Не повторити Бейрут: чим небезпечний водень і його транспортування до ЄС

Тема використання водню, зокрема його транспортування через Україну за гроші з Європи, нині актуальна. Водночас головною умовою для здійснення всіх водневих проектів є розуміння, чи може Україна використовувати для транспортування водню або його суміші з природним газом наявну газову інфраструктуру, велика частина якої побудовано ще в минулому столітті під час СРСР. Як стало відомо, "Оператор ГТС" (ОГТСУ) і великий оператор регіональних газових мереж "Регіональна газова компанія" вже розпочали дослідження, які повинні дати відповіді на актуальні запитання. Зокрема, є величезна небезпека, недооцінювати яку не можна, навіть екологічний, "зелений" водень - вкрай вибухонебезпечний!

Навіщо Україні водень

Після затвердження 8 липня водневої стратегії у Євросоюзі, Європа і Україна ведуть активні переговори про співпрацю в новому напрямку. Як повідомив міністр закордонних справ України Дмитро Кулеба, обговорюється можливість використання газотранспортної системи України для транспортування водню. "Німеччина буде одним з найбільших ринків споживання водневої енергетики, і Україна може стати надійним постачальником водню до ЄС, зокрема до Німеччини", - сказав Кулеба. Раніше пресслужба МЗС повідомила, що ЄС визначив Україну своїм пріоритетним партнером у реалізації Європейської водневої стратегії та постачанні новітнього енергетичного ресурсу на європейський ринок. З 2020 по 2024 рік у ЄС передбачається встановлення водневих електролізерів як мінімум на 6 ГВт і виробництво до 1 млн тонн відновлюваного ("зеленого") водню.

"Водень переходить з категорії "промислових газів" до категорії "енергоносій" і зараз дійсно визначений одним із ключових шляхів декарбонізації ЄС. Попит на водень буде значним. Воднева економіка, ймовірно, почнеться з місцевих або регіональних постачань і розвитку відповідних мереж. Але вже в наступному десятилітті ми побачимо зростання транскордонної торгівлі, взаємопов'язаних мереж і транспортування водню Європою. Ми передали Міністерству енергетики свої пропозиції щодо співпраці з німецькою стороною з водневої тематики. Знаємо, що готується підписання великої угоди",- сказав гендиректор ОГТСУ Сергій Макогон.

Технології виробництва водню все ще дорогі, але в майбутньому, коли буде знайдено способи їх здешевити, Україна могла б не тільки транспортувати водень в інтересах третьої сторони, але й використовувати його сама. Міжнародне енергетичне агентство оцінило нинішню вартість виробництва одного кілограма "зеленого" водню, на який у контексті декарбонізації (зниження викидів СО2 в атмосферу) робиться ключова ставка в діапазоні з 3 до 7,5 дол. США проти 0,9-3,2 дол. у разі виробництва з використанням парової конверсії метану.

За умови економічної доцільності Україна могла б використовувати водень як компонент, що заміщає частину природного газу, для опалення приміщень, постачання на газові пальники (для приготування їжі), в промисловості, розповів голова Експертної ради з питань розвитку газової промисловості та ринку природного газу Леонід Уніговський. У Європі вже реалізуються пілоти з використання сумішей водню і природного газу в побуті.

Як відомо, президент Володимир Зеленський нещодавно провів зустріч з інвесторами, які мають намір побудувати в Україні завод із виробництва водню і вітроелектростанцію. Про будівництво заводу з виробництва водню говорила і в. о. міністра енергетики Ольга Буславець.

"Зелений" водень міг би допомогти Україні вирішити проблему профіциту електроенергії. Вирішальне значення, щоправда, матиме ціна електролізерів (установок для трансформації електрики у водень). МЕА прогнозує, що вона скоротиться вдвічі до 2040 року. Директор регіональної газової компанії Олег Ніконоров (об'єднує 20 операторів ГРС) бачить перспективу використання водню в Україні як маневрових потужностей для балансування енергосистеми: "Електроенергію ВДЕ, вироблену в пікові періоди, можна трансформувати в "зелений" водень. Також у водень можна трансформувати дешеву електроенергію, що виробляється атомними станціями. Через установки електролізерів цю електрику можна перетворити у газ і використати як газ у суміші з метаном (природним газом). Є варіант також використовувати відновлену з водню електроенергію. Це і є концепція power to gas".

РГК анонсувала проведення масштабного дослідження придатності регіональних газових мереж для транспортування водню, що є головною умовою для розвитку напрямку в промислових масштабах. Зрозуміло, технологія транспортування водню в балонах - зовсім не вихід!

"Існують різні варіанти транспортування водню - морський транспорт, автомобільний, залізничний. Ну й, зрозуміло, найпродуктивніший - трубопровідний. Згідно з європейськими планами буде створено Hydrogen Backbone - водневу мережу трубопроводів, яка буде на 70% базуватися на наявній інфраструктурі. Ми активно шукаємо своє місце для інтеграції в цю систему. Для нас це питання стратегічне", - розповів Сергій Макогон.

Яку небезпеку становить водень у старих газових мережах

Головною проблемою транспортування водню в системі українських газопроводів є їхній вік - велика частина як магістральної, так і регіональної інфраструктури будувалася ще за радянських часів. Зокрема, РГК проводить практичні експерименти з транспортування водню в замкнутій системі полігону "Житомиргаз", побудованого ще в 50-ті роки минулого століття.

Застарілість газопроводів і їх ділянок створює небезпеку витоку, що вкрай небезпечно і загрожує вибухами: "Водень - вибухонебезпечний газ, величезну небезпеку він становить, змішуючись із киснем. Водень - летюча сполука, легша за природний газ у 3 рази і в 14 разів легша за звичайне повітря", -  розповів Ніконоров. Про небезпеку витоків водню попереджає Леонід Уніговський: "Головне - подбати про безпеку. Якщо йде витік природного газу - це небезпечно, але з воднем це набагато небезпечніше. 4% водню плюс кисень - це гримучий газ, вибухонебезпечна суміш".

Торік, після вибуху, який стався на заправній станції для автомобілів на водневих паливних елементах недалеко від Осло в Норвегії, компанія-власник станції закрила десять інших, зокрема в Данії.

Варто зазначити, що досі немає й остаточної відповіді на запитання про те, як водень впливає на метал труби. Є підозри, що негативно. Про це, зокрема, говорив головний інженер ОГТСУ Юрій Зябченко. Про підозру, що водень може проникати в кристалічну решітку металу, зазначав і Ніконоров. Відповідь на запитання, чи так це і наскільки збільшує небезпеку витоків, можуть дати тільки дослідження.

ОГТСУ запланував дослідження впливу водню на магістральні газопроводи, повідомив Сергій Макогон: "В "Операторі ГТС України" вже створено виділений підрозділ, який на щоденній основі займається питаннями декарбонізації та впровадження нових технологій. Метою його роботи, зокрема, є аналіз перспектив транспортування відновлюваних газів (біометану, синтетичних метану і водню), розробка дорожніх карт, реалізація пілотних проектів. Так, дослідження впливу водню на магістральні газопроводи заплановано, зараз ми вивчаємо міжнародний досвід, щоб найточніше визначити технічне завдання". Макогон зазначив, що ОГТСУ активно співпрацює з питань водневих проектів з європейськими операторами. "Наприклад, Gas for climate - це консорціум, що налічує 11 європейських газотранспортних компаній і двох асоціацій відновлюваної газової промисловості. Так, згідно з їхніми дорожніми картками лише до 2030 року газові турбіни будуть готові до транспортування водню. Зараз ми активно спілкуємося зі світовими виробниками турбін, які підтверджують, що для роботи ГТУ за масової частки водороду більше ніж 10% необхідні спеціальні умови", - розповів гендиректор ОГТСУ.

РГК проводить дослідження впливу водню на газові мережі і можливість його транспортування самостійно, фінансуючи їх за власні кошти. "Мета проведеного дослідження - зрозуміти, чи можемо ми транспортувати водень в наявній системі газопроводів без ризику для їх структури і небезпеки витоків, або ж систему необхідно модернізувати: дослідження повинні показати слабкі місця і дати відповідь на запитання, що саме потрібно змінити і скільки це може коштувати. Ми навіть готові до того, що відповідь буде: ні, неможливо транспортувати водень або його суміш з газом в українських регіональних газових мережах", - розповів Олег Ніконоров.

За словами Ніконорова, РГК інвестує в дослідження власні кошти. "Ми не хочемо витратити багато грошей. Тут більше ініціативи і роботи, ніж інвестицій. На цьому етапі ніякої комерціалізації немає. Але якщо ми зрозуміємо, що можливо або можливо з певними умовами, ми зрозуміємо для себе, куди рухатися далі, - в такому випадку інвестиції на дослідження можуть становити кілька мільйонів гривень". Ніконоров дав зрозуміти, що РГК готова надати не безоплатно результати дослідження колегам з Європи або ж проводити їх спільно: "Якщо робити такі дослідження у Європі - це десятки мільйонів євро, тоді як в Україні може бути до десяти мільйонів гривень. Ми можемо ділитися з нашими європейськими колегами результатами проведених досліджень".

Не виключено, що в майбутньому магістральний і регіональний оператори об'єднають свої зусилля в напрямку. Ніконоров повідомив, що РГК хотіла б працювати над дослідженнями спільно з ОГТСУ і запрошує оператора магістральних мереж до участі в проекті: "Є такі моменти, щодо яких без "Оператора ГТС" ми не зможемо знайти рішення самостійно. Зокрема, питання одоризації - потрібно зрозуміти, які ароматизаційні речовини безпечно використовувати для газоводневої суміші. Ми відкриті до співпраці з усіма зацікавленими сторонами, але правильніше було б, щоб цю ініціативу просувало саме Міністерство енергетики, оскільки підхід повинен бути дуже продуманий і комплексний", - сказав Макогон, відповідаючи на запитання про можливість потенційної співпраці "Оператора ГТС" і РГК.

Очевидно, що питання використання і транспортування водню не таке просте, як здається на перший погляд. Раніше, ніж будуть завершено дослідження, які дадуть уявлення про потенційну небезпеку і всіх підводні камені цього кардинально нового напрямку - а це відбудеться не раніше ніж за кілька років, - про реальні проекти і мови бути не може. Якщо ж, звичайно, чиясь злочинна жадібність не створить підстав для повторення вибуху, подібного до того, який стався в Бейруті. Адже Європа готова за транспортування платити і зовсім чималі грошики!

Олена Голубєва, 112.ua