Экспорт водорода в ЕС пока возможен только в смеси с природным газом – гендиректор «Нефтегазстройинформатика» Униговский
Интервью генерального директора консалтинговой компании «Нефтегазстройинформатика» Леонида Униговского порталу Green Deal.
Автор: Сергей Шестак
13 мая вы совместно с Региональной газовой компанией (РГК) начинаете серию вебинаров на тему транспортировки водорода по украинским газораспределительным сетям. Вы ранее занимались рынком природного газа и вопросами газовой промышленности, а теперь взялись за водород. Почему?
Все началось в 2018 году, когда Александр Репкин, глава Украинского водородного совета, предложил нам сделать аналитический обзор возможностей транспортировки смесей природного газа и водорода по распределительным и магистральным сетям. Тогда я достаточно скептически смотрел на водород, но все-таки меня это предложение заинтересовало, и мы подготовили такой обзор.
Вместе с тем у меня постепенно менялось отношение к водородной тематике… Я бы не сказал, что водород – панацея от всех бед, но я увидел перспективу. Мы в «Нефтегазстройинформатика» в итоге подготовили целую дорожную карту, проанализировав, что нужно сделать с точки зрения проведения экспериментальных работ и подготовки нормативных документов, чтобы открыть возможность транспортировки смесей по трубам к 2030 году. Затем нашими наработками заинтересовались в РГК и предложили нам продолжить исследования. Тут я уже не колебался, ибо четко понимал, что за водородом будущее. Мы продолжили работу. Должен сказать, что, как правило, в мире подобные исследования и проекты ведут либо большие инвестфонды, либо государственные структуры, либо же крупные транснациональные корпорации. Поэтому, честно говоря, меня удивило, что в РГК заинтересовались водородом и так далеко смотрят в будущее.
В чем же перспектива?
Во-первых, перспектива в сокращении выбросов парниковых газов. Водород – абсолютно безуглеродный энергоресурс, в результате его сжигания образуется лишь водяной пар. Это важнейший фактор, который и определяет отношение к водороду.
Во-вторых, его безвредность для окружающей среды уже создала предпосылки для формирования нового рынка в мировой экономике, и Украина никуда от этого не денется. Если мы не хотим оказаться на задворках, то нужно этим заниматься прямо сейчас. Наша страна имеет значительные возможности для его производства и экспорта в Европу, где уже начали отказываться от ископаемых видов топлива. В то же время я уверен, что использование водорода может также сыграть ключевую роль в декарбонизации внутри нашей страны, и мы можем в чем-то даже опередить остальные страны.
В контексте транспортировки пока, однако, бессмысленно рассматривать возможность перегона по нашим существующим сетям 100%-го водорода. Это нереально. На данном этапе речь идет о транспортировке смесей с природным газом, где объем водорода без утечек пока, по предварительным данным, не может превышать 20%.
Возвращаясь к водородному проекту РГК, стоит сказать, что мы не первые в мире. Значительно раньше начался проект HyDeploy в Великобритании по поставкам газоводородных смесей в сети небольшого университетского города Кил в графстве Стаффордшир для снабжения нескольких сотен домов. При этом предварительные результаты этого проекта воодушевили нас активнее заниматься водородом и придали уверенности в себе.
Кроме того, есть и другой фактор, стимулирующий украинские компании инициировать водородные проекты. Пресловутый «углеродный налог», а точнее CBAM, который ЕС намерен ввести в отношении импортной продукции уже в 2023 году. Не просто же так в ДТЭК на базе своего металлургического комбината группы «Метинвест» в Мариуполе планируют производить и использовать водород для производства стали. Хотя это пока окончательно не подтверждено, но предпосылок для этого множество.
А как выглядит ваше сотрудничество с РГК? Это, я так понимаю, что-то большее, чем консалтинг…
РГК предложила создать консорциум, собрать всех, кто может изучить составляющие водородной проблематики в Украине. Например, определить, как поведет себя металл труб. Водород достаточно быстро проникает в структуру труб и может вызвать так называемое охрупчивание. С другой стороны, есть трубопроводы, куда можно пускать смесь с 55% водорода и более и которые эксплуатируются более 200 лет. Так или иначе перед тем как начинать комплексные исследования пришлось провести подготовительную работу, так как далеко не все ученые изначально соглашались браться за эти вещи.
Тем не менее нам в итоге удалось сформировать консорциум – достаточно устойчивую и серьезную группу – и мы уже получили определенный опыт. В консорциум входят: Институт газа НАН Украины, Институт электросварки им. Е. Патона НАН Украины, Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа, Институт физики и механики им. Г. Карпенко НАН Украины, Национальный университет «Львовская политехника», Институт угольных энерготехнологий НАН Украины, а также госпредприятие «Ивано-франковскстандартметрология».
Каждая группа исследователей изучает свое направление. В частности, в Институте газа исследуют, как себя поведут газовые плиты, отопительные котлы, водонагреватели, газовые конвекторы, если на стандартные горелки будет подаваться газоводородная смесь. В Институте электросварки – вопрос полиэтиленового покрытия труб и т.д. Если говорить о герметичности, то мы экспериментируем со 100%-й концентрацией водорода и постепенно спускаемся к 5%. Эксперименты проводятся уже на пяти полигонах операторов ГРМ (облгазов) в Украине. По сути, мы исследуем то, что не исследуют на Западе, так как у нас в целом другие стандарты, котлы, горелки, трубы, сплавы, счетчики и т.д. Проект рассчитан по 2023 год включительно, и, если все будет хорошо, то при наличие всех разрешительных документов мы начнем поставку ориентировочно 20%-й смеси водорода и природного газа для двух населенных пунктов.
Почему смесь с 20% водорода? Больше трубы не выдерживают?
Мы провели предварительный анализ на герметичность и увидели, что после 20% происходит резкий скачок утечек. Таким образом, возникает необходимость реконструкции газораспределительных сетей. В тоже время в Институте газа провели успешные испытания ряда газовых приборов и добились 50%-й концентрации. Теперь уговаривают нас выйти на 60%. Но вопрос в том, чтобы вся система это позволила, и поэтому у нас сейчас идет эдакая научная полемика в этом отношении.
Каким образом необходимо произвести реконструкцию газораспределительных сетей, чтобы можно было наращивать объем водорода?
Во-первых, это нужно делать с точки зрения безопасности. Эксплуатация сетей при подаче этих смесей на бытовые приборы должна быть максимально безопасной. Это главный аспект, который нужно учесть при реконструкции. Помещения, куда будет подаваться смесь, должны быть оборудованы газоанализаторами. По сути, это нужно и для чисто природного газа – мы все знаем про взрывы газа в домах – и если бы они были, то трагедий можно было бы избежать. А при использовании газоводородной смеси это еще актуальнее. Разрыв баллона с водородом на 80 литров на высоком давлении эквивалентен взрыву 3 килограммов тротила. То есть зона поражения – 22 метра.
Во-вторых, сейчас идут статические испытания (когда трубы просто наполняются смесью без динамики), по результатам которых мы увидим, нужно ли отказаться от какой-то конфигурации фланцевых прокладок, уплотнителей, или каким-то образом переоборудовать счетчики и т.д. Все это нужно проверить. Тогда мы сможем принять окончательное решение, какая смесь может быть.
По сетям ведь можно пускать не только водород, но и биометан. Что тогда нужно учесть при редизайне сетей?
С биометаном все гораздо проще. В кодексе ГТС, кстати, есть биометан в отличие от водорода, под который еще к тому же нужно разрабатывать законодательную базу. С технической точки зрения биометан уже сейчас можно пускать по сетям. Однако биометан все-таки зависит от объема органических отходов, из которых его получают, а эти отходы конечны. Есть условно 200 гектар поля и больше чем дадут эти 200 гектар оттуда не соберешь. Ветер, солнце и вода, при помощи которых можно получать «зеленый» водород, – это уже более серьезные резервы. Но я бы не противопоставлял одно другому, наоборот, они должны дополнять друг друга.
Некоторые эксперты полагают, что необходимо снижать мощность сетей, условно с 100 млрд куб. м до 25 млрд, для более эффективного использования трубопроводов. Что вы на этот счет думаете?
На мой взгляд, проблема еще шире. Нужно ли строить новые трубопроводы чисто под водород или все же использовать смеси в нынешних? Если смеси, то нужно использовать те сети, которые есть, потому как в любом случае новая сеть будет значительно дороже, чем реконструкция.
Говоря о водородных проектах, нужно ведь для начала получить водород, а потом транспортировать. Какие у Украины, на ваш взгляд, есть перспективы в плане производства водорода?
В Институте возобновляемой энергетики НАН Украины ранее разработали карту Украины, где указаны потенциальные зоны получения энергии из возобновляемых источников. Я думаю, что в значительной степени на базе этой карты Евросоюз (и, скорее всего, именно с подачи Германии) сделал вывод, что Украина является перспективной страной в плане производства водорода.
Хотя некоторые злые языки, в том числе и среди экспертов, говорят, что немцы изложили это, чтобы мы не сильно возмущались из-за строительства «Северного потока – 2». Мол, они дадут нам конфетку, мы на нее поведемся и перестанем возражать против российского газопровода. Кстати, в будущем «Северный поток – 2» может быть ориентирован на поставку достаточно высокой смеси водорода в ЕС.
Думаете это учли при строительстве газопровода?
Мне кажется, что внутреннее изоляционное покрытие готовилось с таким расчетом.
Другой нюанс в том, что в магистральных газопроводах, как правило, самая узкая пропускная способность для водорода имеется у газовых турбин. По европейским данным 2019 года, по газовым турбинам допустимо пропускать смеси, где не более 3-4% водорода. Украинская система имеет достаточно большое количество компрессорных станций с газовыми турбинами – это проблемный момент для транспортировки водорода. «Северный поток – 2» имеет только одну компрессорную станцию на входе в Балтийское море, а дальше это просто труба. В этом у России, конечно, определённое преимущество с точки зрения экспорта водорода. Все-таки будем надеяться, что этот проект не состоится. Но даже если он состоится, я думаю, что украинская ГТС будет востребована.
Пока экспорт водорода, не беря в расчёт технические аспекты, невозможен еще и потому, что договор о транзите российского газа по украинской ГТС у нас по 2024 год включительно. Потом, выходит, как России, так и Украине выгоднее прекратить любое взаимодействие в плане транзита газа или нет?
Дело в том, что тогда возникнет проблема с носителем водорода. Транспортировать 100%-й водород по существующим магистральным газопроводам нереально: только смесь с природным газом. Где мы возьмем газ? Другими словами, экспорт водорода в ЕС пока возможен только в смеси с природным газом. Тем временем, наши исследования распределительных сетей будут, безусловно, необходимы и оператору ГТС. Не все, конечно, – там разные сплавы, скорость потока, давление, температура – но много общего. Поэтому я неоднократно предлагал генеральному директору ООО «Оператор ГТС» Сергею Макогону объединить усилия. Может, что-то и получится.
Насколько я знаю, сейчас Всемирный банк пытается, скажем так, найти средства, чтобы пригласить в Украину иностранную компанию с хорошим опытом редизайна сетей под водород. На мой взгляд, итальянский оператор SNAM лучшая компания в Европе с точки зрения опыта транспортировки смесей водорода. Как они пишут, более 70% их трубопроводов готовы для транспортировки водорода и уже для этого частично используются. Если они придут к нам, то это будет неплохо. А пока мы отстаем. Если в испытаниях по распределительным сетям мы идем наравне с немцами и французами, то по магистральным мы пока просто разговариваем. Наш оператор ГТС пока только готовит программу испытаний – в эту реку они пока не вошли.
И даже непонятно, какую смесь можно пускать по магистральным трубам…
Какой-то опыт уже есть. До 10% это, вроде, реально при условии определенного обустройства газовых турбин. Тем не менее необходимо проводить экспериментальные исследования, от этого все равно никуда не деться. Нужно подтверждение от разрешительных органов, так как это все просто-напросто опасно.
Пока что цель Украины в контексте экспорта водорода, по моему мнению, состоит в том, чтобы в российский газ «подмешать» украинский «зеленый» водород. Получается двойной эффект: мы и «Газпром» уходим от CBAM, если его расширят на углеводороды, и заработаем на этом по более высокому тарифу. Такой комбинированный сценарий может быть интересен и для россиян с точки зрения транзита после 2024 года.
В марте премьер-министр Денис Шмыгаль в интервью немецкой газете Handensblatt заявил, что «производство и транспортировка водорода в Европу является одним из главных приоритетов для Украины». Что делают украинские власти для того, чтобы этот приоритет был воплощен в жизнь?
В правительстве на самом деле пока нет предметного представления о возможностях такой транспортировки. Были даже заявления, что Украина, дескать, через месяц сможет транспортировать водород в Европу. Но это даже несерьезно обсуждать. Потом, конечно, поняли, что это просто фантазии. Сейчас растет осознание того, что это важно, а также модно, и наряду с этим идут подготовительные работы по разработке водородной стратегии Украины. За это отвечает Минэнерго. Насколько я знаю, в этом нам собирается помогать Всемирный банк. В то же время в Украине пока нет добротных исследований по транспортировке водорода по магистральным сетям. Существует подготовленное техническое задание «Оператора ГТС», но есть ли по нему реализация я не знаю.