Водень замість газу в мережах: Європа готова на 96%. Як справи в Україні?

Недавно Європейський водневий альянс презентував перше дослідження готовності розподільних мереж до транспортування водню в 16 країнах ЄС. Альянс об’єднує 90 операторів газорозподільних мереж Європи, до яких входить Україна.

Дослідження показує, що наразі 96% від загальної протяжності мереж країн Європи готові до роботи з воднем, окрім обладнання. Такі високі цифри аналітики отримали завдяки тому, що до уваги не бралися газорозподільні мережі в Україні та Польщі, де ще тривають дослідження.

У більшості європейських країн порівняно невелика протяжність газорозподільних мереж.

Так, в Австрії близько 43 тис км газових мереж, які на 97% готові до роботи з воднем, у Чехії 65 тис км мереж на 100% готові до транспортування водню.

Загалом дві третини членів альянсу розраховують бути повністю готовими до роботи з воднем до 2040 року, а 24% будуть готові до 2035 року.

Європейський водневий альянс так багато уваги приділяє розподільним мережам, а не магістральним газопроводам через те, що понад 99% промислових підприємств та домогосподарств підключені саме до розподільних мереж.

Тож перехід до використання водню неодмінно потребуватиме повної готовності цієї ланки.

Чи готові українські мережі до водню

В Україні близько 350 тис км газорозподільних мереж. За їх довжиною серед країн Європи Україну випереджає лише Німеччина.

Більшість з них проєктувалися і будувалися за радянських часів, коли обсяг споживання газу був утричі вищим, ніж зараз. Мережі будувалися в різні роки та з матеріалів різної якості.

Крім того, радянські стандарти відрізняються від європейських, тому екстраполювати результати європейських досліджень на Україну не можна. Ретельного вивчення потребує кожна ділянка.

Насамперед потрібно визначити, яку частину мереж та газового обладнання варто залишити для роботи з воднем, а від чого варто відмовитися, щоб оптимізувати витрати на обслуговування.

Та частина, яка залишиться, потребуватиме масштабної модернізації.

Наразі єдиною компанією, яка досліджує локальні мережі на предмет сумісності з воднем, є "Регіональна газова компанія". Дослідження тривають понад півтора року на пʼятьох спецполігонах у різних областях України із залученням науковців двох провідних інститутів.

За цей час проведено понад 100 досліджень з різними варіантами концентрації водню в суміші з природним газом. Дослідження включали статичний та динамічний етапи.

Перший передбачав перевірку газотранспортних мереж на герметичність, поведінку приладів для вимірювання та роботу газотранспортного обладнання, другий – використання водневих сумішей для роботи побутових приладів.

Дослідження показали, що найбільш оптимальна суміш, яку можна використовувати в умовах України без заміни побутових приладів та основної частини мереж, – 20% концентрації водню.

Під час експериментів виявили найбільш слабкі елементи газопроводів (зварні шви, ущільнювачі), які потрібно буде замінити під час редизайну мереж.

На основі результатів дослідження РГК розробила пʼять моделей шафових газорегулюючих пунктів (ШРП), які готові до роботи з 20-відсотковою концентрацією водню.

Роботу обладнання лінійки RGC Production на полігонах протестувала компанія Bureau Veritas – світовий лідер із сертифікації та контролю якості продукції.

Таке обладнання компанія встановлює під час планової заміни елементів газотранспортної мережі в різних областях України.

Цю масштабну роботу оцінив Європейський водневий альянс. Недавно водневий проєкт РГК став одним із 750 проєктів та єдиним з України, який був внесений до переліку реальних інвестпроєктів, куди рекомендовано інвестувати.

Скільки коштуватиме редизайн мереж

Україна наразі перебуває на етапі формування водневої стратегії та державної політики у сфері використання водню.

За оцінками аналітиків, в Україні можна виробляти до 500 млрд куб м водню. Це еквівалентно 160 млрд куб м природного газу, тоді як щорічні потреби становлять близько 30 млрд. Тож більша частина водню може йти на експорт.

Однак до реалізації цих планів ще далеко. Спочатку потрібно підготувати до роботи з воднем газорозподільну мережу. Виробники водню будуть закачувати згенерований газ саме в розподільні мережі, а не в магістральні газопроводи.

Річ у тім, що більшість виробників не зможуть забезпечувати високий тиск, необхідний для транспортування водню магістральними газопроводами – 20-60 кгс/кв см.

Набагато простіше закачати синтетичний газ у розподільну мережу, де тиск значно нижчий – 1-3 кгс/кв см, але для цього потрібен редизайн мережі. Деякі її складові потрібно прибрати, а деякі – додати.

"Є умовно фіксовані витрати на газорозподільну систему, які нікуди не зникають. Їх треба оплачувати постійно, навіть якщо споживач не використовує газ.

У 2021 році замовлена потужність для операторів ГРС скоротилася на 25%, але витрати при цьому не знизилися. Через це збільшився тариф на розподіл газу.

Відповідно, якщо систему не оптимізувати, а споживання буде знижуватися, то тариф на розподіл буде стабільно зростати", – вважає директор із стратегії розвитку РГК Станіслав Казда.

За оцінками РГК, модернізація українських газорозподільних мереж для роботи з воднем потребує 10-15 млрд євро.

Зараз загальна річна сума інвестицій у модернізацію розподільних мереж в Україні становить близько 1 млрд грн, що в рази менше від реальної потреби.

Результати водневого проєкту РГК свідчать, що за наявності коштів у найближчі пʼять років українські мережі можна підготувати до розподілу газоводневих сумішей з 20-відсотковою концентрацією водню.

Де взяти кошти

10 млрд євро – це приблизний бюджет Молдови, але якщо суму розділити на пʼять-сім років, то вона не здаватиметься такою великою. У будь-якому випадку ці кошти доведеться сплатити українцям, навіть якщо їх виділять з держбюджету.

"Є лише два варіанти. Перший – за радянською моделлю: державне фінансування, що для споживача буде умовно безкоштовним. Другий – більш-менш демократичний: зібрати гроші із споживачів.

Навіть якщо гроші дасть держава, це все одно ляже на плечі споживачів, адже в держави немає інших великих джерел доходу, крім податків. Тож те, що споживач не заплатить прямо, заплатить через податки", – зазначає Станіслав Казда.

У будь-якому випадку, навіть якщо залишити ситуацію без змін, тариф на розподіл газу буде зростати. Застарілі мережі потребуватимуть дедалі більше вкладень для підтримання їх у робочому стані.

Однак якщо почати редизайн системи вже зараз, то навіть за умови використання 20-відсоткової суміші водню можна суттєво зменшити залежність України від імпорту і значно скоротити викиди вуглецю.