Сколько нужно энергии на производство 1м³ зелёного водорода

Зелёная Точка Старта

Сколько нужно потратить энергии на производство 1м³ «зелёного» водорода?

Производство «зелёного» водорода постепенно становится одной из важнейших составляющей топливно-энергетической сферы. Водород, будь он «зелёный», «голубой» или «коричневый», в зависимости от способа его производства, в ближайшие десятилетия в транспорте займёт место дизельного топлива, а в металлургии и энергетики его можно считать «газовым накопителем энергии».

Агрегатные состояния водорода и способы его хранения, это отдельная большая тема. Там есть сжатие, сжижение, металлогидриды… Это всё темы последующие за первичным этапом, а именно этапом самого производства водорода.

Производство водорода это вам на НПЗ в черте города...
Производство водорода это вам на НПЗ в черте города…

И вот тут возникает вопрос. Чтобы водород был экономически эффективен в своих настоящих и будущих качествах в транспорте и энергетике, сколько надо потратить энергии на производство 1м³, в нашем случае, «зелёного» водорода?

Напомню, что «зелёным» водородом, то есть не имеющим «углеродный след», считается водород, произведённый путём электролиза воды, с применением электроэнергии от ВИЭ генерации. Такие электролизные установки сейчас стоят в основной на побережьях или в море, в районах нахождения оффшорных ветропарков. И ранее практически нигде не было точных цифр, описывающих сколько же тратится энергии на производство водорода на таких станциях.

Присоединяйтесь к нам в Telegram Присоединяйтесь к нам в Telegram

Однако, в Китае, буквально на днях был представлен «энергетический стандарт», как раз показывающий интересующие нас цифры — «Спецификация проектирования для производства водорода из возобновляемых источников энергии».

Данная работа проведена «China Power Construction Group Northwest Survey, Design and Research Institute Co., Ltd.» из провинции Шэньси.

В таблице ниже указаны параметры производства 1м³ «зелёного» водорода путём электролиза, используя как раз ВИЭ электроэнергию.

Энергопотребление при производстве H2 от ВИЭ
Энергопотребление при производстве H2 от ВИЭ

Чтобы не утомлять вас массой цифр, приведу несколько основных показателей. Согласно расчётам 6-летней давности, найденным в Рунете, для производства 1 м³ водорода требуется 3,56 кВт*ч электроэнергии или 3600 кДж энергии. Но то были чисто «академические» расчёты, практически не привязанные к реальному промышленному производству в электролизёрах, тем более с применением ВИЭ-генерации.

Китайские же данные несколько иные. Немного, но иные. И рассчитаны они именно на промышленное производство водорода, в «товарных» объёмах.

Как мы видим, китайские расчёты дают показатель расхода энергии на 1 м³ водорода от 4,3 кВт*ч/м³ до 5,1 кВт*ч/м³. И если 1 кг водорода это 12,465 м³, то получается, что для производства 1 кг водорода нужно потратить от 53,59 кВт*ч до 63,57 кВт*ч электроэнергии.

Китайский электролизёр для проекта в Египте
Китайский электролизёр для проекта в Египте

А стоит ли «овчинка выделки», если сравнивать с «классическим» топливом?

Вот такие данные мы имеем.

Плотность энергии — это количество энергии на единицу объема:

  • водород – 33,6 кВт*ч /кг;
  • бензин и дизельное топливо — около 12 кВт*ч /кг.

То есть, даже по этим данным, водородный электромобиль будет эффективнее гибрида, где ДВС играет роль генератора.

Это реальный завод в Китае по производству водорода, используя для этого солнечную энергию
Это реальный завод в Китае по производству водорода, используя для этого солнечную энергию

Надо сказать, что китайские оценки по затратам электроэнергии на производство 1 м³ водорода несколько завышены. Данные о более эффективных системах электролизёров показывают расход ~ от 39 до 48 кВт*ч на производство 1 кг водорода. Видимо китайцы, беря во внимание использования практически даровой энергии Солнца и ветра, ставили во главу не столько энергоэффективность, сколько требуемый объём производства.

P.S.

Можно дальше проводить расчёты, к примеру по стоимости производства 1 кг водорода. Но суть в том, что даже в нас в России оптовые цены на электричество сильно разнятся от региона, и от метода генерации. К примеру, самая низкая цена на электроэнергию в России, это в районе каскада ГРЭС на сибирских реках, в частности в Иркутской области, а самая высокая на Чукотке.

И тут можно вспомнить, что наши проекты по производству водорода по большей степени имеют локации на Камчатке, Сахалине, Курилах, и в целом по нашему восточному побережью. Именно там можно строить эффективные ветропарки, а также попробовать реализовать амбициозные проекты приливных электростанций.

Вот тогда российский водород польётся рекой…

Уважаемые читатели, чтобы не пропустить наши свежие статьи вы можете подписаться на наш Телеграм-канал. Оставляйте комментарии, ставьте лайки, делайте репосты (кнопки соцсетей есть в конце каждого материала). Ваше участие нам очень важно!

Добавить комментарий