Водородный завод в Одесской области. Как бизнес в промышленных масштабах будет производить экологическое топливо
У 2020 році Європейська комісія анонсувала амбітні плани щодо виробництва водню. Передбачалося, що до 2030 року Євросоюз підтримає виробництво 80 ГВт потужностей генерації так званого зеленого водню. 40 ГВт мали збудувати у країнах блоку і стільки ж – в інших державах з перспективою експорту в ЄС.
Особлива увага приділялася Україні, де планували підтримати 8 ГВт потужностей з виробництва "зеленого" водню. У країні з’явилася низка ініціатив щодо розвитку водневої енергетики. Один із таких проєктів у 2024 році отримав грант у рамках програми, що співфінансується Міністерством закордонних справ Британії.
Грант отримала компанія "Водень України", яка планує збудувати водневий завод на півдні Одеської області в місті Рені. "У 2021 році зробили попереднє техніко-економічне обґрунтування – оцінили потенціал виробництва водню на півдні Одещини. Визначили його собівартість та комбінацію електролізерної потужності з відновлювальних джерел", – каже її гендиректор Ярослав Криль.
Великобританія профінансує 70% вартості комплексного техніко-економічного обґрунтування (ТЕО) будівництва заводу, решту покриє компанія. Ідеться про ТЕО будівництв електролізерного заводу, вітрової та сонячної електростанцій і водневого трубопроводу, який сполучить Україну із споживачами в ЄС.
Також буде проведене дослідження з українськими науковцями щодо можливості будівництва підземних сховищ водню в сольових пластах на півдні області. "Це буде щось на кшталт підземних газових сховищ, але в традиційних газових сховищах водень зберігати не можна, бо він весь вийде на поверхню. Сольові ж пласти настільки щільні, що не пропустять молекул водню", – пояснює Криль.
Наявність комплексного техніко-економічного обґрунтування дасть компанії можливість залучити зовнішні інвестиції для будівництва заводу.
Що вже зроблено
Зареєстроване в липні 2020 року ТОВ "Водень України" у 2021 році придбало поблизу міста Рені земельну ділянку для будівництва заводу і не лише для нього.
Аби водень отримав статус "зеленого", електроенергія для його виробництва має бути отримана винятково з відновлювальних джерел – сонця, вітру або води (гідроелектростанції). Через це, крім електролізної установки, на своїй ділянці компанія будуватиме ще й вітрову та сонячну електростанції.
Довідка. "Зелений" водень – це газ, який виробляється з відновлювальних джерел енергії шляхом поділу води на два атоми водню та один атом кисню за допомогою процесу електролізу. Його можна використовувати як пальне для виробництва тепла або подавати в паливний елемент для виробництва електроенергії, зокрема для промисловості і транспорту.
Перед встановленням вітроелектростанції зазвичай проводять так звану вітровимірювальну кампанію: упродовж року за допомогою різних приладів фіксують швидкість та напрямок вітру, температуру повітря, вологість і тиск.
"Ці дані дозволяють розрахувати обсяг потенційно виробленої електроенергії, підібрати конкретний тип вітрогенераторів і визначити, як краще їх розташувати, щоб отримати найбільше енергії", – розповідає Криль.
Для збору даних встановили щоглу висотою 120 метрів, що потребувало погодження з Міноборони та "Украерорухом". Відповідні документи підготували й відправили ще до початку великої війни, а дозволи отримали в травні 2022 року.
"Ми вирішили, що маємо унікальний шанс зробити всі дослідження і підготуватися до реалізації проєкту поки йде війна. Ми встановили щоглу і завершили вітровимірювальну кампанію. Усі попередні дослідження дали нам змогу взяти участь у грантовій програмі", – пояснює Криль.
Перший конкурс Innovate Ukraine, у рамках якого Велика Британія виділила кошти на реалізацію інновацій у "зеленій" енергетиці, стартував 1 серпня 2023 року.
До 8 тисяч тонн водню на рік
Проєкт компанії "Водень України" передбачає будівництво сонячної електростанції потужністю 120 МВт, вітрової електростанції потужністю 80 МВт та електролізної установки потужністю 100 МВт. На першому етапі планують виробляти 7-8 тис тонн водню на рік – 400-750 тонн щомісяця. Для виробництва кубометра водню потрібно 1,5-2 літри води та 4,5 кВт-год електроенергії.
"Раніше ми фінансували проєкт з нашого бізнесу у сфері відновлювальної енергетики. На жаль, усі наші об'єкти в Запорізькій області або зруйновані, або тимчасово окуповані. Бюджету на підтримку проєкту було недостатньо для того, щоб дійти до фінального інвестиційного рішення", – додає директор компанії.
На заводі також виготовлятимуть супутні продукти – кисень та метанол.
"Ми подаємо в електролізер струм і молекула води розділяється на водень та кисень. Кисень можна використовувати в будівництві, медицині, аграрній сфері, наприклад, для розведення риби. Водень – це енергоносій майбутнього, який можна використовувати як альтернативу газу або як сировину для виробництва аміаку з подальшим виробництвом добрив або метанолу", – пояснює Криль.
Метанол – це однокомпонентний спирт, універсальний розчинник, який може бути використаний у різних сферах економіки.
"Зараз в Україні немає виробництва метанолу. Єдине виробництво в Сєвєродонецьку (об'єднання "Азот") зруйноване. Наприклад, "Нафтогаз" імпортує метанол для своєї газовидобувної діяльності. Ми маємо меморандум про взаєморозуміння з цією компанією, їй цікавий наш проєкт", – каже Криль.
Компанія почне будувати завод через два роки, після проведення досліджень. На такий же термін закладене грантове фінансування від уряду Великобританії.
За розрахунками 2021 року, інвестиції в будівництво підприємства, потужностей відновлюваної енергетики та інфраструктури для транспортування продукції становитимуть 300-400 млн євро. Однак точніші цифри будуть зрозумілі після завершення досліджень і техніко-економічного обґрунтування.
Криль переконаний, що наявність комплексного ТЕО дозволить залучити інвестиції. "Недавно Єврокомісія створила "Водневий банк", який проводить аукціони на підтримку водневих проєктів. Вигравши такий аукціон та отримавши контракт на десять років щодо гарантійного викупу водню або продукції з водню, можна спокійно отримати кредитне фінансування", – додає він.
Експорт у ЄС Дунаєм, морем або суходолом
Особливістю водню є те, що він має найменшу молекулу серед усіх хімічних елементів. Це означає, що він може проникати через інші матеріали, навіть залізо. Тому, на відміну від природного газу, традиційні сталеві трубопроводи не підходять для його транспортування в чистому вигляді.
Водень можна транспортувати трубопроводами з поліетилену. Його також можна змішувати з природним газом у концентрації до 20% і транспортувати газопроводами без їх модернізації. Це питання активно вивчають в Україні та ЄС. Крім того, водень можна перевозити морем та сухопутними шляхами.
Локацію для будівництва заводу поруч з Рені обрали ще й тому, що поблизу є морський порт, з якого можна відправляти судна морем та Дунаєм до країн Центральної Європи. Крім того, зараз будується євроколія до Рені з Румунії.
"У нас є чотири варіанти транспортування водню: автотранспорт, залізниця, морський транспорт і трубопровід. Звісно, найдешевшим видом транспортування є трубопровід. Морські перевезення дешевші за автотранспортні та залізничні, проте трохи програють у швидкості доставки. Наприклад, з Рені до Німеччини баржа буде йти понад двадцять днів", – пояснює Криль.
Хоча транспортування водню вимагає особливих умов, є технології, які дозволяють перевозити його в цистернах. "Можемо транспортувати водень у вигляді суміші з органічним носієм – бензолом. Бензол як губка абсорбує водень і таким чином його можна безпечно перевозити в цистернах. Потім з цієї суміші відділяють водень, а бензол використовують далі як накопичувач", – каже Криль.
Водень також можна транспортувати в стисненому або зрідженому станах. Зріджують його так само, як природний газ (LNG), – шляхом охолодження до понад 200 градусів. Подібні проєкти вже існують у світі. Наприклад, у 2019 році перше судно із зрідженим воднем почало курсувати між Австралією та Японією.
Чи економічно вигідне виробництво водню
Український водень може конкурувати на європейському ринку вже зараз, коли йдеться про зріджений продукт для заправки автомобілів.
"На заводі можна досягти собівартості виготовлення водню 5 євро за кілограм, а за певних умов – і 4,5 євро. Якщо подивитися на ціни на заправках, наприклад, у Німеччині, там водень коштує близько 12 євро за кілограм і це більшою мірою "сірий" водень (вироблений з природного газу – ЕП)", – каже Криль.
Він додає, що за собівартістю виробництва "зелений" водень програє "сірому" за винятком певних періодів, наприклад, літа 2022 року, коли ціна на газ у ЄС зросла до історичного максимуму. Без підтримки такі проєкти розвиватимуться повільно.
Утім, собівартість виробництва водню буде зменшуватися з кожним роком подібно до того, як зменшувалася вартість обладнання для сонячних електростанцій і росла його продуктивність. "Десять років тому будували станції з панелей по 80 Вт, а зараз на ринку є 700-ватні панелі. Тобто їх ефективність зросла майже в десять разів, а собівартість знизилася", – пояснює Криль.
Розвиток водневої енергетики виглядає привабливо на тлі запровадження в Євросоюзі механізму вуглецевого коригування імпорту (CBAM, Carbon Border Adjustment Mechanism), коли продукцію, виготовлену з використанням викопних видів палива, будуть додатково оподатковувати. Це допоможе водню скласти ринкову конкуренцію природному газу на українському ринку.
"Якщо українські металурги захочуть реалізовувати продукцію на ринку ЄС, то їм доведеться або реконструювати виробництво, щоб заміщувати природний газ воднем, або платити додаткові податки. Ці податки роблять продукцію, яка не має в структурі собівартості "зелених" джерел енергії, неконкурентною на європейському ринку", – підкреслює керівник компанії "Водень України".
Низка європейських підприємств уже задумується над переведенням своїх виробництв на "зелену" енергію. Наприклад, металургійний завод у Кошице (Словаччина) хоче перейти з коксу на водень та імпортувати його із заводу, який українська компанія планує побудувати в Закарпатській області.
В Україні на різних стадіях реалізації є щонайменше три публічні проєкти з виробництва водню. Крім заводів в Одеській та Закарпатській областях, схоже підприємство планують запустити на Львівщині. Усе це приватні ініціативи.
Першим проєктам знадобиться підтримка у вигляді грантів чи пільг, проте в майбутньому "зелений" водень може виграти битву з викопними енергоносіями.