РОЛЬ ВОДОРОДА: ФАКТЫ О СИСТЕМНОЙ ИНТЕГРАЦИИ ОТ ENTSO-E

В Европе и во всем мире водород снова стал привлекать внимание. Однако в настоящее время он составляет скромную часть мирового энергетического баланса и энергетического баланса ЕС и все еще в основном производится из ископаемого топлива, в частности природного газа и угля, что приводит к выбросу от 70 до 100 миллионов тонн CO2 в год в одном только ЕС. Чтобы водород способствовал климатической нейтральности, его производство должно расшириться до значительно больших масштабов, полностью декарбонизоваться и найти экономически выгодное место в электрической системе.

Водород является инструментом для достижения целей декарбонизации, а не самоцелью. Его следует сравнивать с другими доступными вариантами

Главной целью ЕС является достижение углеродной нейтральности к 2050 году в соответствии с Парижским соглашением. Для этого Европа должна сократить выбросы СО2 как минимум на 55% к 2030 году. Водород в его ископаемой форме («серый» или «черный» водород) используется как сырье в таких отраслях, как нефтехимия и удобрения, на протяжении многих лет. Широкое использование новой декарбонизированной формы водорода в различных секторах необходимо наряду  с другими возможными вариантами, которые могут оказать такое же влияние на декарбонизацию.

Декарбонизация уже существующего спроса на водород станет ключом к ускорению технологической зрелости, снижению затрат и быстрому распространению его в других, труднодоступных областях применения.

От некоторых конкретных применений водорода, в том числе сталелитейной, химической, авиационной и судоходной промышленности, трудно отказаться. В этих случаях использование электроэнергии или других видов возобновляемой энергии является технически невозможным или экономически неэффективным. Эти сектора можно декарбонизировать водородом. Кроме того, с точки зрения энергетической системы водород может играть роль энергоносителя в дальних автомобильных перевозках и как решение для долгосрочного хранения, что способствует безопасности поставок.

Необходимо разработать бизнес-кейс для использования водорода для поддержания работы системы электроэнергетики. Такого бизнес-кейса пока не существует

Тем не менее, будущие элементы водородной системы нужно планировать уже сегодня. Их жизнеспособность, а также влияние на электрические сети зависят от конкретного случая и страны; нельзя применять «универсальные выводы». Каждый вариант использования должен быть проанализирован в его полной структуре, граничных условиях и внешних эффектах.

Правильно разработанная регулируемая среда необходима для поддержки развития водородных технологий, особенно на ранней стадии, когда рынок еще не готов инвестировать

Собственность и эксплуатация электролизеров управляются инвесторами, однако ОСП и ОСР должны быть задействованы в соответствии с законодательной базой, особенно на этапе запуска. Кроме того, операторы системы передачи и регуляторы должны участвовать в разработке архитектуры встроенной энергетической системы, включая размер, тип и расположение электролизеров.

Расширяйте новые технологии и активируйте R&D

Это будет решающим значением для раскрытия полного потенциала интегрированной энергетической системы путем оптимизации использования существующей инфраструктуры, обеспечения безопасной и надежной работы электрических сетей, несмотря на проблемы перехода на электроэнергию в различных секторах и технологиях без увеличения общей энергетической системы.

Необходима унифицированная системная перспектива (один системный взгляд)

Насколько это возможно, энергию ВИЭ следует использовать непосредственно в чистой форме, чтобы избежать потерь преобразования электроэнергии в другие носители и/или газ для хранения. Это предпосылка для создания безопасной и экономически эффективной интегрированной энергетической системы.

Чтобы сделать водород поставщиком гибкости для электрической системы, понадобятся структурные инвестиции большие, чем только в электролизаторы (водородные сети и хранилища)

Потребность в гибкости в электрической системе растет, поскольку подключаются дополнительные мощности ВИЭ. Позволяя поток электроэнергии между регионами, сама электрическая сеть обеспечивает гибкость. Дальнейшая гибкость может быть обеспечена благодаря дополнительным технологиям, таким как маневровые электростанции, гибкий спрос на электроэнергию и СНЭ. Электростанции, работающие на водороде, смогут обеспечивать электроэнергию по требованию и, таким образом, играть важную роль в поддержке сегодняшнего стандарта безопасности поставок в будущей энергетической системе на основе ВИЭ. Кроме того, электролизеры, способные удовлетворить текущие требования к гибкости при подключении к электрической сети, являются одними из новых технологических решений, предлагающих услуги гибкости для энергосистемы. Чтобы стать поставщиком гибкости электроэнергетической системы, водородной системе понадобятся собственные структурные инвестиции в гибкость, такие как водородная сеть и хранилище возле электролизаторов.

Расположение электролизаторов является стратегическим структурным вопросом. Необходима координация между водородными и системными операторами электрической сети, чтобы новые активы эффективно декарбонизировали систему без увеличения затрат.

Расположение электролизера в сети определяет, нужно ли транспортировать электроэнергию или водород от места производства ВИЭ в центры потребности водорода. Определение наилучшего расположения для каждого актива будет зависеть от различных факторов, таких как наличие дешевых ВИЭ, варианты транспортировки, стремление промышленности использовать и хранить водород, энергетическую безопасность и эффективность инфраструктуры. Расположение электролизаторов будет играть решающую роль в том, как они взаимодействуют с электрической системой, а также в том, вызывают ли они или устраняют потенциальные узкие места и перегрузки сети. Таким образом, установка и система поддержки работы электролизаторов должны стимулироваться в местах, пригодных для этой цели.