США та Німеччина офіційно домовилися про завершення будівництва російського газопроводу "Північний потік-2". Для України це одночасно і початок кінця як транзитера природного газу, і вікно можливостей.

Особливо зараз, коли за умовами оновленого українсько-російського контракту передбачений мінімально можливий обсяг транзиту газу, ГТС України заповнена менш ніж на 30% від максимальних потужностей.

Це змушує зовсім по-іншому дивитися на енергетичне майбутнє України. Очевидно, що через десять років розраховувати на російський газ уже не доведеться.

Україна як потенційний постачальник водню

Натомість Європа розглядає Україну як потенційного постачальника водню у великих обсягах.

У рамках затвердженої у 2020 році водневої стратегії ЄС розраховує, що в Україні до 2030 року буде побудовано до 10 ГВт потужностей для виробництва "зеленого" водню.

Для реалізації амбітних водневих планів потрібно чимало змін.

Передусім, потрібна велика кількість "зеленої" енергії. Уже зараз, коли частка енергії з ВДЕ перевищила 10%, енергетична система України не готова прийняти увесь обсяг енергії з відновлювальних джерел у пікові години генерації.

Натомість особливості вітрової та сонячної енергетики в тому, що збільшення частки такої енергії потребує балансуючих потужностей для стабільної роботи в несприятливу погоду та пікові години споживання.

Наразі доводиться розраховувати або на атомну енергетику, або на найбільш маневрену, але одночасно найбільш шкідливу для екології теплову.

Водень здатний вирішити проблему збільшення кількості електростанцій з ВДЕ. Надлишкову енергію з відновлювальних джерел можна перетворювати на цей синтетичний газ та закачувати в трубопровід.

Згодом цю енергію можна використовувати як газ або в пікові години споживання електроенергії спалювати на когенераційних установках та отримувати електрику без збільшення рівня викидів в атмосферу.

Якщо водень можна легко перетворювати на електроенергію, а електроенергію – на водень, то потрібно об'єднувати ці дві енергетичні системи для більш якісного балансування.

Універсальність такої системи дозволить накопичувати і зберігати вироблену енергію, що кардинально змінить принципи роботи енергоринку і забезпечить стабільне електрозабезпечення споживачів.

Синхронізація енергосистеми та газової інфраструктури дозволить уникнути втрат електроенергії в пікові години генерації, збільшити потужності ВДЕ без ризику розбалансування системи, а також зменшити викиди вуглецю завдяки скороченню споживання викопного палива.

Згідно з дослідженням секретаріату Енергоспівтовариства, перспективи розвитку "зеленої" водневої енергетики в Україні наймасштабніші серед усіх країн-учасниць цієї установи.

Реалізація цього потенціалу дозволить генерувати значні обсяги водню, використовувати його для власних потреб та транспортувати до ЄС.

"Якщо ми говоримо про виробництво синтетичного газу, наприклад, водню, то Україна має всі ресурси – ядерну енергетику, потужності гідроелектростанцій, сонце, щоб стати великим виробником водню в найближчому майбутньому.

Виникає питання, чи можна цю енергію безпечно постачати споживачам і як найкраще це робити", – сказав під час 12-го Ukrainian Energy Forum Адама Сміта директор РГК Олег Никоноров.

Найбільш перспективним та економічно вигідним способом доставки водню до користувачів є трубопроводи. Для цього можна використовувати наявну газову інфраструктуру.

Потрібна не лише труба

Виробництво водню – децентралізований процес. Тобто неможливо в одній точці побудувати завод, який генеруватиме весь необхідний Україні водень.

Крім того, якщо йдеться про транспортування потужностями української ГТС, то водень або його суміш неминуче потрапить у розподільні мережі нижчого тиску.

За словами голови департаменту стратегічного розвитку РГК Станіслава Казди, українська газотранспортна система побудована за класичним принципом: центральна труба з відгалуженнями, у яких знижується тиск.

"В Україні ГТС і ГРМ – це єдина система. Зараз, якщо ви запустите водень у ГТС, він з'явиться в ГРМ, бо з ГТС ідуть відгалуження в ГРМ.

Візьміть одну трубу ГТС, відріжте все, що йде в бік, – ось чиста труба, але ж такого в газовому господарстві немає.

Навіть якщо у вас буде тільки одна труба, ви не зможете гарантувати безперебійну поставку в ЄС. Повинен бути оперативний запас на момент ремонту, налагоджувальних робіт", – зазначає Казда.

Оскільки значна частина газопроводу будувалася десятки років тому, то перед запуском у мережу водню потрібно провести масштабні дослідження впливу синтетичного газу на газотранспортну інфраструктуру.

Наразі єдині такі дослідження в Україні проводить "Регіональна газова компанія". Результати свідчать, що мережами можна постачати споживачам суміші, у яких частка водню не перевищує 20%.

Однак навіть ці 20% вимагають масштабного редизайну й оптимізації мереж, зміни підходу до їх експлуатації. Для цього потрібні масштабні інвестиції.

Річ у тім, що українська газотранспортна система проєктувалася і будувалася за радянських часів, коли обсяг споживання газу був утричі вищим.

Це подібно до поїздки в магазин за продуктами вантажівкою. Витрати на обслуговування та роботу системи значно вищі, ніж насправді потрібно.

За даними РГК, обсяг технологічних витрат газу в українській мережі становить 4%, у ЄС – у середньому 2%.

ІНФОГРАФІКА: RGC

Саме тому Україні потрібна не просто модернізація газової інфраструктури, а її оптимізація під реальні обсяги споживання газу та адаптація до транспортування нових енергоносіїв у майбутньому.

"Наявну мережу можна переробити на систему, готову до роботи з воднем, водночас з її технічною оптимізацією під сучасне споживання. Це подібно до того, як ви купуєте необхідну річ, а другу, теж потрібну, отримуєте як бонус", – зазначив директор РГК Олег Никоноров на форумі Адама Сміта.

За попередніми оцінками, для редизайну газорозподільних мереж потрібно не менше 10 млрд грн на рік протягом п'яти-десяти наступних років.

Інвестиції в газові мережі України до 2030 року для їх підготовки до роботи з воднем

Інфографіка: RGC

"Технічне вдосконалення утричі скоротить витрати технологічного газу в системі. Плюс можна замістити 3 мільярди кубометрів природного газу в розподільних мережах воднем.

Це доводять результати наших експериментів у рамках програми пілотних проєктів редизайну і водневих досліджень на спецполігонах РГК", – сказав під час форуму Казда.

Генерація водню та інших синтетичних газів, наприклад, біометану, посилить енергетичну безпеку України та дозволить відмовитися від імпорту газу.

Населення і промисловість споживають близько 30 млрд куб м газу на рік.

З них близько 20 млрд куб м – власний видобуток. Ще близько 7 млрд куб м можна замістити біометаном, це четверта частина загального споживання блакитного палива на рік. Решту, близько 3 млрд куб м, можна замістити воднем.

Багато європейських країн починали шлях до декарбонізації з виробництва біометану. Наприклад, у Німеччині є понад 15 тис станцій з виробництва цього синтетичного газу, який може бути повноцінним замінником природного газу.

Тема водню в Німеччині особливо активно обговорюється останні кілька років, а реалізованих проєктів майже немає.