Перспективы развития водородной энергетики Российской Федерации

Аннотация

Введение. С каждым годом востребованность водорода на энергетическом рынке повышается, что обусловлено необходимостью сокращения эмиссии парниковых газов и, как следствие, увеличением доли энергии от возобновляемых источников энергии. Страны – лидеры на рынке водородной энергетики, в число которых входят Китай, США, Россия, Япония и страны Евросоюза, все более активно разрабатывают технологии получения, хранения и транспортировки водорода, расширяют направления его использования и сбыта. При этом определяющим фактором в успешном стимулировании и выборе направлений процессов разработки и использования водорода является наличие грамотной стратегии развития водородной промышленности страны. Для России вопрос разработки стратегии развития водородной энергетики стоит достаточно остро ввиду отсутствия четких планов и применяемых механизмов стимулирования развития водородной промышленности. Цель. Анализ направлений и перспектив развития водородной энергетики Российской Федерации с учетом международных стратегий развития и стимулирования водородной промышленности. Материалы и методы. Использованы методы анализа и обобщения результатов отечественных и зарубежных исследований, международных отчетов и нормативной документации в области развития водородной энергетики, а также синтеза рекомендаций по стимулированию развития водородной энергетики на основе результатов проведенного анализа. Результаты. Основные стратегии развития лидирующих в области водородной энергетики стран сводятся к инвестициям в разработку новых технологий, предоставлению налоговых льгот как производителям водорода, так и тем, кто использует водород в качестве топлива, а также компаниям, занимающимся улавливанием и захоронением или использованием (CCUS) CO₂. Большинство механизмов развития водородной энергетики, применяющихся за рубежом, в настоящий момент отсутствуют в России. Выводы. Определены перспективы и направления развития водородной энергетики России, разработаны рекомендации по дальнейшему развитию водородной промышленности, к числу которых относятся: 1) составление и актуализация реестра перспективных водородных проектов; 2) участие в государственно-частных партнерствах и консорциумах по развитию водорода; 3) выделение грантов на проведение НИОКР и создание налоговых послаблений для водородных проектов; 4) привлечение инвестиций юридических лиц; 5) разработка и актуализация водородной стратегии совместно с Правительством Российской Федерации.

Ключевые слова: водород, стратегия, развитие, энергетика, производство, снижение выбросов, углерод, CCUS, электролиз, низкоуглеродный переход

Список источников

1. Чаусов И. С., Холкин Д. В., Бурдин И. А., Тертышная А. И. Перспективы России на глобальном рынке водородного топлива // Энергоэксперт. 2019. № 2 (70). С. 18–22. EDN FQCSXJ.
2. Холкин Д., Чаусов И. Три ловушки российской водородной стратегии // Энергетическая политика. 2021. № 3 (157). С. 44–57. DOI 46920/2409-5516_2021_3157_44. EDN YWGQGX.
3. Громов А. И. Новая энергополитика ЕС: заменят ли ВИЭ и водород российский газ? // Энергетическая политика. 2020. № 9 (151). С. 16–33. DOI 46920/2409-5516_2020_9151_16. EDN WZGTJO.
4. Oliveira A. M., Beswick R. R., Yan Y. A green hydrogen economy for a renewable energy society // Current Opinion in Chemical Engineering. Vol. 33. Article 100701. DOI 10.1016/j.coche.2021.100701.
5. Попадько Н. В., Рожнятовский Г. И., Дауди Д. И. Водородная энергетика и мировой энергопереход // Инновации и инвестиции. 2021. № 4. С. 59–64. EDN IIXCCC.
6. Yu M., Wang K., Vredenburg H. Insights into low-carbon hydrogen production methods: Green, blue and aqua hydrogen // International Journal of Hydrogen Energy. 2021. Vol. 46, issue 41. P. 21261–21273. DOI 1016/j.ijhydene.2021.04.016.
7. Noussan M., Raimondi P. P., Scita R., Hafner M. The role of green and blue hydrogen in the energy transition – A technological and geopolitical perspective // Sustainability. 2020. Vol. 13, no. 1. Article 298. DOI 3390/su13010298.
8. Телегина Е., Сергеев С. «Голубой» водород как долгосрочная экспортная стратегия РФ // Энергетическая политика. 2022. № 9 (175). С. 42–55. DOI 10.46920/2409-5516_2022_9175_42. EDN SFSOUX.
9. Белов В. Б. Европейский альянс чистого водорода // Научно-аналитический вестник Института Европы РАН. 2020. № 5 (17). С. 52–59. DOI 10.15211/vestnikieran520205259. EDN LEDSTF.
10. Patlolla S. R., Katsu K., Sharafian A., Wei K., Herrera O. E., Mérida W. A review of methane pyrolysis technologies for hydrogen production // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2023. Vol. 181. Article 113323. DOI 1016/j.rser.2023.113323.
11. Курманова Л. С., Карпенко М. Ю., Миронов Е. С. Возможности использования аммиака в качестве моторного топлива в транспортных энергетических установках // Актуальные вопросы автомобильного транспорта (АВАТ-2022): сб. ст. Всерос. науч.-практ. конф. (Барнаул, 15–16 дек. 2022 г.). Барнаул: Алтайский гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова, 2023. С. 77–80. EDN DCJPWQ.
12. Du H., Shen P., Chai W. S., Nie D., Shan C., Zhou L. Perspective and analysis of ammonia-based distributed energy system (DES) for achieving low carbon community in China // iScience. 2022. Vol. 25, issue 10. Article 105120. DOI 1016/j.isci.2022.105120.
13. Tarasova N., Galisheva A., Animitsa I., Korona D., Davletbaev K. Novel proton-conducting layered perovskite based on BaLaInO4 with two different cations in B-sublattice: Synthesis, hydration, ionic (O2−, H+) conductivity // International Journal of Hydrogen Energy. 2022. Vol. 47, issue 44. P. 18972–18982. DOI 1016/j.ijhydene.2022.04.112.
14. Pavlets A. S., Alekseenko A. A., Tabachkova N. Y., Safronenko O. I., Nikulin A. Y., Alekseenko D. V., Guterman V. E. A novel strategy for the synthesis of Pt–Cu uneven nanoparticles as an efficient electrocatalyst toward oxygen reduction // International Journal of Hydrogen Energy. 2021. Vol. 46, issue 7. P. 5355–5368. DOI 1016/j.ijhydene.2020.11.094.
15. Саитова А. А., Ильинский А. А. Технологические тренды и стратегические приоритеты развития водородной энергетики: монография. СПб.: Политех-Пресс, 2023. 151 с.
16. Мастепанов А. М., Хирофуми А. Водородная стратегия Японии // Энергетическая политика. 2020. № 11 (153). С. 62–73. DOI 46920/2409-5516_2020_11153_62. EDN QEJHIO.
17. Podoba Z. S. Energy Strategy and Transition to Green Energy in Japan // Russian Japanology Review. 2021. Vol. 4, issue 2. P. 29–53. DOI 24412/2658-6444-2021-2-29-53. EDN DYMPHH.
18. Лизикова М. С. Стратегии развития и вопросы правового обеспечения водородной энергетики // Труды Института государства и права Российской академии наук. 2021. Т. 16, № 4. С. 135–151. DOI 10.35427/2073-4522-2021-16-4-lizikova. EDN SXQQEN.
19. Корнеев К. А. Политика Японии в области развития водородной энергетики // Японские исследования. 2020. № 4. С. 64–77. DOI 10.24411/2500-2872-2020-10028. EDN VRUUNJ.
20. Nagashima M. Japan’s hydrogen strategy and its economic and geopolitical implications // Etudes de l'Ifri. October 2018. 78 p.
21. Ricks W., Xu Q., Jenkins J. D. Minimizing emissions from grid-based hydrogen production in the United States // Environmental Research Letters. 2023. Vol. 18, issue 1. Article 014025. DOI 1088/1748-9326/acacb5.
22. Ren X., Dong L., Xu D., Hu B. Challenges towards hydrogen economy in China // International Journal of Hydrogen Energy. 2020. Vol. 45, issue 59. P. 34326–34345. DOI 1016/j.ijhydene.2020.01.163.
23. Юдин Д. А., Овчинников А. М. Государст­венная политика Китая в области водородной энергетики // Инновации и инвестиции. 2023. № 4. С. 46–50. EDN NJSOTR.
24. Meng X., Gu A., Wu X., Zhou L., Zhou J., Liu B., Mao Z. Status quo of China hydrogen strategy in the field of transportation and international comparisons // International Journal of Hydrogen Energy. 2021. Vol. 46, issue 57. P. 28887–28899. DOI 1016/j.ijhydene.2020.11.049.
25. Neumann F., Zeyen E., Victoria M., Brown T. The potential role of a hydrogen network in Europe // Joule. 2023. Vol. 7, issue 8. P. 1793–1817. DOI 1016/j.joule.2023.06.016.
26. Monteiro E., Brito P. S. D. Hydrogen supply chain: Current status and prospects // Energy Storage. 2023. Vol. 5. e466. DOI 1002/est2.466.
27. Hansen A. C. Will hydrogen be competitive in Europe without tax favours? // Energy Policy. 2010. Vol. 38, issue 10. P. 5346–5358. DOI 1016/j.enpol.2009.03.035.
28. Lymperopoulos N., Tsimis D., Aguilo-Rullan A., Atanasiu M., Zafeiratou E., Dirmiki D. The status of SOFC and SOEC R&D in the European fuel cell and hydrogen joint undertaking programme // ECS Transactions. 2019. Vol. 91, issue 1. Article 9. DOI 1149/09101.0009ecst.
29. De Colvenaer B., Castel C. The Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU) in Europe // International Journal of Low-Carbon Technologies. 2012. Vol. 7, issue 1. P. 5–9. DOI 1093/ijlct/ctr035.
30. Jansen M., Duffy C., Green T. C., Staffell I. Island in the Sea: The prospects and impacts of an offshore wind power hub in the North Sea // Advances in Applied Energy. 2022. Vol. 6. Article 100090. DOI 1016/j.adapen.2022.100090.
31. Белов В. Реализация водородных стратегий Германии и Евросоюза (март–май 2022) // Европейский Союз: факты и комментарии. 2022. № 108. С. 37–44. DOI 15211/eufacts220223744. EDN LYQSUG.
32. Белов В. Б. Новые водородные стратегии ФРГ и ЕС: перспективы кооперации с Россией // Современная Европа. 2020. № 5 (98). С. 65–76. DOI 15211/soveurope520206576. EDN OGIVCT.
33. Lux B., Deac G., Kiefer P. C., Kleinschmitt C., Bernath C., Franke K., Pfluger B., Willemsen S., Sensfuß F. The role of hydrogen in a greenhouse gas-neutral energy supply system in Germany // Energy Conversion and Management. 2022. Vol. 270. Article 116188. DOI 1016/j.enconman.2022.116188.
34. Shirizadeh B., Quirion P. Long-term optimization of the hydrogen-electricity nexus in France: Green, blue, or pink hydrogen? // Energy Policy. 2023. Vol. 181. Article 113702. DOI 1016/j.enpol.2023.113702.
35. Edwards R. L., Font-Palma C., Howe J. The status of hydrogen technologies in the UK: A multi-disciplinary review // Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2021. Vol. 43. Article 100901. DOI 1016/j.seta.2020.100901.