Водородная мечта Израиля: мы можем стать региональным хабом чистого топлива

К этому времени в стране появятся огромные солнечные электростанции, работающие только на производство водорода, мощные трубопроводы, гигантские заводы по производству экотоплива из природного газа. Все это уже прописано в государственной стратегии развития водородной энергетики.

Вместо бензина вы заливаете в бак водород, поворачиваете ключ, и машина мчится вдаль, оставляя за собой не выхлопные газы, а облачка водяного пара. Так многие совершенно не верно представляют себе водородную энергетику.

Во-первых, водородные двигатели внутреннего сгорания, которые в истории человечества действительно были, давно уступили место машинам на водородных топливных элементах. Фактически это те же электромобили, а водород служит источником электричества.

Но самое главное – речь почти не идет о личных автомобилях. Скорее об экологически чистом аналоге солярки, мазута и природного газа. На водороде должны ездить мощные грузовики и междугородние автобусы, работать котельные и заводы, ходить корабли. Водород нужен там, где дело касается больших мощностей и высоких температур.

«Для страны, пытающейся достичь нулевых выбросов парниковых газов, на водород должны приходиться 10-30% энергетического рынка, – объясняет «Деталям» Ям Эфранти, менеджер по производству «зеленого» водорода в группе компаний Doral. – Солнечная электроэнергия способна решить большинство задач, но остаются пробелы, которые можно заполнить с помощью водорода».

Первый пробел – долговременное хранение электроэнергии. Днем солнце светит, ночью нет, и запасти избытки энергии на ночь можно с помощью аккумулятора. Но как запасти излишки, выработанные жарким летом, на зиму? Здесь уже понадобится какой-то более емкий энергоноситель. Например, водород.

Вторая проблема состоит в том, что вырабатывать солнечную энергию выгоднее там, где много солнца и неиспользуемой земли – в Сахаре или на Аравийском полуострове, а потреблять – там, где есть заводы и большие города, например в Европе. Но можно использовать ее для производства водорода из воды путем электролиза – разделения воды на кислород и водород при помощи электричества.

«Трубопроводы, по которым подается водород, успешно решают такую задачу. В Нидерландах такие системы успешно используют более десяти лет. Это было бы актуально и для Израиля, – уверен Эфранти. – У нас есть международный договор с Иорданией: вода в обмен на электричество (договор был подписан при правительстве Беннета – Лапида, но сейчас Иордания отложила его реализацию из-за войны в Газе. – Прим. «Деталей»)».

Энергию, выработанную на иорданских солнечных станциях, можно было бы в виде водорода поставлять по трубам в Гуш-Дан.

Наконец, водород нужен производствам, потребляющим много тепла или природного газа. Doral – одна из немногих компаний, которые занимаются водородом в Израиле уже сейчас. В начале будущего года она построит первую площадку в кибуце Йотвата в 50 километрах от Эйлата, и там в миниатюре будут представлены все три составляющие будущей водородной экономики.

Земля, текущая молоком… и водородом
Каждый израильский школьник знает Йотвату по молочному напитку «Шоко». Для его производства и будет использоваться водород. Для коровника и молочного завода нужен пар и вообще много тепла. Все это планируют получать за счет сжигания водорода.

Производить этот газ будут с помощью «зеленого» электричества с солнечных панелей на кибуцной земле. К востоку от 10-го шоссе, почти у границы с Иорданией, расположится водородная фабрика и хранилища. А оттуда до молочного комплекса протянут подземный трубопровод.

Первую очередь хотели построить уже этим летом, но перенесли на начало 2025 года из-за проблем с согласованием. Речь пока идет об одной установке по электролизу воды мощностью 400 КВт и хранилище низкого давления.

«На втором этапе мы добавим установки на 20-30 МВт и хранилище высокого давления. Мощность систем электролиза будет ниже, чем у солнечных панелей. Задумка в том, чтобы днем генерировать больше электричества, излишки хранить в аккумуляторных батареях и производить водород круглые сутки, – рассказывает Ям Эфранти. – Потом мы планируем построить автозаправку для водородных автомобилей. По этой дороге каждый день проезжают 2,5 тысячи грузовиков, и мы хотели бы перевести их на водород».

Первая водородная заправке в Израиле уже работает, но на противоположном конце страны – на перекрестке Ягур между Хайфой и Назаретом. Ее построила год назад компания Sonol.

Водородом станцию обеспечивает хайфская нефтеперерабатывающая компания «БАЗАН», а первые три экспериментальных грузовика на водородных топливных элементах Hyundai Xcient импортировала компания «Кальмобиль».

Министерство энергетики предоставило БАЗАНу грант на 1,3 миллиона шекелей для завершения проекта и еще один, на 3 миллиона – на водородную автозаправку. Вообще же инвестиции в открытие каждой такой заправочной станции составляют более 5 миллионов шекелей.

«Грузовика пока во всем Израиле три, по одному у каждого участника проекта», – объясняют «Деталям» в Sonol.

Гендиректор БАЗАНа Асаф Альмагор в одном из недавних интервью анонсировал поставку в Израиль двух первых водородных автобусов и рассказал о планах купить локомотив на водородном ходу. В общем, речь пока лишь об экспериментах, чтобы проверить саму технологию.

Заправку в Йотвате совместно с Doral тоже построит Sonol. А еще они вместе собираются открыть заправки в Димоне и в центре страны. На всех трех водород будет от Doral. Где-то его планируют производить от солнечных панелей прямо на месте. В других местах речь идет о покупке «зеленого» электричества из сети и установке на заправках систем электролиза.

«Мы уже управляем одной заправкой в Нидерландах и планируем построить в Европе еще, – говорит Эфранти. – В Израиле начнем с Димоны. Мы встречались с муниципалитетом. Мэр хочет сделать Димону «зеленым» городом, перевести весь транспорт на экологически чистую энергию: что-то на электричество, что-то – на водород».

Также, по словам Эфранти, его компания ведет переговоры с ICL, производящей минеральные удобрения на Мертвом море. У нее большой парк грузовиков для доставки продукции в порты. В том числе именно ей принадлежит львиная доля большегрузов, что ездят по 10-му шоссе в Эйлат мимо Йотваты.

В общем, как только появятся потенциальные клиенты, заправку тут же построят. Doral готов сделать это в любой момент начиная с 2025 года.

Между голубым и зеленым
Doral и БАЗАН – представители двух конкурирующих подходов. Первая компания собирается производить «зеленый» водород. Вторая начала с «серого», а теперь переходит на «голубой».

С «зеленым» все просто – он делается методом электролиза воды. Подается ток из возобновляемых источников электроэнергии, вода распадается на водород и кислород. «Серый» водород делают из природного метана, но не путем сжигания, а методом паровой конверсии. Парниковых газов при этом выделяется меньше, чем если газ просто сжечь. «Голубой» водород – это тот же «серый», только производственная линия дополнена специальными уловителями углекислого газа. И там парниковых газов еще меньше.

Сторонники «зеленых» технологий охотно ругают и «голубой» водород, и, конечно, «серый».

«При производстве килограмма водорода они выбрасывают в атмосферу 10 килограммов углерода», – говорит Эфранти.

Но тут вступают в силу другие соображения. Они изложены в Национальной стратегии развития водородной энергетики, утвержденной в прошлом году. В документе минэнерго рассматривает два сценария развития на ближайшие 16 лет – минимальный и максимальный.

В рамках программы-минимум автотранспорт Израиля в 2050-м будет потреблять 22 тысячи тонн водорода в год. Десять крупных заводов страны тоже частично переведут на новое топливо. И тогда потребность Израиля в водороде составит 578 тысяч тонн в год.

Чтобы получить такое количество «зеленого» водорода, пришлось бы покрыть солнечными панелями 90 тысяч дунамов (9 тысяч гектаров) земли. Это три четверти площади, которую занимает Иерусалим.

Если же будет реализована программа-максимум, то ежегодно Израилю нужно будет не менее 1,6 миллиона тонн водорода. Для этого пришлось бы покрыть солнечными панелями 25 тысяч гектаров, то есть более 1% всей площади страны, считая горы, леса, поля и города.

Так что только на «зеленом» водороде программа работать не будет. Зато «голубой» не потребует превращать страну в одну большую электростанцию. Для реализации программы-минимум нужно 2 миллиарда кубометров природного газа в год – меньше 10% от ежегодной израильской добычи. Другое дело, что придется где-то ежегодно захоранивать 5,2 миллиона тонн углерода.

Разница между максимальным и минимальным планами зависит от того, насколько активно переводить транспорт и промышленность именно на водород. Ведь есть и другие альтернативы: «зеленое» электричество, биотопливо. Например, для железных дорог авторы стратегии не видят водородного будущего. Разве что для второстепенных веток, которые невозможно электрифицировать.

В случае с автотранспортом всегда есть альтернатива в виде электромобилей. Поэтому в минимальном сценарии на водород перейдут только 10% самых тяжелых грузовиков (от 40 тонн и выше), в максимальном на водороде будет ездить четверть автобусов в Израиле и 40% всех грузовых машин, начиная с 3,5 тонны.

Все эти технологии в мире пока в самом начале своего пути. Единственный серийный водородный грузовик – Hyundai Xcient, который в трех экземплярах уже используют на севере Израиля.

На сегодня одна из самых популярных ниш для водородного транспорта – вилочные погрузчики. Они часто работают внутри помещений, поэтому для них критически важно минимизировать выхлоп.

«Электрические погрузчики заряжаются по несколько часов. А зарядка водородом занимает минуты. Поэтому водород позволяет коммерческому транспорту не простаивать и работать круглые сутки. То же касается и автобусов, и грузовиков, – объясняет Ям Эфранти. – В Китае за последний год число водородных автобусов удвоилось. Всего в мире сейчас более 100 тысяч транспортных средств, ездящих на водороде».

В основном – все те же погрузчики. Что касается личного автотранспорта, то в Европе, Корее, Китае, США есть частные водородные автомобили. В одной только Германии более 100 заправок.

«Много станций и не нужно. Частный автомобиль может проехать 500-1000 километров на 5 килограммах водорода, – говорит Ям Эфранти. – В Европе государство стимулирует покупку водородных грузовиков. И то, насколько этот транспорт разовьется в Израиле, зависит от государственной поддержки».

По его словам, стоимость эксплуатации и обслуживания такого большегруза та же, что и у дизельного. Узкое место – цена самой машины. Грузовик на водородных топливных элементах стоит в два-три раза дороже. В Нидерландах правительство компенсирует 80% разницы в цене. Такие меры можно было бы применить и в Израиле.

Таким образом, вопрос перехода транспорта на новое топливо во многом в руках государства. В Израиле пока никаких мер в этом направлении не принято.

Производить или торговать?
Ввозить можно не только водородные грузовики, но и сам водород. Если покупать его за рубежом и привозить по морю, для минимального сценария Израилю понадобится в год всего 29 судов грузоподъемностью по 20 тысяч тонн каждое, посчитали в минэнерго. Но есть еще и трубопроводный транспорт.

Гораздо дешевле производить водород где-нибудь в Аравии, в пустыне, где земли больше и она дешевле. При этом Израиль мог бы стать не производственной площадкой, а международным хабом – перевалочным пунктом для транспортировки нового экологически чистого топлива. Одна из целей, которое минэнерго прописало в программе, – позиционировать Израиль как партнера в транспортировке водорода с Ближнего Востока в Европу.

Для этого надо уже сейчас переоборудовать все израильские газопроводы так, чтобы в будущем по ним можно было бы перегонять водород, а все новые трубопроводы строить двойного назначения. Технически это не так уж сложно.

В декабре министр энергетики и инфраструктуры Исраэль Кац подписал разрешение, которое позволит компании «Натгаз», тресту по созданию и эксплуатации системы транспортировки природного газа в Израиле, заниматься водородными трубопроводами.

В устав компании внесли соответствующие поправки. И на первом этапе «Натгаз» будет участвовать в проекте Doral в Йотвате. Недавно глава компании Шмуэль Тургеман выступил на конференции по возобновляемой энергии и говорил о перспективах перекачки водорода из стран Персидского залива на пути в Европу.

Кроме выгодного географического положения преимущество Израиля в том, что он может продавать и свои технологии – как он делает в других сферах. Скажем, пилотный проект в Йотвате планируется оснастить установками электролиза израильского стартапа H2PRO, обещающими невиданный для этой сферы КПД в 95%.

В H2PRO уже инвестируют люди по всему миру, даже Билл Гейтс вложил 22 миллиона долларов. А еще несколько лет назад в этот же стартап вложился… БАЗАН, даром что сама нефтеперерабатывающая корпорация развивает конкурирующий подход.

Но если речь идет о том, чтобы стать мировым хабом и торговать технологиями, то не так уж и важно, на «зеленый» водород делать ставку или на «голубой».