Водород для транспорта, отопления и энергетики
Водневий потенціал
Сучасний світ переживає водневу енергетичну революцію, яка повністю змінить основи економіки країни. Водень вже знайшов своє застосування в багатьох сферах промисловості.
Водневі авто їздять дорогами Європи, а в найближчому майбутньому і будинки будуть освітлюватися та зігріватися завдяки водневій енергії. Потенціал відновлювальної енергетики України дає нам всі шанси стати одним зі світових постачальників "зеленого" водню.
Зараз частка всіх відновлюваних джерел енергії становить близько 2,72% від загального енергетичного балансу України, та вже до 2035 року цей показник на державному рівні планують збільшити до 25%.
Традиційні види палива — вугілля, газ, нафту, нафтопродукти — замінять відновлювальні джерела енергії. У транспортній галузі Україна повинна відмовитися від двигунів внутрішнього згоряння та перейти на екологічний транспорт.
За оцінками експертів Інституту відновлюваної енергетики НАНУ, Україна має значний технічний потенціал для виробництва енергії з відновлюваних джерел. Цієї енергії вистачить, щоб замінити близько 69 млн тонн нафти на рік.
Тобто за шість років частка відновлюваних джерел енергії та альтернативних видів палива зможе замінити понад 22 млн тонн нафтового еквіваленту.
Використання водню
Українські спеціалісти вивчають водневі технології з 1980 року. Ще у 1995 році вони разом з датськими колегами розробили та запустили першу вітроводневу станцію в Європі у Фолькецентрі (Данія).
На жаль, в Україні наукові розробки НАН були незатребувані десятки років. Тепер науковці отримали можливість використати свої знання для розвитку країни. Сучасні наукові дослідження водневих технологій включають отримання водню, його накопичення, зберігання, транспортування та використання.
Отримання водню — головне питання. Найбільш ефективний та екологічний метод — електроліз води. Сучасні електролізні установки зручні в обслуговуванні і мають високі технічні характеристики.
Як первинне джерело електроенергії може використовуватися надлишкова електроенергія відновлюваних джерел або пікова енергія традиційних станцій.
Ще один важливий момент — зберігання водню. Потрібно створювати енергоакумулюючі системи на основі відновлюваних джерел енергії. Зокрема — у важкодоступних для подачі електроенергії районах, що мають найбільший потенціал з ВДЕ.
Водень може зберігатися у стисненому або рідкому станах, а також в гідридах металів. Найбільш вигідний варіант зберігання і транспортування водню — у вигляді добавки до природного газу через системи трубопроводів. Такий метод може наповнити українську газотранспортну систему, підвищивши якість та екологічність газового палива.
Впровадження на державному рівні
Про водень та водневі технології вже починають говорити на державному рівні. У Національній академії наук України виділили рекордні 3 млн грн на підтримку водневих проектів.
Наступним кроком повинна стати розробка українського законодавства.
Українська воднева рада спільно з Інститутом відновлюваної енергетики розробляють та співфінансують практичну програму секторальної інтеграції водню в економіку України.
Зокрема, завершується розробка дорожньої карти із запровадження водневих технологій в основні галузі економіки України. Ведеться робота над концепцією розвитку використання водню в Україні до 2035 року та національним планом дій у відновлюваній енергетиці на 2020-2030 роки.
Основні напрями розвитку водневої енергетики для побудови нової економічної моделі України такі.
Розробка та впровадження ефективних енергосистем на основі відновлюваних джерел енергії, забезпечених системами акумулювання, зберігання, транспортування та використання водню різного виду та потужності — так званий зелений водень.
Розробка та впровадження систем акумулювання, зберігання, транспортування та використання водню різного виду та потужності у традиційній енергетиці для накопичення пікової електроенергії — промисловий водень.
Розробка та впровадження систем акумулювання та використання водню різного виду та потужності у транспортній галузі — автомобільний та залізничний транспорт.
Розробка та впровадження систем трубопровідного транспортування водню, у тому числі як добавок до природного газу.
Досягнення 25-відсоткової частки водню в газотранспортній системі України.
Розробка та впровадження механізмів державного управління і регулювання у сфері водневої енергетики.
Розробка законодавчих та нормативно-правових актів, спрямованих на розвиток водневої енергетики.
Підвищення рівня конкурентоспроможності об'єктів відновлюваної енергетики.
Розробка вимог та заходів щодо безпеки в процесі виробництва, зберігання, транспортування та споживання водню.
Створення систем аналітично-інформаційного забезпечення науково-технічного розвитку водневої енергетики.
Створення системи метрологічного та сертифікаційного забезпечення.
Таким чином, використання потенціалу відновлюваної енергетики в поєднанні з водневими технологіями дозволить Україні не тільки відмовитися від імпорту природного газу та бути енергетично незалежною державою, а й експортувати до країн ЕС новітній енергоносій.
Співпраця з ЄС із запровадження водневих технологій в Україні
У Євросоюзі з метою прискорення впровадження інноваційних розробок в галузі водневої енергетики створено асоціацію "Водень Європа", яка об'єднує понад 100 промислових компаній, близько 68 науково-дослідних організацій та 11 національних водневих асоціацій.
"Водень Європа" тісно співпрацює з рамковою програмою ЄС "Горизонт 2020", спільною ініціативою "ПК і водень", загальний бюджет якої становить 1,33 млрд євро.
В Україні побудовою водневої економіки, розвитком водневої енергетики та залученням країни до водневого європейського енергетичного простору займається енергетична асоціація "Українська воднева рада".
У 2018 році вона першою в Україні і серед держав, що не входять у ЄС, стала членом підрозділу європейської комісії організації "Водень Європа" (Hydrogen Europe).
Українська воднева рада представляє інтереси організації "Водень Європа" в Україні та наближає країну до європейської енергетичної спільноти.
Зокрема, у квітні 2019 року в Ганновері на найбільшій європейській виставці, присвяченій водневим технологіям, представники Hydrogen Europe схвалили українську дорожню карту розвитку водневої енергетики.
Степан Кудря, професор, директор Інституту відновлюваної енергетики НАН України
Олександр Рєпкін, президент енергетичної асоціації "Українська воднева рада"