Почему водородная стратегия Великобритании не срабатывает

Использование возобновляемых источников энергии для достижения поставленной правительством цели по водороду будет потреблять около половины всей морской ветроэнергетики Великобритании.

Ник Феррис

В прошлом году правительство, в ответ на резкий рост цен на нефть и газ, усилило свои амбиции в отношении и без того противоречивой водородной стратегии. В апреле 2022 года компания объявила, что удвоит первоначальную цель с 5 гигаватт низкоуглеродных производственных мощностей до 10 ГВт. Но достижение этой цели представляет собой потенциально непреодолимую задачу, как показывают экспертные анализы, предоставленные Spotlight, требующие либо огромных объемов возобновляемых источников энергии, либо улавливания углерода со скоростью, которая еще никогда не была достигнута.

Согласно прогнозу, предоставленному Spotlight и подтвержденному другими экспертами, производство 10 ГВт «зеленого» водорода с использованием возобновляемых источников энергии будет потреблять возобновляемую электроэнергию, эквивалентную примерно 50 процентам запланированной мощности морской ветроэнергетики Великобритании. Альтернативно, производство «голубого» водорода из природного газа в сочетании с технологией улавливания и хранения углерода (CCS) в настоящее время не приведет к производству «низкоуглеродного» топлива, поскольку технология CCS еще не способна поглощать достаточные уровни углерода.

«Водородная стратегия Великобритании в ее нынешнем виде просто не складывается», — сказал Арджун Флора из Института экономики энергетики и финансового анализа (IEEFA). «Мы уже изо всех сил пытаемся достичь целей по росту возобновляемых источников энергии, а наша зависимость от ископаемого газа наносит ущерб экономике. Эта стратегия усугубит обе проблемы за счет британских домохозяйств и налогоплательщиков».

Алекс Ли, участник климатической кампании «Друзей Земли» в Шотландии, назвал стремление правительства перейти на водород «глупым». «Зеленый водород, полученный из возобновляемых источников энергии, неэффективен и дороже, чем существующие возобновляемые технологии, такие как электрические тепловые насосы для наших домов и электрификация систем общественного транспорта. Голубой водород из ископаемого топлива — это всего лишь еще один трюк нефтяной промышленности, который удерживает нас в рамках ископаемого топлива с обещанием сомнительная технология улавливания и хранения углерода».

Связанный

[См. также: Как решить проблему тепловых насосов в Великобритании]

Зеленый водород производится при электролизе воды с использованием возобновляемых источников электроэнергии, таких как солнце и ветер. Голубой водород получается, когда природный газ подвергается процессу, называемому паровой конверсией метана, а полученный углекислый газ затем улавливается и хранится.

По словам Нилая Шаха, профессора инженерии технологических систем в Имперском колледже Лондона, с учетом потерь энергии для производства 10 ГВт зеленого водорода потребуется около 14 ГВт возобновляемой электроэнергии.

Переменная скорость ветра означает, что на практике 14 ГВт морского ветра не будут обеспечивать стабильное снабжение электроэнергией. Коэффициенты мощности морской ветроэнергетики, которые относятся к средней выработке, достигнутой за год, постоянно улучшаются, но для большинства ферм остаются на уровне около 30-40 процентов. Даже если мы предположим, что будущий коэффициент мощности составит 60 процентов, для этого потребуется около 23 ГВт морской ветровой энергии.

В настоящее время в Великобритании имеется около 14 ГВт морской ветровой энергии, и к 2030 году она стремится достичь 50 ГВт морской ветровой энергии (эксперты уже предупреждают, что Великобритания, скорее всего, не достигнет этой цели). Если Великобритания реализует свои амбиции по производству водорода в 10 ГВт за счет производства экологически чистого водорода, производство водорода будет потреблять около 50 процентов мощности морской ветроэнергетики.

Эта цифра несовместима с целью Великобритании по декарбонизации всей электросети к 2035 году, поскольку она съест слишком много энергии, необходимой для достижения этой конечной точки. Более того, потребуется еще больший объем энергетической инфраструктуры, если для производства экологически чистого водорода будут использоваться наземные ветряные или солнечные электростанции, поскольку эти источники электроэнергии имеют еще более низкий коэффициент мощности, чем морской ветер.

[См. также: Виноват ли Брексит в нехватке помидоров в Великобритании?]

Великобритания, однако, не стремится к тому, чтобы все 10 ГВт вырабатывались из зеленого водорода: правительственная стратегия энергетической безопасности гласит, что максимум 50 процентов новых мощностей должно поступать из голубого водорода. Но существуют серьезные сомнения в том, что голубой водород может стать частью действительно низкоуглеродной энергетической стратегии к 2030 году. производимого углекислого газа. Британское определение «водорода с низким содержанием углерода» соответствует примерно 75 процентам улавливаемых выбросов; но для того, чтобы синий водород был законно низкоуглеродистым, необходимо улавливать более 90 процентов выбросов.