-голям диапазон на цената на зеления водород - от 2,50 до 6,80 долара, заради високата цена на електрическата енергия, добивана от възобновяеми източници.

 В края на миналата година 14 учени и инженери, които са били част от ЕК, разкритикуваха водородната стратегия. Те смятат, че ефективността на соларните и вятърните паркове при производството на водород е 28%. Това означавало електролизаторите да работят само в 20 на сто от времето. И лансират производство на водород от ядрена енергия.

Тези дни пък са появиха публикации, че е по-изгодно отоплението на домовете да е с термопомпи, а не с водород.

Така че докато се разработват технологиите, ще има и конкуренция и сблъсък между тях.

Защото трансформацията на енергетиката и декарбонизацията ѝ ще струват милиарди.

Заводи за енергия от водород, самолети и влакове, задвижвани с това гориво, се тестват

Всяка седмица се обявява нова инвестиция във водородни инсталации, често в мащаб от гигават. Между ноември 2019 г. и март 2020 г. пазарните анализатори увеличиха списъка на планираните глобални инвестиции от 3,2 гигавата на 8,2 гигавата от електролизатори до 2030 г. (от които 57% в Европа). Броят на компаниите, присъединили се към Световния съвет по водорода, нарасна от 13 през 2017 г. до 81 през 2020 г. Това е написано във водородната стратегия на Европейския съюз.

Най-голямата централа за производство на енергия от водородни горивни клетки беше пусната в град Hwasung, Южна Корея, в края на миналата година. Тя е с мощност 59 мегавата. Токът се вкарва в електрическата мрежа, а топлината отива в топлофикационната мрежа на областта. В САЩ имат 56 блока за производство на ток от водородни клетки с капацитет над 1 мегават.

Водородните горивни клетки комбинират водород и кислород в електрохимична реакция, за да генерират електричество./24 часа