Иконка

Возможности сотрудничества и пилотные проекты в сфере развития водородной энергетики

Водородные проекты в России сегодня находятся на ранней стадии развития. В 2019–2020 годах в данном направлении был достигнут значительный прорыв: активизировалось сотрудничество как на уровне государств, так и с иностранными компаниями, на базе научных институтов создаются центры развития технологий. При участии четырех крупнейших нефтегазовых и энергетических компаний планируется реализовать несколько пилотных проектов: создание установок низкоуглеродного производства водорода, разработка и испытание газовых турбин на водородном топливе, изготовление опытного образца железнодорожного транспорта на водороде и производство водорода на базе АЭС.

Минпромторг :: Атлас российских проектов по производству низкоуглеродного и безуглеродного водорода и аммиака

Направления сотрудничества в сфере развития водородной энергетики

Консорциум «Технологическая водородная долина»

6
институтов РАН
  1. Томский политехнический университет
  2. Институт катализа СО РАН
  3. Институт проблем химической физики РАН
  4. Институт нефтехимического синтеза РАН
  5. Самарский государственный технический университет
  6. Сахалинский государственный университет

Консорциум был создан в ноябре 2020 года по инициативе ведущих вузов и академических институтов, работающих по всей цепочке водородных технологий: от получения до использования. Консорциум планирует налаживать сотрудничество с крупнейшими компаниями России. В 2021 году участники подготовят дорожную карту для дальнейшей работы по результатам первой конференции, проведенной в декабре 2020 года. На базе консорциума и при поддержке Минпромторга России, Российской академии наук и мэрии Москвы планируется формирование федерального центра развития технологий для водородной энергетики в Черноголовке.

Сахалинский водородный кластер

  1. Сахалинский государственный университет
  2. Правительство Сахалина
  3. Российская академия наук
  4. Рабочая группа НТИ «Энерджинет»
  5. РЖД
  6. Росатом
  7. Трансмашхолдинг

Для реализации пилотных проектов на базе Сахалинского государственного университета создается центр компетенций. В задачи центра входят подготовка молодых специалистов и профессиональная переподготовка кадров, мониторинг результатов проектов, а также развитие специализированных полигонов.

Результатом работы кластера станет создание энергетической, транспортной и образовательной инфраструктуры на территории региона: применение водорода для автономного энергообеспечения, использование водородных топливных элементов для железнодорожных поездов, формирование комплексных водородных технологий.

Межстрановое сотрудничество

АО «Русатом Оверсиз» и Агентство по природным ресурсам и энергетике японского Министерства экономики, торговли и промышленности подписали в 2019 году в Токио соглашение о сотрудничестве в сфере совместной разработки в 2020–2021 годах технико-экономического обоснования пилотного проекта экспорта из России в Японию водорода, произведенного методом электролиза.

Партнерство с зарубежными компаниями

Шаги по развитию и внедрению проектов в сфере водородной энергетики

Источник: IEA, VYGON Consulting

Пилотные проекты водородной энергетики в России

Росатом
спроса на водород в Японии к 2030 году
30–40 %
промышленное производство к 2030 году
180 тыс. т Н2 в год

Выстраивание кооперации для формирования локальных проектов

Создание технологий и оборудования

Восточный водородный кластер

Западный водородный кластер

Проработка пилотных проектов по экспорту водорода

  • Сооружение головной АЭТС к 2030 году. В августе 2018 года Росэнергоатом заключил контракт с «ОКБМ Африкантов» на обоснование разработки проектных предложений по энергоэффективному и экологически чистому промышленному производству водорода на АЭТС
  • Проработка концепций восточного и западного водородного кластеров
  • Создание линейки электролизеров
  • Совершенствование технологий конверсии метана
  • Перевод поездов на водород. В сентябре 2019 года подписано соглашение между Росатомом, РЖД и Трансмашхолдингом о сотрудничестве по проекту организации железнодорожного сообщения с использованием поездов на водородных топливных элементах, где Росатом выступит в качестве поставщика водорода и топливных элементов
  • Строительство полигона на Сахалине в 2024 году. Первостепенная задача — создание поездов на водородной тяге на базе российского поезда РА-3 и инфраструктуры производства и поставки водорода.
  • Запуск к 2024 г. пилотного проекта по производству «зеленого» водорода методом электролиза воды на базе электроэнергии Кольской АЭС с целью локального потребления и экспорта в страны ЕС.
  • Мощность промышленного производства к 2030 году до 80 тыс. т H2
  • Экспорт водорода в Японию. В сентябре 2019 года «Русатом Оверсиз» и Агентство по природным ресурсам и энергетике Японии подписали соглашение о сотрудничестве в сфере разработки в 2020–2021 годах ТЭО пилотного проекта экспорта водорода из России в Японию.
Газпром
снижение выбросов CO2
30 %
снижение выбросов NOX и СО2
до 5 раз

Создание технологий и оборудования

  • В 2021 году Газпром планирует разработать и испытать газовую турбину на метано-водородном топливе.
  • Реализуются два инновационных проекта в Самаре и Уфе по получению метано-водородной смеси в качестве топливного газа для ГПА на основе адиабатической конверсии метана. Следующий шаг – организация блочно-комплектного исполнения оборудования по производству метано-водородного топлива и его унификация для серийного производства и тиражирование технологии на объектах Газпрома.
  • Ведется работа над созданием полностью безуглеродных технологий производства водорода из природного газа. В качестве перспективной рассматривается инновационная технология разложения природного газа в неравновесной низкотемпературной плазме на водород и углерод.
  • Реализуется международный научно-технический проект совместно с немецкими и австрийскими компаниями по проверке возможности безопасного хранения метано-водородных смесей в ПХГ.
Роснано
производство к 2025 году
12 тыс. т Н2 в год

Производство «зеленого» водорода

  • Производство «зеленого» водорода с помощью электролиза в г. Мурманск с использованием электроэнергии Кольской ВЭС при участии Enel и других партнеров.
  • Экспорт водорода в ЕС.
Роснефть
водорода при переработке 1 млрд м3 газа
1 млрд м3
ароматики при переработке 1 млрд м3 газа
0,5 млн т

Создание технологий и оборудования

  • В конце 2020 года ученые исследовательского центра «РН-ЦИР» в составе «Роснефти» разработали технологию ароматизации метана, которая позволяет одновременно получать из природного и попутного нефтяного газа водород и ароматические нефтехимические продукты.
  • Проработка возможностей минимизации углеродного следа при производстве водорода на НПЗ в России.
  • Оценка применимости технологий улавливания для производства «голубого» водорода на всех НПЗ с учетом логистических и экономических преимуществ.
Enplus group
суммарное производство к 2025 году
до 18 тыс. т Н2 в год

Производство водорода на действующих ГЭС

Перспективные проекты производства водорода

  • Проекты производства «зеленого» водорода / аммиака методом электролиза с использованием электроэнергии ГЭС объемом производства:
  • 4,2 тыс. тонн H2 в год в г. Иркутск с использованием энергии Иркутской ГЭС
    • 3 тыс. тонн H2 в год в г. Братск Иркутской области с использованием энергии Братской ГЭС
    • 5,4 тыс. тонн H2 в год в г. Усть-Илимск Иркутской области с использованием энергии Усть-Илимской ГЭС
    • 5,2 тыс. тонн H2 в год в п. Каменный бор Республики Карелия с использованием энергии Ондской ГЭС.
  • Целевые экспортные рынки: Япония, Южная Корея, ЕС.
  • Проект производства «зеленого» водорода объемом 115,6 тыс. тонн H2 в год методом электролиза с использованием электроэнергии Мотыгинской ГЭС в Красноярском крае (новое строительство) или с использованием энергии ВЭС на полуострове Таймыр (новое строительство). Ориентировочный срок запуска проекта: 2030 год.
Новатек
доля использования водорода в топливе ПГУ
до 60 %

Локальная водородная генерация

Проработка пилотных проектов по экспорту водорода

  • В конце 2020 года компания начала модернизацию одной из восьми газотурбинных установок SGT 800 (по 47 МВт каждая), установленных на ТЭС, которая снабжает электроэнергией завод «Ямал СПГ».
  • В январе 2020 года «Новатэк» и группа «НМЛК» (крупный потребитель газа) заключили меморандум о развитии технологий производства водорода и применения водородного топлива.
  • Проработка проекта строительства на полуострове Ямал (п. Сабетта) комплекса «Обский ГХК» переработки природного газа с производством водорода, аммиака и другой низкоуглеродной продукции с применением технологий улавливания и долговременного подземного хранения CO2 объемом производства до 2,2 млн тонн продукции в год.
  • Строительство инфраструктуры для экспорта водорода / газохимии на рынки Европы и АТР.