Производство водорода в России. Перспективы

Исследование SBS Consulting посвящено анализу текущих тенденций и перспектив развития водородной энергетики в России и на глобальном уровне до 2030 года. В отчете рассматриваются динамика потребления водорода, технологии его производства, экономические аспекты, а также оценка устойчивости различных методов производства водорода к изменению рыночных условий и цен на сырье.

Динамика потребления водорода

Мировое потребление водорода:

• В 2020 году мировое потребление чистого водорода и водорода в смеси с другими газами составило 75 и 44 млн тонн соответственно.
• Ожидается, что к 2030 году потребление водорода возрастет до 100 млн тонн, а водорода в смеси – до 56 млн тонн, что эквивалентно среднегодовому темпу роста 29%.

Основные сегменты потребления водорода

1. Нефтепереработка:
   
   

   Наблюдается наиболее высокий рост за счет увеличения спроса на нефтепродукты, в том числе с низким содержанием серы.

2. Производство аммиака:
   
   

   Стабильный рост потребления водорода для производства аммиака.

3. Производство метанола:
   
   

   Увеличение использования водорода в смеси для производства метанола.

4. Транспорт:
   
   

   Значительный рост спроса на водород в транспортном секторе, особенно в США, Китае, Японии и ЕС.

5. Металлургия:
   
   

   Увеличение потребления водорода в металлургической промышленности.

Классификация водорода и технологии производства

1. Серый водород:
   
   

   —Производится путем паровой конверсии метана или газификации угля.

   —Более 97% мирового производства водорода приходится на этот тип, характеризуется высокими выбросами CO2.

2. Синий водород:
   
   

   —Производится теми же методами, что и серый водород, но с использованием технологий улавливания и захоронения CO2 (CCUS).

   —Эта технология находится на стадии коммерциализации.

3. Желтый и зеленый водород:
   
   

   —Производится путем электролиза с использованием электричества от АЭС (желтый водород) или возобновляемых источников энергии (зеленый водород).

   —Щелочные электролизеры наиболее распространены для производства этого типа водорода.

Сравнительная характеристика технологий производства водорода:

1. Эмиссия CO2:
   
   

   —Уголь с CCUS: 4,1 кг CO2 / кг H2

   —Метан с CCUS: 3 кг CO2 / кг H2

   —Зеленый водород (ВЭС, СЭС): практически нулевая эмиссия CO2

2. Затраты на производство:
   
   

   —В России основная и самая дешевая технология – паровая конверсия метана, что обусловлено низкой ценой на природный газ.

Спрос на водород в России

Основные сегменты потребления водорода в России:

1. Нефтепродукты:
   
   

   —В 2020 году в России переработано около 270 млн тонн нефти, что составляет 6% мировой нефтепереработки.

   —Использовано около 22 млн тонн водорода, ожидается рост спроса на 8% к 2030 году.

2. Химическая промышленность:
   
   

   —В 2020 году спрос на водород для производства аммиака и метанола составлял 28 млн тонн и 700 тыс. тонн соответственно.

   —Ожидается, что к 2030 году спрос вырастет до 34 млн тонн для аммиака и 1 млн тонн для метанола.

Экономические аспекты производства водорода в России

1. Паровая конверсия метана:
   
   

   —Низкая цена на природный газ делает эту технологию самой дешевой.

   —Ожидается рост издержек на 20% к 2030 году из-за повышения цен на природный газ на 50%.

2. Газификация угля:
   
   

   —Дороже, чем конверсия метана, из-за более высоких CAPEX.

   —Ожидается рост издержек на 6% к 2030 году из-за повышения цен на уголь на 20%.

3. Электролиз:
   
   

   —Ожидается снижение стоимости электролизеров на 30-40% к 2030 году.

   —Зеленый водород останется в 2-3 раза дороже других технологий, несмотря на снижение стоимости генерации на СЭС и ВЭС более чем на 20%.

4. CCUS:
   
   

   —Технология находится на стадии разработки.

   —Потенциально станет экономически оптимальной для производства водорода.

Заключение

Водородная энергетика представляет собой перспективное направление для развития как в России, так и в мире. Ожидается значительный рост спроса на водород в различных секторах экономики. Развитие технологий производства водорода, особенно с использованием возобновляемых источников энергии и CCUS, позволит снизить углеродный след и сделать водород конкурентоспособным топливом будущего.

Для успешного развития водородной энергетики в России необходимы инвестиции в инфраструктуру, разработку технологий и государственная поддержка, что позволит стране занять лидирующие позиции на мировом рынке водорода к 2030 году.

Подробные результаты исследования смотрите в нашей презентации.