Технологические аспекты развития водородной энергетики в России

Водородная отрасль России существует более 100 лет и является одной из крупнейших в мире. В 2021 г. в стране было произведено более 5 млн т водорода (5 место в мире после КНР, США, ЕС-27 и Индии), на экспорт в виде водородосодержащей продукции (аммиак, метанол, азотные удобрения) было отправлено более 1 млн т.
В связи с мировыми тенденциями роста производства и использования водорода как энергоносителя, выполняющего роль важного инструмента по сокращению выбросов парниковых газов, декарбонизации энергетики, а также использования водорода в транспортном секторе и промышленности, проведен анализ текущего состояния и перспектив развития водородной энергетики в России, рассмотрены технологии низкоуглеродного производства водорода на предприятиях электроэнергетики, нефте- и газопереработки, логистика и технологии транспортировки и хранения водорода, проанализированы ведущие мировые и перспективные российские разработки, дана оценка целесообразности их применения в России.

1. . Карасевич В. А. Основы водородной энергетики. – М.: Изд. центр РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2023. – 97 с.

2. . IEA. Global Hydrogen Review. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.iea.org/reports/global-hydrogen-review-2022.

3. . Интерфакс. Минприроды разъяснило последствия признания водорода полезным ископаемым. – 2023. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.interfax.ru/russia/913132.

4. . Осман А. «Бурят наудачу»: почему стартапы бросились искать запасы природного водорода // Форбс. – 2023. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.forbes.ru/tekhnologii/491810-buratnaudacu-pocemu-startapy-brosilis-iskat-zapasyprirodnogo-vodoroda.

5. . Global hydrogen demand by sector in the Sustainable Development Scenario, 2019–2070 Review. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/globalhydrogen-demand-by-sector-in-the-sustainabledevelopment-scenario-2019-2070.

6. . Quantification and analysis of CO2 footprint from industrial facilities in Saudi Arabia / A. Hamieh, F. Rowaihy, M. Al-Juaied, A. N. Abo-Khatwa, A. M. Afifi, H. Hoteit // Energy Conversion and Management: X. – 2022. – Volume 16. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590174522001222.

7. . Volcovici V. Biden's green hydrogen plan hits climate obstacle: Water shortage // Reuters. – 2023. – 3 July. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.reuters.com/sustainability/climateenergy/bidens-green-hydrogen-plan-hits-climateobstacle-water-shortage-2023-07-03/.

8. . ГОСТ Р 58144–2018. Вода дистиллированная. Технические условия. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200159410.

9. . Российские компетенции водородной промышленности: Сборник. – М.: Минпромторг, 2022. – 170 с.

10. . Elistratov V., Denisov R. Development of isolated energy systems based on renewable energy sources and hydrogen storage // International Journal of Hydrogen Energy. – 2023. – Volume 48. – Issue 70. – P. 27059-27067.

11. . ГОСТ Р ( проект, первая редакция). Трубы стальные бесшовные для транспортирования газообразного водорода. Технические условия. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.normacs.info/projects/10611.

12. . TEBIZ GROUP. Маркетинговое исследование «Анализ рынка водорода в России – 2022. Показатели и прогнозы». – 2023. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://marketing.rbc.ru/research/35272/.

13. . ГОСТ Р (проект, первая редакция). Баллоны стальные бесшовные на рабочее давление не более 40,0 МПа (407,9 кгс/см2) вместимостью не более 1000 л для транспортировки, хранения и использования газообразного водорода. Общие технические условия. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.normacs.info/discussions/8715.

14. . Интернет–сайт АО «НИИГРАФИТ». Баллоны высокого давления для хранения и транспортирования водорода. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://niigrafit.ru/production/ballony-vysokogodavleniya-dlya-hraneniya-i-transportirovaniyavodoroda/.

15. . Металлогидридные материалы и устройства для водородного аккумулирования электроэнергии / Б. П. Тарасов, П. В. Фурсиков, А. А. Володин, А. А. Арбузов // Всероссийская научно-практическая конференция «Водород. Технологии. Будущее». – Томск, 2020. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://portal.tpu.ru/files/conferences/htf/tarasov.pdf.

16. . Макарян И. А., Седов И. В., Максимов А. Л. Хранение водорода с использованием жидких органических носителей // Журнал прикладной химии. – 2020. – Вып. 12. – С. 1716–1733.

17. . Технологии хранения водорода. Водородные накопители энергии / А. А. Хохонов, Ф. А. Шайхатдинов, В. А. Бобровский, Д. А. Агарков, С. И. Бредихин, А. А. Чичиров, Е. О. Рыбина // Успехи в химии и химической технологии. – 2020. – №12 (235). – С. 47–52.

18. . Марченко О . В ., Соломин С . В . Анализ эффективности аккумулирования электрической энергии и водорода в энергосистемах с возобновляемыми источниками энергии // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2018. – №3 (134). – С. 183–193.

19. . Интернет–сайт компании Doosan Fuel Cell. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.doosanfuelcell.com/en/prod/prod-0102/.

20. . Mixtures of heavy fuel oil and green hydrogen in combustion equipment: Energy analysis, emission estimates, and economic prospects / F. S. Carvalho, P. T. Lacava, C. H. Rufino, D. T. Pedroso, E. B. Machin, F. H. M . A raújo, D . G omez A costa, J . A . C arvalho J r. / / Energy Conversion and Management. – 2023. – 277. – 116629.

21. . Technological aspects of Russian hydrogen energy development/ Karasevich, V.A., Elistratov, V.V., Lopatin, A.S., Ternikov, O.V., Putilova, I.V. International Journal of Hydrogen., 2024, 57, страницы 1332–1338.