Гідроелектростанція на водневому пальному

01 січня 2020

Лос-Анджелес має намір збудувати електростанцію, що функціонуватиме на водневому паливі. Це перший подібний проект у своєму роді.

У зв'язку з відмовою Лос-Анджелеса від вугільної енергетики, місто має замінити паливо на електростанції в Юті, повідомляють представники місцевого департаменту водних ресурсів і енергетики. Вугілля буде замінено на природний газ, що негативно вплине на навколишнє середовище. Проте в департаменті обіцяють, що в майбутньому електростанція використовуватиме відновлювальний водень замість природного газу – такого ще ніхто не реалізовував.

Після тиску з боку активістів щодо зміни клімату, департамент представив перспективний план переходу нової електростанції з газу, що сприяє глобальному потеплінню, до екологічно чистого водню. Якщо проект виявиться вдалим, електростанція може стати прикладом для урядів і енергетичних компаній по всьому світу. 

«Ми не зможемо досягти 100% відновлюваної енергії без комбінування з воднем. Іншого шляху немає», – сказав генеральний директор департаменту Марті Адамс Раді.

Співробітники підприємства підкреслили важливість переходу від вугільної установки до газової потужністю 840 мегаватів. Відзначається, що без традиційної електростанції в місті можуть виникнути труднощі з електропостачанням через недостатню сонячну та вітрову генерацію.

Вперше керівництво департаменту пообіцяло обладнати турбіни, що працюватимуть на суміші 30% водню і 70% газу, в 2025 році, коли буде запущено нову електростанцію. План передбачає поступове збільшення частки водню до 100% до 2045 року, що є терміном, встановленим законодавцями для переходу на екологічно чисте енергопостачання. 

«Ми зробимо все можливе для прискорення цього процесу», – запевнив Адамс.

У своєму зверненні мер Лос-Анджелеса Ерік Ґарчетті підкреслив, що зобов'язання у сфері відновлювального водню є «унікальною можливістю зменшити викиди парникових газів та забезпечити плавний перехід до 100% відновлювальних джерел енергії».

«Кліматична криза вимагає від місцевої влади швидше переходити до чистої енергетики з максимальною користю з технологічних інновацій. Я дав розпорядження лос-анджелеському департаменту водних ресурсів та енергетики прискорити прогрес у безвуглецевій мережі щоденні можливості», – додав Ґарчетті.

Виклик, як електромережа працюватиме без природного газу, що є однією з основних причин кліматичних змін, є важливою задачею для Каліфорнії, адже штат прагне скоротити свої парникові викиди. Це питання особливо актуальне для Лос-Анджелеса: цього року мер Ґарчетті вирішив закрити три з чотирьох місцевих газових електростанцій. 

Активісти навколишнього середовища завадили планам департаменту щодо нової газової електростанції в Юті, стверджуючи, що місту необхідно вжити більш рішучих заходів у відповідь на глобальне потепління та його наслідки: згубні лісові пожежі, підвищення рівня моря, посилення посухи в Каліфорнії та інших регіонах.

Деякі з цих критиків вважають, що представлений департаментом план є недостатньо амбітним.

Джасмін Варґас з «Food and Water Watch» впевнена, що Лос-Анджелес повинен орієнтуватися на перехід до 100% відновлювального водню до 2025 року, а не до 2045 року. Організація «Food and Water Watch» активно співпрацює з «Sunrise Movement», молодіжною коаліцією, що виступає за рішучі дії в сфері захисту клімату.

«Ми всі перебуваємо в умовах кліматичної та екологічної кризи, – зазначила Варґас під час зустрічі з департаментом водних ресурсів та енергетики. – Нам потрібні термінові дії».

Луїс Амезкуа, старший представник організації «Sierra Club», позитивно оцінив представлений план. Він вважає, що департамент повинен відповідально ставитися до його реалізації, а громадськості важливо контролювати, чи дотримуються строки.

«Ми вже з нетерпінням чекаємо, - сказав він. - Гадаю, це чудово, що департамент розглядає можливість лідерства у реалізації 100% чистої енергії. Ця воднева електростанція буде унікальною у своєму роді».

На світовому рівні ринок відновлювального водню, виробленого шляхом електролізу – розщеплення молекул води на водень і кисень, поки що незначний, але має потенціал для зростання, впевнені експерти.

За даними дослідницької фірми «Wood Mackenzie», за останні два десятиліття потужність усіх реалізованих проектів відновлювального водню складає всього 253 мегавати. Ця компанія прогнозує, що до 2025 року потужність зросте до 3,205 мегаватів через підвищений попит на екологічні види пального та транспорт.

Інша дослідницька організація «Bloomberg New Energy Finance» нещодавно прогнозувала, що витрати на електрогенерацію з відновлювального водню зменшаться з $2,50-6,80 за кілограм у 2019 році до $1,40-2,90 у 2030 році. До середини століття ціни можуть знизитися до $0,80 за кілограм.

«Для розвитку водневої економіки потрібно виробити велику кількість газу за низькою вартістю та мінімальними викидами, – зазначає «Bloomberg». – Швидке зниження цін на відновлювану енергію та електролізери робить це можливим». 

Однак це все ще лише прогнози, а електростанцію на водневому паливі ще належить збудувати.

Департамент водних ресурсів та енергетики веде переговори з трьома потенційними постачальниками – «General Electric», «Mitsubishi» та «Siemens» – щодо газових турбін для електростанції в Юті. В результаті цих перемовин, за словами представників підприємства, до відкриття станції вдалося придбати турбіни, здатні спалювати 30% водню. 

З часом їх потрібно буде модернізувати або замінити, якщо технології дозволять спалювати більшу частку водню, хоча це і не гарантовано. А Лос-Анджелесу, можливо, доведеться купувати електроенергію у енергетичного агентства штату Юта, яке фактично володіє станцією та 488 миль електроліній для постачання електроенергії до Південної Каліфорнії. 

Також департаменту слід буде виділити значну кількість чистої енергії на процес електролізу, що також викликатиме великі витрати. До 2025 року працівники не взяли на себе зобов'язання щодо використання суміші з 30% водню, а лише наявності турбін, здатних спалювати його.
Фред Пікл, штатний юрист департаменту, висловив застереження щодо зобов'язання Лос-Анджелеса втілити в життя те, що ще не робилося. Він навів приказку про те, що в дуже обережній сфері комунальних послуг ніхто не хоче бути першим. 
«Комунальники прагнуть до другого місця, – зазначив Пікл. – Інколи краще бути третім». 

Якщо відновлювальний водень стане комерційно реалістичним на широких масштабах, одна з його найбільших переваг для природи полягатиме в заміні викопного пального в промислових процесах, таких як металургія чи виробництво цементу. Також водень можна використовувати для живлення автомобілів з паливними елементами або потенційно для обігріву, щоб замінити природний газ – таку можливість рекламує «Southern California Gas».

Використання відновлювального водню для живлення турбін на природному газу та генерації електроенергії, як запланував департамент водних ресурсів та енергетики Лос-Анджелеса, наразі вважається «більш теоретичним, – вважає Бен Ґаллагер, експерт з вуглецевих технологій «Wood Mackenzie». – Немає жодних серйозних пілотних проектів, які б реально втілювалися».

Попри всі виклики, представники департаменту спостерігають позитивно з точки зору майбутніх можливостей. Вони просувають зелене водень як важливу частину плану створення «центру відновлювальної енергетики» в штаті Юта – із сонячними фермами, вітровими турбінами та потенційно геотермальними електростанціями, які постачатимуть екологічно чисту електроенергію до Каліфорнії через міжміські лінії електропередач, на яких досі направляється електроенергія з вугілля. 

Департамент має намір використовувати великий підземний соляний купол, розташований просто через вулицю від вугільної електростанції, для зберігання вітрової та сонячної електроенергії шляхом стиснення повітря. 

Цей соляний купол також може слугувати для зберігання відновлювального водню. 

«Я усвідомлюю занепокоєння, пов'язане з першим досвідом, – говорить Пол Шульц, директор з питань зовнішніх енергетичних ресурсів департаменту. – Але це внікальна можливість».

Поділитись