О водороде и энергопереходе

Аватар пользователя aндpeй_5870

В последний год тема водорода в энергетике стала жутко модной. Причем, внезапно – в публикациях 2018 года, обсуждающих будущее энергетики, водород едва упоминается, то в нынешних обсуждениях водород – это чуть не один из столпов энергоперехода. Кажется, дело тут вот в чем – наконец, стало понятно, что одним электричеством сыт не будешь, так как электричество очень трудно хранить и дорого передавать на большие расстояния, для многих промышленных процессов, которые сейчас работают на газе и угле, электричество тоже не очень подходит, как и для тяжелого транспорта, вроде грузовиков, кораблей и самолетов.

 

В глазах многих адептов зеленой энергетики в дивном новом мире Европа могла бы полностью покрывать свои энергетические потребности, не имея дела с разными неприятными странами. Сделаем много-много бесплатного электричества из солнышка и ветерка, конвертируем часть в водород на случай темного штиля и будет нам счастье.

 

Но выясняется, солнце – солнцем и ветер – ветром, а Европа, например, все равно остается энергодефицитной и будет нуждаться в больших объемах импортной энергии, как и сейчас. Основным толкачом, идеологом и законодателем мод энергоперехода в мире является именно Европа, так что, ей надо было предъявлять ответ на это противоречие. Сейчас энергия в Европу импортируется в основном в виде нефти и газа. В проектировках и прогнозах на 2030 и 2050 год говорится, что Европа в эти годы в значительной мере перейдет с нефти и газа на водород, это записано в официальных ЕС-овских документах. Причем, записано, что водород этот будет не абы какой, а в 2030-м году в основном «зеленый» (т.е. сделанный с помощью зеленой энергии) с примесью «голубого» (это полученный из природного газа с улавливанием и захоронением образующейся при этом углекислоты), а к 2050-му исключительно зеленый.

 

Если бы для достижения водородных целей не нужно было взаимодействие с остальным миром, то в этих цифрах могла бы быть какая-то уверенность. Если бы матушка-природа обеспечила Европу достаточными свободными площадями с хорошим ветродуем и солнцепеком для установки ветряков и солнечных панелей, то накопленное европейское богатство, поди, позволило бы достичь желаемых целей, возможно, ценой некоторого напряжения и лишений и отказа от некоторых роскошеств. Но нет, Европа надеется, что водородом ее обеспечат другие.

 

Например, DENA, немецкое энергетическое агентство, говорит, что к 2030 году Германия предполагает импортировать водород в объеме, эквивалентном 15 млрд. м3 газа в год, а к 2050-му – аж до эквивалента 100 млрд. м3.газа в год. Интересно, как это должно произойти. Производство и транспорт водорода – дело крайне недешевое. Это надо расставить множество ветряков и солнечных панелей (уже недешево), электролизеров, установок сжатия или охлаждения водорода, построить специализированные суда для перевозки или конвертировать существующие газовые трубопроводы под водород. Вложения для обеспечения эквивалента 100 млрд. м3 газа в год – это, думаю, несколько сот миллиардов долларов, если не триллионы. С голубым водородом чуть попроще – установки парового риформинга штука более понятная, но все равно это десятки миллиардов долларов.

 

Чисто теоретически Европа могла бы профинансировать строительство нужной энергетической инфраструктуры на чужих берегах. Она даже обещает это сделать, но суммы там смешные, Германия обещает потратить на эти цели 2 млрд. евро до 2030 года, а Европа в целом заложила 10 млрд. Это несопоставимые суммы с тем, что действительно нужно. Значит, поставщикам чистой энергии в Европу нужно самим обеспечивать этот проект деньгами.

 

И вот тут возникает несколько вопросов. Ну, для начала – понятен гамбит «мы сначала разрешим вам продавать нам голубой водород» - так и быть, не надо сначала тратиться и на дорогое производство, и на дорогой транспорт. Потратьтесь сначала на транспорт при относительно дешевом производстве, а потом сохраните транспортные мощности, а в производстве переключитесь на зеленый водород. Но, гм, какой дурак будет вкладываться в дорогостоящие мощности конверсии метана и непростой процесс улавливания и захоронения CO2, если заранее сказано, что у этих схем будет ограниченный срок жизни? А второй вопрос вот какой – вся эта история предполагает от поставщика огромные вложения капитала на старте с тем, чтобы потом окупать их в течение долгих десятилетий из денежного потока от продажи товара. Причем, цена товара должна быть такой, чтобы окупать не только текущие издержки, но и понесенные довольно давно капитальные.

 

В прошлом надежду на итоговую окупаемость затрат на освоение месторождений и строительство транспортной инфраструктуры у потенциального поставщика обеспечивали, подписывая долгосрочные договоры на покупку, например, трубопроводного газа. При этом поставщик понимал, что вообще-то, в тот момент, когда покупателей газа будет много, когда добыча газа станет делом довольно тривиальным, в ставшей к тому моменту зрелой отрасли может появиться множество новых игроков, готовых предлагать такой же товар по более низкой цене, так как они не несли затрат, связанных с запуском новой отрасли. Но поставщики надеялись, что покупатели будут уважать свои старые контракты, без каковых этой новой отрасли не создалось бы. Хорошо, пусть новые, дополнительные объемы закупаются по более низкой цене, но старые-то должны закупаться по цене, покрывающей уже понесенные запускные издержки поставщиков. Именно об этом Европа договаривалась в 1970-е с потенциальными поставщиками газа. Именно эти соглашения Европа разорвала, приняв так называемый Третий энергопакет.

 

И вот теперь создается интересная ситуация. По идее, Европа должна пытаться всячески завлекать потенциальных экспортеров водорода надежным долгосрочным потоком выручки. Но цена этим обещаниям уже известна и разумные люди не должны им верить.

 

Другое дело, что у менеджеров и инвесторов память короткая. Есть классический пример, когда после 1998-го года финансовые инвесторы в Россию клялись, что они скорее съедят радиоактивные отходы, чем притронутся к русским бумагам, так не пришло и трех лет, как они массово начали в них вкладываться. Семейных денег сейчас почти не осталось а для наемных менеджеров и кредитных офицеров ситуация может выглядеть вполне радужно – они сейчас могут запускать эти проекты и выдавать кредиты под обещания исправных платежей на протяжении десятилетий, продвигаться по службе и получать бонусы на основании заключенных красивых сделок и запущенных крупных проектов, а когда лет через 10-15 будет принят какой-нибудь седьмой или двенадцатый энергопакет, эти люди будут работать в совсем других местах.

 

А в заключение хотелось бы с материй энергетических перейти на грамматику. Я знаю многих экспертов и комментаторов, которые ссылаются на документы Евросоюза и говорят, что как там написано, то именно так и будет, и в 2030-м, и в 2050-м. Что энергоэкспортирующим странам стоит ориентироваться именно на такую картину будущего. Я бы, честно говоря, советовал внимательно следить за модальностью глаголов и различать между «нам бы хотелось, чтобы было так», «мы знаем, как сделать, чтобы было так и сделаем это» и вариантами между ними. А то, читал я про один документ 1961-го года издания где тоже много интересного прогнозировалось к 1980-му году. Коммунизма, правда, не вышло, пришлось ограничиться олимпиадой.

Авторство: 
Копия чужих материалов

Комментарии

Аватар пользователя micro
micro(8 лет 1 месяц)

Вообще странно развивать аккумуляторный электротранспорт при таких планах на водород.

Аватар пользователя kot-obormot
kot-obormot(11 лет 4 месяца)

Планы такие планы...

"Водород", как и любой другой "длинный" проект, интересен не столько результатом, сколько процессом. Ишак то-ли заговорит, то-ли нет, а бюджет будет попилен по любому.

Аватар пользователя micro
micro(8 лет 1 месяц)

По крайней мере аккумуляторные технологии развиваются и реализуются на практике. Зачем же их так развивать СЕЙЧАС если в будущем будет водород?

Аватар пользователя kot-obormot
kot-obormot(11 лет 4 месяца)

Вроде-бы я ответил уже...Не, ну точно ответил. Как щас помню.

Аватар пользователя micro
micro(8 лет 1 месяц)

Ну, может быть. Просто аккумы - ПЛАНИРУЮТ сделать дешёвыми, но при этом строят заводы по производству дорогих аккумов - в том числе в европе. А водородная тема вроде как должна перечеркнуть необходимость постройки таких заводов, но нет, про это речи не идёт. Значит дорогой аккум более реален, чем непонятно какой водород. 

Аватар пользователя dnk_
dnk_(7 лет 4 месяца)

водород для авто просто ужасен. Хранение оного тот ещё гемморой даже при обычных условиях. А в авто надо либо чудовищьное давление, либо сжиженый. Каждое авто мини танкер-газовоз?! Жуть. И ещё вдвое больше кислорода для реакции.  Короче это только люди со светлозелёными лицами могут всерьёз про водород.

Аватар пользователя micro
micro(8 лет 1 месяц)

Ну, водородные топливные элементы мне нравятся - производительность хорошая, габариты небольшие...

Аватар пользователя dnk_
dnk_(7 лет 4 месяца)

водородные топливные элементы мне нравятся - производительность хорошая, габариты небольшие...

Раз вам нравятся, то вероятно вы владеете информацией с цифрами по существующим элементам. 1.Ёмкость фактически извлекаемая в цикле разряда (а то вон зелёные любят про аккомуляторы писать ёмкость, забывая упомянуть, что существует максимально допустимый разряд)

2.Объём и вес на эту самую ёмкость.

3.КПД системы вида энергия на входе => энергия на выходе

А то всё попадаются презенташки , рассказывающие про космические корабли , бороздящие большой театр. Однако-же широкого применения столь замечательной технологии что-то не слыхать.

Аватар пользователя green
green(11 лет 8 месяцев)

ЕРОИ электротранспорта в три раза выше водородного.

Аватар пользователя ПиротехникЪ
ПиротехникЪ(11 лет 7 месяцев)

Ололошины "зажигалки" типа "Тесла" это просто безобидныеи грушки рядом с водородом.

Я нигде не видел как будет обеспечиваться пожаро- взрывобезопасность "полного цикла" использования водорода.

Заявления гейропейских чинуш это мантры типа "к 2030 году уполовиним силу тяжести, а к 2050 - отменим, а кто не подчинится - зачмырим ссанкциями!" ©

Аватар пользователя micro
micro(8 лет 1 месяц)

Так с топливными ячейками (водородными) - это тоже по сути электротранспорт

Аватар пользователя green
green(11 лет 8 месяцев)

 

Насколько мне известно,к электротранспорту относятится то,что имеет в качестве топлива  электроэнергию.Можно на авто установить  электропривод  питаемый  от ДВС ,но  это не электротранспорт.Напримр,БелаЗ.Но есть такой термин,как чистый или зеленый транспорт,водородный к ним относится.

Аватар пользователя micro
micro(8 лет 1 месяц)

Тут такое дело.

Когда мы рассматриваем ставший уже классическим электромобиль - то представляем себе такое авто, которое несёт в себе (электро)заряд в аккуме и использует этот заряд для движения. откуда электричество в аккуме? Из розетки. А в розетке оно получается, скажем от какого то источника генерации. Почему мы используем такую схему? потому что первичный источник генерации не получается разместить в автомобиле. В итоге мы вынуждены (по крайней мере на нынешнем этапе) помещать в автомобиль громоздкую батарею.

В автомобиле с топливными водородными ячейками эта же схема обыграна иначе - там нет громоздкой батареи - зато есть компактный и эффективный источник электроэнергии. Причём настолько компактный и эффективный, что уже сейчас он технически выглядит лучше, чем аккумуляторные электромобили - он такой же лёгкий как авто с ДВС, пробег у него такой же как у авто с ДВС. Да, возникают вопросы по хранению водорода. Но основные проблемы не в этом - а в том, что водород как топливо просто не распространён. Гораздо проще приспособить имеющуюся энергоинфраструктуру под электромобили, чем под водородные. 

ПС. а авто с ДВС, но с электроприводом колёс... ну, тут просто вместо карданного вала между ДВС и осями поместили преобразователи энергии - генератор и электромоторы на осях.

 

 

Аватар пользователя green
green(11 лет 8 месяцев)

 

Аватар пользователя Системник
Системник(9 лет 9 месяцев)

Водород - очередное "зелёное" фуфло.

Видимо, зелёнщиков уже начали спрашивать: "Что за хрень с энергетикой происходит?" и они новое фуфло начали задвигать. Им нужно довести до полного развала промышленность, поэтому будут любые сказки в документах.

Аватар пользователя Источник
Источник(8 лет 2 месяца)

То, что автор статьи не в курсе за развитие водорода - это проблемы самого автора. Конкретно немцы занялись водородом практическом смысле еще в начале 2000-ых. В 2014 я лично ездил на экспериментальном мерседесе B-class, полностью заправляемым водородом. Были планы к 2018 году распространить по Германии-Австрии-Швейцарии сеть водородных заправок. Однако, эти планы пока отодвинули, продолжая совершенствовать водородные (топливные) элементы. В целом, технология вполне себе рабочая и уже вполне вышла из стен лабораторий. Все же логика в сохранении избыточной энергии, вырабатываемой ветряками в виде водорода вполне себе рабочая. Она ни разу не дешевая экономически и не такая "вкусная",  в сравнении с ископаемыми углеводородами энергетически, но все же, это лучше, чем ничего. В этом смысле, немцы идут верной дорогой - диверсифицируя, как могут, источники энергии. 

Аватар пользователя Karakal
Karakal(4 года 8 месяцев)

Так почему задвинули планы создания сеть водородных заправок?  Создать экспериментальную модель авто на Н2-это одно, а создать работающую сеть заправок по более-менее приемлемой цене-это совсем другое.  Водород по обычным трубам не погонишь-он просто вступит в реакцию с металлом. Надо создавать новую инфраструктуру из новых материалов, а для этого надо создать новые технологии и производственные мощности.  Вложения триллионные.

 

Аватар пользователя Источник
Источник(8 лет 2 месяца)

Водород в чистом виде по обычным трубам никто гнать и не собирается. Будет подмес до 10% в магистральные газопроводы. При такой пропорции не требуется вносить изменения ни в промышленное, ни в бытовое оборудование.

Почему не стали создавать сеть заправок я пока внятного ответа не нашел, возможно, решили переключиться на водородные поезда. Возможно, автопроизводителям по нынешним временам не очень до водорода. До заправок, кстати, водород возят в сжиженном виде и емкости для него внутри обработаны составом к водороду инертным. 

Аватар пользователя Positron
Positron(5 лет 2 недели)

Почему не стали создавать сеть заправок я пока внятного ответа не нашел,

посмотрите внимательно на эту диаграмму и все станет понятно.

 

Аватар пользователя Irsi
Irsi(10 лет 5 месяцев)

Электролиз? Крайне "грязный" процесс... smile10.gif

Аватар пользователя Karakal
Karakal(4 года 8 месяцев)

1.Насколько я читал по газопроводам можно подавать до 20% водорода в смеси с газом, как и на сами электростанции. Всё равно без природного газа Н2 не доставишь и это повышает энергоэффективность смеси всего лишь на 25-30%  Н2 может дополнить природный газ, но не заменить его. 

2. Производить Н2 на ВИЭ.... это тоже самое, что разжигать костёр банкнотами с изображением Франклина

3.Зелёные эко-террористы забывают, что при сгорании Н2 происходит образование оксидов азота. Нитриты, нитраты, которые потом выпадают "кислотными дождями".

 

Аватар пользователя Провинциал.
Провинциал.(5 лет 7 месяцев)

Главная проблема водорода что для него сталь это губка, через которую будет постоянно происходить утечка. Молекула водорода мала и проходит через кристаллическую решётку металла. Пусть в начале решат проблему утечки Н2 в энергетике, многие генераторы имеют водородное охлаждение. Давление там низкое около 3 кг*см2, но ежесменно генераторы приходиться подпитывать.

Зелёные эко-террористы забывают, что при сгорании Н2 происходит образование оксидов азота

Температура сгорания угля и газа более чем на 1000°С ниже чем водорода поэтому особых проблем с оксидами азота нет, с водородом это крупная проблема. Сжигать его будут в атмосферном воздухе, там есть азот и кислород. Для растений азотная губительна, для живых существ то же ничего хорошего.

Аватар пользователя просто пользователь

Для растений разбавленная азотная кислота не так страшна, как для животных. Для растений это сырьё для синтеза аминокислот, а для животных - это сильнейший окислитель. Поэтому можно серьёзно отравиться арбузом, если много его съесть.

Аватар пользователя Системник
Системник(9 лет 9 месяцев)

Поэтому можно серьёзно отравиться арбузом, если много его съесть.

Это потому, что жадные барыги сыпят на поле немеряно селитры.

В природном арбузе нитратов в 3 раза меньше, чем в природной картошке.

Аватар пользователя просто пользователь

Это не отменяет возможности травануться природным арбузом. А картошку без термообработки никто не ест.

Аватар пользователя GeorgeK
GeorgeK(4 года 5 месяцев)

Зелёные эко-террористы забывают, что при сгорании Н2 происходит образование оксидов азота. Нитриты, нитраты, которые потом выпадают "кислотными дождями".

Это вы Марцинкевича наслушались. Почитайте у Зельдовича,  http://elib.biblioatom.ru/text/zeldovich_izbannye-trudy_t1_1984/go,328/, там смешные долги процента.

Аватар пользователя Escander
Escander(6 лет 2 недели)

1.Нет, гнать можно, но нужна другая инфраструктура и другие трубы.

2.Не на столько но прилично дороже.

3.Да, как следствие сгорания водорода при более высокой температуре чем у метана... итого каждой газовой плите систему улавливания оксидов азота + посуду которая способна выдержать температуру сгорания водорода 3200С (у метана около 2000С). Ну и всякие газовые котельные под замены соответственно

Аватар пользователя Lokki
Lokki(9 лет 8 месяцев)

Потому, что метановые 200 атм. уже напрягают, а у водорода хотят чутьли не 1000 атм...

и вообще, кубометр жидкого бензина весит 900 килограмм, а кубометр жидкого водорода бешенных - 80. И жидкий бензин можно налить в тонкостенную цистерну и он там будет тихо и долго лежать, а вот габариты конструкции для долговременного хранения жидкого водорода - фантазия пассует.

и пока мы храним литрв, а сжигаем килограммы - водороду не светит.

Аватар пользователя to4ka
to4ka(10 лет 2 месяца)

Количество водородных заправок в мире

https://www.h2stations.org/stations-map/?lat=49.139384&lng=11.190114&zoom=2

Аватар пользователя green
green(11 лет 8 месяцев)

 Водород  как топливо пока  намного дороже по сравнению с бензином.Вот когда нефть подорожает до 200 дол.за баррель,тогда возможно вспомнят про водород.А пока нефть дешевеет.

Аватар пользователя просто пользователь

Вот когда нефть подорожает до 200 дол.за баррель,тогда возможно вспомнят про водород.

А откуда дешёвый водород возмётся? сейчас самый дешёвый его источник - это углеводороды.

Аватар пользователя green
green(11 лет 8 месяцев)

Электролизный водород, не будет дешевым,он просто будет дешевле водорода из дорогих углеводородов.

Аватар пользователя Читающий
Читающий(5 лет 11 месяцев)

В этом смысле, немцы идут верной дорогой - диверсифицируя, как могут, источники энергии. 

 

Как могут, да, как могут. Конечно, водород - это не слепая ветка. Но есть нюанс - для получения водорода нужны источники энергии. Солнце ( а ветер на Земле  это тоже Солнце ) дает много энергии, но нужно понимать, что всей биоэкосистеме  планеты энергия Солнца тоже нужна для сохранения баланса и человечество не может бесконечно " отщипывать" от этого баланса на свои все возрастающие нужды.  Поэтому развитие термоядерной энергетики становится все более актуальным и  эта отрасль займет подобающее место , скорее всего в сочетании с водородом.  Что касается, надежд Запада ( в лице ЕС ) заставить остальные страны  оплачивать " хотелки " ЕС по поводу " зеленого " водорода, то , думаю, что их ждет разочарование ...

Аватар пользователя Андракс
Андракс(7 лет 11 месяцев)

Водород - очередное "зелёное" фуфло.

Нет, сейчас технологии слали лучше и и обязательно применяться к  водородному двигателю. 

В 1976-м году специалистами Института проблем машиностроения АН УССР в Харькове был построен экспериментальный автомобиль Москвич-412 с силовым агрегатом, работающем на водороде

Аватар пользователя Системник
Системник(9 лет 9 месяцев)

Нет, сейчас технологии слали лучше и и обязательно применяться к водородному двигателю.

Да, физику никто не отменял.

Аватар пользователя ВладиславЛ

Это малоэнергетичный источник энергии, как и сама химия это первые эВ, есть до 10кэВ и более - это тот стопор который вам поставили в 17-18вв.

Как и можно материалы иметь в т.ч. конструкционные и функциональные на температуры куда выше температур испарения вольфрама или углерода в инертной атмосфере при 1 атм.

Аватар пользователя ivan Orehov
ivan Orehov(4 года 7 месяцев)

Водород, как основной источник энергии будущего, во всем проигрывает эл. энергии, хотя она тоже недорога. Но это напоминает анекдот, о украденном ящике водки, который продали, чтоб купить тоже самое, но подороже.Водород , как говорил Менделеев, это самое главное для.., утрирую, а электричество, это наше всё. 

 

Аватар пользователя ВладиславЛ

Электрэнергию храните в системах химических, ещё менее ёмких, сам принцип ХРАНЕНИЯ и что надо что-то жечь чтобы ехать или было тепло ущербен.

Аватар пользователя Vladyan
Vladyan(9 лет 7 месяцев)

Хорошая статья smile9.gif

Аватар пользователя megodan
megodan(5 лет 10 месяцев)

Как-то странно, делается всё чтоб отвлечь внимание от настоящего источника энергетики -- окислителя всех этих сжигаемых материалов - свободный кислород.

Считают совершенно безсмысленный со, рекламируют водород, получаемый из того же газа, в тоже время именно сокращение производителя кислорода грозит привести к катастрофе.

Зато вместо этого открытое мошенничество по навязыванию квот на со и вывод энергетики в другие страны.

Аватар пользователя Jeque
Jeque(12 лет 7 месяцев)

Есть такая теория некоего Ларина о металгидридном строении Земли. Там утверждается, что водорода под землёй безумное количество и нужно до него только добуриться. Может кто-то этой теорий проникся?

Аватар пользователя micro
micro(8 лет 1 месяц)

Чёт не слышал такое...

ПС. А у вас подпись была, такая прикольная, а теперь нету...

Аватар пользователя Jeque
Jeque(12 лет 7 месяцев)

Гипотеза изначально гидридной Земли

А подпись пропала в результате недавних перепитий. Мне другую приклеили, а потом сняли. Старая при этом канула в лету.

Аватар пользователя micro
micro(8 лет 1 месяц)

Спасибо.

ПС. А подпись жалко - просто это была единственная подпись тут, вручение которой я наблюдал в "прямом эфире"... прям частичку меня самого украли))

Аватар пользователя Тех Алекс
Тех Алекс(9 лет 5 месяцев)

Бурить придется насквозь и до самого Юпитера. Нет там в теории водородных карманов и прочих залежей. Есть высвобождаемый водород в микроскопических концентрациях.

Аватар пользователя Jeque
Jeque(12 лет 7 месяцев)

"Региональная аномалия на глубине 1,5—2—2,5 км (в кристаллическом цоколе платформы) соберется в несколько мощных водородных потоков, из которых можно будет отбирать водород скважинами. Это сулит большие перспективы в плане добычи водорода в промышленных масштабах"
Владимир Ларин

Аватар пользователя Тех Алекс
Тех Алекс(9 лет 5 месяцев)

Каюсь, пропустил, недоглядел. Но скорей всего я прав, насчет бурить насквозь и до самого Юпитеру!

Аватар пользователя Jeque
Jeque(12 лет 7 месяцев)

Как я понял, именно это пока и останавливает, чтобы проверить гипотезу Ларина на практике.

Аватар пользователя Тех Алекс
Тех Алекс(9 лет 5 месяцев)

Прочитал статью Ларина!

Да уж, Россия велика и удивительна! Может и водород есть в промышленных масштабах.

Аватар пользователя iura139
iura139(5 лет 9 месяцев)

Смотря что считать промышленными масштабами ? Вот в 80-ых годах возил водород на телевизорный завод,в баллонах обыкновенных,типа кислородных . Насколько помню,его применяли при спекании различных металлических деталей,порошковая металлургия. Масштаб потребности выражался в одном рейсе в неделю КАМАЗа весом в 11 тонн примерно груза, где железо тары весило 10,5 тонны,остальное водород. 

Страницы