Переход ЕС к водородной энергетике: потребность в ресурсах

С. С. Белобородов; А. В. Ненашев; Е. Г. Гашо

doi:10.34831/EP.2021.80.32.005

Переход ЕС к водородной энергетике: потребность в ресурсах

С. С. Белобородов, А. В. Ненашев, Е. Г. Гашо

Аннотация

Переход на водородную экономику путём производства "зелёного" водорода потребует от Европейского союза строительства ВЭС и СЭС установленной мощностью, превышающей текущую более, чем в 33 раза. Площадь ветропарков мощностью 5655 ГВт составит до 38,5 % площади европейских стран. Годовая потребность в водных ресурсах для получения дистиллированной воды может превысить среднемноголетний сток крупных европейских рек. Показана необходимость решения сложной задачи обеспечения баланса производства и потребления "зелёного" водорода с учётом сезонной и суточной неравномерности и малой предсказуемости производства электрической энергии ВИЭ и сезонной неравномерности объёмов водных ресурсов, а также принять во внимание риски маловодных лет. Потребность ЕС в метане в случае производства водорода методом пиролиза метана (без доступа кислорода) превысит 50 % мировой годовой добычи природного газа, а методом парового риформинга метана - 25 %. Принимая во внимание ограниченность мировых запасов природного газа, ни пиролиз метана (без доступа кислорода), ни паровой риформинг метана не могут рассматриваться в качестве основных методов получения водорода.

Ключевые слова

водород; ВИЭ; дистиллированная вода; Европейский Союз; энергосистема; электрические режимы

Полный текст:

PDF

Литература

A hydrogen strategy for a climate-neutral Europe // Communication from commission to the European parliament, The Council, The European economic and social committee and the committee of the regions, Brussels, 8.7.2020.

A New Industrial Strategy for Europe // Communication from commission to the European parliament, The Council, The European economic and social committee and the committee of the regions, Brussels, 10.3.2020.

Белобородов, С. С. Влияние развития ВИЭ на конкурентоспособность централизованной системы электроснабжения промышленных потребителей в энергосистеме Германии, а также на изменения режимов работы газовой сети / С. С. Белобородов // Электрические станции. - 2020. - № 9. - Стр. 2 - 11.

Ляхтер, В. М. Возобновляемая энергетика. Эффективные решения / В. М. Ляхтер. - М. - Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2011. - 172 с.

http: //elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t96- 6_2004/go,2/

НТП 24-94 "Нормы технологического проектирования производства водорода методом электролиза воды". - М., 1994.

Белобородов, С. С. "Снижение эмиссии СО2: развитие когенерации или строительство ВИЭ?" / С. С. Белобородов // Энергосовет. - 2018. - № 1 (51). - Стр. 16 - 25.

Staffell, I. Energy Revolution: Global Outlook. Drax: Selby / I. Staffell, M. Jansen, A. Chase, E. Cotton and C. Lewis (2018). https: //www.drax.com/wp-content/uploads/2018/12/Energy-Revolution-Global-Outlook- Report-Final-Dec-2018-COP24.pdf

The Future of Hydrogen // Technology report, IEA, - June 2019. https: //www.iea.org/reports/the- future-of-hydrogen#

Белобородов, С. С. Конкурентоспособность экономики при переходе на водородную энергетику. Водород в энергетике Европейского Союза / С. С. Белобородов, Е. Г. Гашо, А. В. Ненашев // Промышленная энергетика. - 2021. - № 1. - Стр. 44 - 55.

Мелентьев, Л. А. Системные исследования в энергетике: Элементы теории, направления развития. - 2-е изд., перераб. и доп. / Л. А. Мелентьев. - М.: Наука, 1983. - 455 с.

Мелентьев, Л. А. Избранные труды. Научные основы теплофикации и энергоснабжения городов и промышленных предприятий // Л. А. Мелентьев. - М.: Наука, 1993. - 364 с.

Energy in a finite world. Paths to sustainable future // Report by the Energy Systems Program Group of the International Institute for Applied Systems Analysis, Wolf Hafele program leader, Jeanne Anderer, Alan McDonald, Nebojsa Nakicenovic, - Ballinger Publish Comрany, Cambridge, Massachusetts. - 1981. - 225 р.

EU in figures Energy statistical pocketbook 2014, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020.

Hydrogen from renewable power. Technology outlook for the energy transition // IRENA - September 2018, www.irena.org

Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 58144-2018 "Вода Дистиллированная. Технические условия".

ГОСТ 6709-72 Группа Л53 Межгосударственный стандарт "Вода дистиллированная. Технические условия".

Кучеров, А. В. Опреснение воды: современное состояние и перспективы развития / А. В. Кучеров, О. В. Шибилева // Молодой ученый. - 2014. - № 3. - С. 236 - 239.

Слесаренко, В. Н. Опреснительные установки / В. Н. Слесаренко. - Владивосток: ДВГМА, 1999. - 244 с.

Большая российская энциклопедия -- электронная версия. https: //bigenc.ru/geography/text/

Орлов, А. А. Проблема пресной воды. Глобальный контекст политики России. / А. А. Орлов, А. Л. Чечевишников, С. И. Чернявский и др., под общей редакцией А. В. Торкунова. - М.: МГИМО-Университет, 2011. - 87 с.

Россия и страны - члены Европейского союза. 2019: Стат. сб. / Росстат. - M., 2019. - 265 c.

Бэйтс, Б. К. Изменение климата и водные ресурсы. / З. В. Кундцевич, С. У, Ж. П. Палютикоф (ред.), 2008 г.: Технический документ Межправительственной группы экспертов по изменению климата, Секретариат МГЭИК, Женева, 228 стр.

Авакян, А. Б. Опреснение воды в природе и народном хозяйстве / А. Б. Авакян, М. В. Санин, Л. И. Эльпинер. - М: Наука, 1987. - 176 с.

Безруких, П. П. Ветроэнергетика: Справочно-методическое издание / под общей редакцией П. П. Безруких / П. П. Безруких, П. П. Безруких (мл.), С. В. Грибков. - М.: "Интехэнерго-Издат", "Теплоэнергетик", 2014. - 304 с.

Горшкова, О. М. Методы лабораторных и полевых исследований: Учебно-методическое пособие / О. М. Горшкова, А. Г. Горецкая, Т. Н. Корешкова, А. В. Краснушкин, И. Л. Марголина, А. А. Потапов, Е. М. Пращикина, А. Н. Шкиль; Под ред. М. В. Слипенчука. 3-е изд., испр. и доп. - М.: Географический факультет МГУ, 2015. - 220 с.

Гашо, Е. Г. Влияние выбросов водяного пара от работы ТЭЦ, котельных и автотранспорта на локальные климатические изменения и климатическую адаптацию мегаполиса на примере Москвы / Е. Г. Гашо, С. В. Гужов, А. С. Белобородова, Н. В. Гукова // Надёжность и безопасность энергетики. - 2019. - Т. 12, № 3 - Стр. 190 - 199.

Белобородов, С. С. Обеспечение баланса производства и потребления электроэнергии в энергосистеме Германии в дни с максимальной выработкой ВИЭ / С. С. Белобородов // Электрические станции. - 2020. - № 2. - Стр. 16 - 22.

Белобородов, С. С. Влияние суточной и сезонной неравномерности выработки электроэнергии солнечными и ветроэлектростанциями на структуру генерирующих мощностей в энергосистеме Германии / С. С. Белобородов // Электрические станции. - 2020. - № 5. - Стр. 2 - 7.

Christopher, Andrey. Study on energy storage - Contribution to the security of the electricity supply in Europe / Andrey Christopher, Barberi Paul and etc. // Final report, Directorate-General for Energy Internal Energy Market, European Commission, Brussels - March 2020.

Mainstreaming RES: Flexibility portfolios. Design of flexibility portfolios at Member State level to facilitate a cost-efficient integration of high shares of renewables // European Commission, Brussels - July 2017.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2021.80.32.005