Станіслав Казда: підготовка мереж до водню вимагатиме 12 млрд грн щорічно

29 жовтня 2021

Щоб реалізувати цілі Green Deal, Україні слід спочатку заповнити внутрішній ринок "зеленим" воднем, а потім експортувати надлишки за кордон.

У жовтні 2021 року стало відомо, що результати українських досліджень щодо розподілу газоводневих сумішей, які проводить "Регіональна газова компанія" (РГК) на водневих полях п'яти облгазів, зацікавили європейських газовиків.

Компанію включили до консорціуму Ready4H2 – об'єднання операторів газорозподільних мереж із європейських країн, які працюють над адаптацією газових мереж до розподілу водню. Мета Ready4H2 – підготувати до лютого 2022 року проект водневої стратегії для газорозподільної галузі Європи.

Результати експериментів з сумішами природного газу і водню, перешкоди для розвитку водневої транспортної галузі, думки експертів щодо вигідності експорту українського "зеленого" водню в країни ЄС, а також способи зменшення витрат на комплексний редизайн ГТС під водень – про це та інше розповів "Українській енергетиці" Станіслав Казда, директор з розвитку стратегії РГК.

Як ви оцінюєте водневі дослідження в Україні? Що конкретно робить РГК у цьому напрямку?

- Ми з компанією РГК розпочали роботу з альтернативними газами у 2019 році, коли почали досліджувати, як водень вплине на газову інфраструктуру. Доведено, що наша робота почалася практично з "нуля", з розробки експериментів і тестових програм.

Наші експерименти з воднем стартували у 2020 році. З запланованих 180 експериментів ми вже проводимо дослідження різних сумішів водню з природним газом, від 5% до чистого водню.

Коли фахівці РГК почали основні випробування з чистим воднем, це стало сенсацією для всієї Європи. Для нас це було критично важливо, оскільки ми прагнули проаналізувати найскладніший варіант – що відбудеться, коли в мережі буде 100% водень, щоб визначити наші подальші цілі.

Слід зазначити, що в Україні ми розробили та реалізували такі плани та програми випробувань водню на ГТС, що до нас звертається багато європейців із запитаннями щодо отриманих результатів. Адже подібні масштабні випробування, як у нас, у ЄС відбуваються дуже рідко.

Лише два тижні тому (жовтень 2021 року) в Європі утворився альянс Ready4H2 з 66 операторами ГРМ, які почнуть досліджувати питання, з якими ми вже працюємо рік. Тож нас запросили як представників країни, що не є членом Євросоюзу, до Ready4H2. Регіональна газова компанія буде активно залучена до роботи цього консорціуму.

Що саме вивчається під час експериментів з воднем і як це організовано?

- Я вважаю, що водень у газовій інфраструктурі України, так само як і в Європі, з'явиться в найближчому майбутньому – орієнтовно через 5 років.

На сьогоднішній день існують три напрямки дослідження – це експерименти з мережами, метрологією та поведінкою споживчих приладів.

Також є напрямок експериментів, де ми перевіряємо системи з точки зору організації споживачів. У нас є тестування без участі кінцевих споживачів, і такі, що включають віртуальні споживачі – пристрої, що обслуговуються фахівцями облгазів або алгоритмами.

На фінальних етапах ми працюватимемо з реальними споживачами, які будуть використовувати газоводневі суміші.

Усі експерименти на даний момент проходять лише на полігонах – без споживачів або з віртуальними, коли фахівці облгазів тестують газоводневі суміші у газових плитах, котлах і водогрійних колонках.

Чи є вже якісь результати цих випробувань і які первинні висновки можна зробити?

- За результатами проведених експериментів ми можемо стверджувати, що українська мережа не готова працювати з чистим воднем. Це не дивно, адже така ситуація характерна для більшості облгазів (ГРМ) у Європі.

Варто зазначити, що з деякими змінами мережа вже сьогодні може працювати з 20% водню в суміші.

Що стосується газових приладів, експерименти демонструють, що більшість приладів можуть працювати навіть з концентрацією водню, що перевищує 20%. Технічні проблеми в існуючих мережах проявляються після перетворення межі в 40%, близько 50% відсотків.

Що станеться, коли водень з'явиться в наших мережах?

- Інфраструктура України відрізняється від європейської значною кількістю повітряних мереж, що викликає ще одну специфічну проблему – герметичність системи при перепадах температури.

Було виявлено, що зміна температури суттєво впливає на герметичність мереж з воднем. Молекула водню втричі менша за молекулу метану. Отже, щоб відбулася витік на з'єднанні, молекули Н2 потребують значно меншого отвору, щоб газ почав "витікати" з труби.

Це означає, що для переходу на водень, навіть на низько концентровані суміші – 10-15-20%, швидше за все, знадобиться заміна ущільнювачів всіх з'єднань. Проте існує більш оптимальний варіант з погляду експлуатації та безпеки мереж – усунути зайві з'єднання з системи взагалі.

Зараз ми працюємо над вирішенням цих завдань.

Який бюджет проекту і хто фінансує дослідження?

- Наразі джерело фінансування – це ресурси компанії РГК. На експерименти до 2023 року ми виділили близько €1 млн. Ця сума покриває лише частину необхідних витрат на експерименти, які ми проводимо на полігонах.

З другої половини 2023 до 2025 року плануємо дослідження на "живих" мережах. Бюджет на цей етап буде сформований на основі результатів полігонних досліджень, в залежності від ділянок мереж, вибраних для реальних тестів. Витрати на ділянку з 20 споживачами звичайно будуть відрізнятися від ділянки на 3000 споживачів.

Для продовження проекту нам знадобляться водневі установки, можливі технічні рішення. Зараз ми шукаємо партнерів у комерційному секторі, ведемо переговори з українськими та європейськими компаніями про можливість придбання технологій у рамках їх експериментів.

Однак я вважаю, що держава повинна участь у цьому процесі. У Європі водневі проекти фінансуються за рахунок державних грантів або фінансової допомоги міжнародних організацій.

На вашу думку, що є перспективнішим для українського "зеленого" водню – внутрішній ринок газу чи експорт в ЄС?

- Якщо чесно, я є великим песимістом щодо експорту. Не в плані здатності України успішно вирішити це завдання. В Україні є технічні можливості та всі інші передумови для успішного експорту водню.

Проблема в іншому: спочатку необхідно забезпечити кінцевого споживача в Україні. За моїми простими розрахунками, один кубометр природного газу вимагає на заміну енергії, що в ньому міститься, приблизно 3 кубометри водню.

Якщо сьогодні в Україні споживання природного газу складає близько 25 млрд кубів, всі з яких відповідно до Green Deal потрібно замінити на щось інше до 2050 року – Україні потрібно генерувати 75 млрд кубів водню. Це необхідно саме для України.

Згідно з даними фахівців, що працюють з воднем, виробнича потужність України складає близько 40 млрд кубометрів. Тож потрібно ще понад 30 млрд кубометрів, щоб покрити всі потреби в природному газі.

Виробництво водню, щоб він був "зеленим" – це питання достатньої кількості електрики для електролізу води. На мою думку, в Україні не виникне настільки економічних ресурсів протягом 20 років для будівництва нових відновлювальних джерел енергії, щоб отримати обсяги "зеленого" водню, що потрібні країнам ЄС.

Очевидно, що тут можна застосовувати й інші технології – не зовсім "зелені". Наприклад, атомну енергію, яка, на мою думку, також має бути включена до категорії "зелених" джерел енергії і так далі.

Як "зелений" водень може сприяти досягненню кліматичної нейтральності в Україні?

- Green Deal передбачає нульове споживання вуглецевих палив у 2050 році. Це означає, що у майбутній економіці не повинно бути бензину, дизельного пального, мазуту – всіх цих вуглеводнів, які активно використовуються в Україні. Весь енергетичний баланс необхідно перевести на безвуглецеві види пального.

Для досягнення кліматичної нейтральності потрібно замістити все споживання, де сьогодні використовується природний газ, на відновлювані гази, зокрема водень. За винятком тих підприємств, яким природний газ потрібен як сировина для виробництва вторинної продукції.

Окрім того, водень потрібно розглядати як ресурс для заміни всіх видів дизельного пального. Це означає перехід усіх механізмів від нафти, бензину і так далі на водень, а також на електромобілі, які працюватимуть на енергії з водню, або на автомобілі, що використовують водень як новий вид пального в наявних двигунах.

Це також суттєво для незалізничного транспорту та великих суден – засобів пересування, які максимально забруднюють повітря через старі неекологічні двигуни. Це основні базові напрямки, в яких Європа бачить водень як своє майбутнє.

Що Україні потрібно зробити для використання "зеленого" водню для досягнення цілей Green Deal?

- Потрібно почати з основних аспектів.

По-перше, необхідно відпрацювати нормативну базу. Має бути зрозуміло, які технічні стандарти необхідні для виробників обладнання, що взаємодіє з воднем. Також слід визначити правила для споживачів.

Експерти DiXi Group проаналізували забезпечення нормативно-правової бази та надали рекомендації.

Другий важливий момент – проведення повного редизайну української інфраструктури. Я маю на увазі газорозподільні системи (ГРМ), але подібна ситуація спостерігається і в газотранспортній мережі (ГТС). Українська інфраструктура є такою, що не можна відокремити ГТС від ГРМ. Вона надважка і якщо молекули водню з'являться у ГТС, то в 99,99% випадків цей водень буде входити у певні частини розподільчих мереж.

Для того, щоб використовувати водень, необхідно провести масштабний редизайн розподільчих мереж, щоб привести їх технічний стан та потужності у відповідність. На даний момент потужність українських мереж в три-чотири рази перевищує необхідну. Це призводить до значних експлуатаційних витрат і втрат газу.

Нам потрібно зосередитись на укрупненні сервісних зон. Наприклад, 3 млн споживачів в Чехії обслуговуються 35 газорозподільних станцій, а 13 млн споживачів в Україні — 1500 газорозподільних станцій. Це космічні різниці. Більше того, ми вважаємо, що приблизно 30% газорозподільних пунктів в ГРМ взагалі не є необхідними для постачання газу.

Редизайн – це масштабна проблема, яку потрібно вирішити не лише заради водню. Це дозволить оптимізувати українські мережі.

Якщо нам зараз потрібно близько 10 млрд грн на рік для приведення українських мереж до належної потужності, технічного стану, архітектури та стандартів, то для роботи з воднем до цих коштів потрібно додати лише 2-2,5 млрд грн на рік. Тому, з цього погляду, водень не є найдорожчим газом.

Україна має можливість об'єднати дві трансформації газорозподільних мереж в одне завдання і заощадити до 70% витрат. Щоб трубу, яку ми модернізуємо зараз під природний газ, не довелося через 20 років замінювати для транспортування водню.

Третій крок, що потрібно зробити – запустити інформаційну кампанію для українських споживачів.

Сьогодні основні інформативні повідомлення про Green Deal подаються у плані "ми в Україні будемо виробляти водень і щось експортувати". Але важливо, щоб люди зрозуміли та прийняли, що водень в першу чергу слід виробляти й споживати тут.

Тут має бути активна роль держави в підвищенні обізнаності та формуванні громадської думки, що ці ініціативи потрібні, корисні і що держава готова їх підтримувати, особливо для тих, хто не може собі це дозволити в майбутньому.

Що б ви ще виділили для досягнення успіху?

- Окрім цих трьох основних завдань, я б відзначив ще одну – регуляторне середовище.

Ця проблема пов'язана із законодавчою базою, але заслуговує на окрему увагу, адже українська регуляторна система для мене виглядає не зовсім зрозумілою.

Для реалізації структурного редизайну потрібні фінансові ресурси. Ці кошти не з'являться інакше, як через тарифи або за рахунок фінансової допомоги з гарантіями держави. Це значні кошти, і без державної підтримки їх ніхто не інвестуватиме. Найкращий варіант – це комбінація обох методів.

Тарифоутворення та регуляторне середовище в Україні більше зосереджене на соціальних проблемах, намагаючись обмежити операторів комунальних систем, аби не погіршити соціальну ситуацію в країні, що, в принципі, зрозуміло.

Проте, якщо ситуація не зміниться, розвитку, трансформації та запровадження "зеленого" водню в Україні не відбудеться.

Лариса Білозерова, спеціально для "Української енергетики"

Автор: Лариса БілозероваТеги:зелений воденьРГКводеньПоділитись