Водородная республика Германия

ОБЗОР / #3_2021
Текст: Федор ГРИГОРЬЕВ / Фото: H2.live, Schottel.de, salcos.salzgitter-ag.com, green-industrial-hydrogen.com, architekturbuero-steidl.de, Energy-observer.org, Bmwgroup.com

Отрицание и изоляция, гнев, торг, депрессия, смирение… В тот момент, когда некоторые сырьевые державы в своем принятии неизбежной поэтапной трансформации энергетических рынков только-­только завершают прохождение первой стадии (по аналогии с известной моделью для описания эмоциональных состояний человека в трагических ситуациях) — перестают отрицать очевидное и пытаются в результате торга отсрочить неизбежное, — страны-­лидеры формируют технологические тренды, методично и прагматично меняя окружающую действительность и заставляя меняться других. «Атомный эксперт» продолжает цикл обзорных статей, посвященных зарождению, становлению и развитию водородной энергетики в разных странах. В этом материале мы расскажем о том, как стратегия развития технологий этой отрасли на протяжении десятилетий формировалась и поэтапно реализовывалась в Германии.

До середины 1980-х годов в Германии велись разработки в области производства водорода с использованием высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов, высокотемпературного электролиза (проект Hot Elly), газификации угля и термической переработки твердых и жидких отходов (проект Schwarze Pumpe).

В рамках этого направления работ во второй половине1960-х годов на площадке Исследовательского центра Юлиха был построен и введен в эксплуатацию экспериментальный газоохлаждаемый реактор AVR (Arbeitsgemeinschaft Versuchsreaktor Jülich) тепловой мощностью 46 МВт. Он был построен для отработки технологии, подтверждения свой­ств материалов, ключевых узлов и характеристик ядерного топлива и работал более 20 лет — до конца 1988 года.

Кроме того, в рамках этого же направления был разработан, построен и введен в эксплуатацию высокотемпературный реактор с ториевым топливом тепловой мощностью 760 МВт (THTR-300, Thorium Hochtemperatur Reaktor, электрическая мощность 300 МВт), который по различным причинам эксплуатировался крайне непродолжительное время и был также остановлен осенью 1988 года.

Также в рамках стартовавшего в конце 1970-х годов проекта PNP (Prototype Nuclear Process Heat Reactor Project) были разработаны проекты атомной энерготехнологической станции: с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором тепловой мощностью 500 МВт (PNP‑500) и тепловой мощностью 3000 МВт (PR‑3000), ориентированные на технологию газификации угля с использованием высокотемпературного тепла ядерного реактора.

Несмотря на созданную экспериментальную и стендовую базу, обнадеживающие результаты и значительные финансовые затраты на разработку технологий ВТГР (по некоторым оценкам, в текущих ценах они составляют около $ 4 млрд), к концу 1980-х годов работы по развитию технологий высокотемпературных реакторов и отработке технологии производства водорода с их использованием были свернуты.

В 1988 году специальная экспертная комиссия федерального министерства научных исследований и технологий Германии сделала вывод о необходимости дополнительных исследований в области существующих технологических и экономических барьеров для развития «водородной экономики».

При этом начиная со второй половины 1980-х годов в Германии велись разработки отдельных технологических решений в области производства и хранения водорода (ежегодный объем бюджетного финансирования разработок составлял € 5−7 млн), а также реализовывалось несколько комплексных проектов по технико-­экономическому анализу и демонстрации возможности реализации полной цепочки производства водорода с использованием ВИЭ. Перечислим самые значимые.

PHOEBUS (PHOtovoltaik, Elektrolyseur, Brennstoffzelle Und Systemtechnik — «Фотовольтаика, электролизеры, топливные элементы и системные технологии») — демонстрационный проект Исследовательского центра Юлиха по созданию и эксплуатации комплексной энергетической системы (на базе солнечных панелей, аккумуляторных батарей, электролизера и топливных элементов) для производства водорода с использованием солнечной энергетики. В рамках проекта в начале 1990-х годов на крыше библиотеки Исследовательского центра были смонтированы солнечные батареи (общей площадью свыше 300 м2, ориентированные на четыре стороны света для анализа эффективности работы в разное время суток), аккумуляторные батареи (общей емкостью свыше 300 кВтч), щелочной электролизер максимальной мощностью 26 кВт (собственная конструкция Исследовательского центра), щелочные топливные элементы компании Siemens максимальной мощностью 6,5 кВт (позднее были заменены на PEM‑элементы максимальной мощностью 5,6 кВт), буферные емкости и емкости высокого давления для водорода и кислорода, компрессоры и прочая инфраструктура. Примерно с 1996 года, после завершения монтажа, наладки, апробации и технологической оптимизации всех параметров, комплексная система стабильно функционировала до начала 2000-х годов, практически в полном объеме обеспечивая потребности библиотечного комплекса Исследовательского центра в электроэнергии.

HYSOLAR — совместный проект с Центром науки и технологий им. Короля Абдулазиза, Саудовская Аравия, в рамках которого в 1986—1995 годах на опытной площадке в 50 км к северо-­западу от Эр-­Рияда был создан демонстрационный комплекс щелочных электролизеров для производства водорода номинальной производительностью около 460 м3/сутки (на базе ранее введенной в эксплуатацию на этой площадке солнечной электростанции установленной мощностью 350 кВт), а на экспериментальных площадках в обеих странах дополнительно были созданы опытные и учебные установки по электролизу с использованием солнечных батарей (в городе Штутгарт, Германия, — тестовая установка мощностью 10 кВт, в городе Джидда, Саудовская Аравия, — лабораторная установка мощностью 1 кВт). Общий бюджет проекта составил примерно 83,5 млн немецких марок, что эквивалентно примерно $ 50 млн, его финансирование осуществлялась в равных долях немецкими и саудовскими партнерами. Лидирующая роль с немецкой стороны отводилась Германскому центру авиации и космонавтики (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., DLR). В ходе проекта участники (команды примерно по 30 человек с каждой стороны) подготовили около 30 промежуточных отчетов по результатам работ, опубликовали свыше 220 открытых статей, по тематике проекта исследователи защитили четыре докторские диссертации. В рамках проекта немецкие и саудовские студенты выполнили свыше 30 дипломных работ (причем из-за огромного числа заявок привлекались лишь лучшие студенты, прошедшие специальный отбор), а c 1989 года для студентов двух стран была организована летняя школа с посещением исследовательских площадок в обеих странах. Помимо прочего, в рамках проекта велись исследования, разработки и тестирование топливных элементов разного типа, модифицированных дизель-­генераторов и автомобильных двигателей на водороде, солнечных концентраторов, различных комплексных систем.

BAYSOLAR (Solar-­Wasserstoff-­Bayern GmbH, SWB) — совместный проект баварской энергосетевой компании Bayernwerk AG и компаний BMW AG, Linde AG, Siemens AG и Messerschmitt-­Bölkow-­Blohm GmbH (один из соучредителей, компания Deutsche Aerospace AG, вышла из проекта в 1994 году), поэтапная реализация которого продолжалась с 1986 по 1999 год. Для демонстрации возможности комплексного производства и использования водорода на площадке вблизи города Нойнбург-форм-­Вальд в Баварии были созданы солнечная электростанция с панелями различного типа (суммарной установленной мощностью примерно 370 кВт), электролизное производство водорода (три установки мощностью 100 кВт и производительностью около 25 м3/час каждая), комплекс хранения водорода (5 тыс. м3 с давлением 30 бар) и кислорода (500 м3), экспериментальный комплекс хранения водорода на основе металлогидридов и сжиженного газа, энергогенераторы различного типа (метано-­водородные тепло- и электрогенераторы на базе PAFC‑ячеек мощностью 80 кВт, два газовых котла мощностью 20 кВт каждый), опытный участок для отработки технологических решений по использованию водорода на транспорте (несколько вилочных погрузчиков на базе PEM‑ячеек мощностью 10 кВт), заправочный комплекс (емкостью около 3 тыс. литров жидкого водорода) для автомобилей и опытный парк BMW 735i, работающих на жидком водороде. Общий бюджет проекта (реализованного в формате государственно-­частного партнерства: 50% финансирования выделялось из федерального и местного бюджетов, остальное предоставили частные компании-­партнеры) составил 145 млн немецких марок, что эквивалентно $ 80 млн.

Регулярное использование компанией BMW для тестовой эксплуатации своих водородных автомобилей заправочного комплекса, созданного в рамках проекта BAYSOLAR и введенного в эксплуатацию в 1990 году, продолжалось на протяжении почти 10 лет — и если изначально процесс заправки автомобиля сжиженным водородом занимал около часа, то к 1999 году, по данным компании, специалистам удавалось заправлять машину примерно за две минуты.
Euro-­Quebec Hydro-­Hydrogen Pilot Project (EQHHPP) — международный проект, нацеленный на организацию пилотных поставок в Европу через энергетический хаб немецкого порта Гамбурга «зеленого» водорода, производимого в Канаде методом электролиза с использованием электроэнергии, вырабатываемой гидроэлектростанциями. По замыслу авторов проекта, уже в начале XXI века Канада могла бы поставлять в Европу энергоресурс, эквивалентный мощности 25−30 ГВт (при этом один из базовых принципов проекта был таким: вырабатываемая на канадских гидроэлектростанциях энергия «…политически независима от основных стран — экспортеров энергоресурсов…»). Несмотря на то что соглашение о реализации проекта было подписано в декабре 1988 года Европейской комиссией и правительством канадской провинции Квебек, основными участниками и лоббистами проекта с европейской стороны были крупнейшие немецкие промышленные компании и научные центры, а ключевым менеджером проекта с европейской стороны была выбрана немецкая консалтинговая компания Ludwig Bőlkow Systemtechnik Gmb H. Пилотные поставки «зеленого» водорода в рамках проекта так и не были организованы, однако значимость этой масштабной инициативы для развития водородной энергетики трудно переоценить: начиная с 1992 года в рамках проекта EQHHPP в Германии и некоторых европейских странах были запущены десятки проектов по разработке технологий и демонстрационному использованию водорода в различных отраслях. Это, например, общественный транспорт и автомобили, системы локального энергоснабжения и когенерации, авиационные двигатели на водороде и водородных топливных элементах, водный транспорт, модернизированный для использования водорода, системы хранения и транспортировки водорода, технологии его использования в металлургии и множество других. Именно в рамках проекта EQHHPP (при финансовой поддержке Еврокомиссии и правительства Баварии) компания MAN AG совместно с BMW AG и Linde AG на базе серийного автобуса марки MAN SL 202 разработали тестовую модель городского автобуса на жидком водороде. В ходе опытной эксплуатации на регулярных внутригородских маршрутах в Эрлангене и Мюнхене в 1996—1998 годах первый водородный автобус вместимостью 92 человека проехал около 42 тыс. км.
Концепция проекта Euro-­Quebec Hydro-­Hydrogen Pilot Project (EQHHPP) по организации поставок «зеленого» водорода из Канады в Европу
В декабре 1991 года было опубликовано специальное стратегическое исследование Института Фраунгофера, выполненное по заказу федерального министерства научных исследований и технологий Германии, в котором были проанализи­рованы возможность реализации и структура будущей водородной экономики страны до 2040 года. С оговорками в том смысле, что уровень знаний и развития технологий не позволяет уверенно утверждать, что водородная энергетика сможет беспрепятственно встроиться в мировую структуру энергетики за 50 лет, авторы делают вывод: если к середине XXI столетия потребуется сократить выбросы CO2 более чем на 60%, то для достижения этой цели придется использовать технологии водородной энергетики в дополнение к программам энергоэффективности, энергосбережения и масштабного развития ВИЭ. При этом в отчете отмечается, что технологии водородной энергетики имеют технико-­экономический потенциал для достижения рентабельности.
Стратегия диверсификации поставок «зеленого» водорода для нужд водородной энергетики Германии, сформулированная в 1991 г.
Ориентируясь на производство и потребление «зеленого» водорода (с использованием энергии Солнца, ветра и гидроэнергетики) и одновременно трезво оценивания объективные ресурсные ограничения для развития возобновляемой энергетики на территории Германии, авторы отчета сформулировали стратегию диверсификации. В качестве источников «зеленого» водорода для нужд будущей водородной энергетики страны, помимо собственного производства, рассматривались страны Северной Африки (которые, по мнению авторов исследования, могли бы обеспечить 70% поставок водорода и солнечной электроэнергии) и Южной Европы, прежде всего Испания (30% поставок), а также заокеанские территории (например, Канада, где основной источник энергии для производства «зеленого» водорода — гидроэнергетика). При этом в выводах отчета отмечается, что создание производственной инфраструктуры в будущих странах-­экспортерах потребует усилий и вложений, кратно превышающих их экономический потенциал, а учитывая важность надежности будущих поставок, необходимо принять во внимание вопросы политической и экономической стабильности в будущих центрах производства «зеленого» водорода.

Спустя лишь полгода после опубликования исследования, в июне 1992 года, на Конференции ООН по окружающей среде и развитию («Саммит Земли») в Рио-де-­Жанейро, Германия вместе с другими 150 странами-­участницами приняла Рамочную конвенцию ООН об изменении климата, которая фактически положила начало реализации глобальной «климатической повестки».

В середине 1990-х годов правительственные эксперты и федеральные чиновники правительства Германии обобщили результаты демонстрационных проектов и сформулировали первые выводы: учитывая высокую стоимость электроэнергии, производимой ВИЭ, «зеленый» водород может стать полноценным энергоносителем лишь в долгосрочной перспективе (по мере снижения стоимости ВИЭ‑генерации). Производимую на ВИЭ электроэнергию более эффективно направлять напрямую потребителям (считалось, что общеевропейская энергосистема имеет достаточный ресурс для аккумулирования, хранения и диспетчеризации электроэнергии). Соответственно, в области водородной энергетики акценты сместились в сторону разработки и внедрения топливных элементов на водороде и в меньшей степени — использования водорода для хранения энергии (в локальных масштабах, в случае если ресурса энергосистемы недостаточно).

В рамках 4-й Национальной программы научных исследований в области энергетики на период 1996—2000 годов (4th Energy Research and Technology Program) финансировались фундаментальные, технологические и прикладные разработки в области топливных элементов. Основные усилия были сконцентированы на разработках высокотемпературных твердооксидных топливных элементов (Solid Oxide Fuel Cell, SOFC) и топливных элементов на основе расплавов (Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC) для промышленного сектора, а также топливных элементов с протоннообменной мембраной (Proton Exchange Membrane, PEM) для транспортного применения. Бюджетное финансирование составляло примерно € 10 млн ежегодно, а с учетом софинансирования со стороны частных компаний общий объем затрат на разработки в этой области составлял € 16−20 млн ежегодно.
Экспертное обсуждение и поиск консенсуса
В мае 1998 года правительство Германии по инициативе и при активном участии крупных немецких и транснациональных компаний (нефтеперерабатывающий и нефтехимический концерн ARAL, автомобильные компании BMW, DaimlerChrysler, MAN и Volkswagen, энергокомпания RWE, транснациональная корпорация Shell, позднее присоединились Ford, GM/Opel, Total и Vattenfall) запустило проект Transport Energy Strategy (TES). Цель его заключалась в том, чтобы на основе тщательного поэтапного и многофакторного экспертного анализа представители крупного бизнеса и правительства пришли к консенсусу и выработали согласованную долгосрочную стратегию, способную обеспечить лидирующие позиции Германии в области возобновляемой энергетики, производства и потребления энергетических ресурсов на транспорте, укрепить глобальные конкурентные позиции немецких автопроизводителей и обеспечить сохранение рабочих мест, а также привести к снижению зависимости от углеводородного сырья и сокращению выбросов.

Методология и основные методики поэтапного многофакторного анализа, необходимые базы данных были созданы в рамках проекта TES немецкой консалтинговой компанией Ludwig Bőlkow Systemtechnik GmbH при активном взаимодействии с представителями компаний, техническими и академическими экспертами, политиками. На первом этапе проекта из 10 альтернатив были выбраны пять перспективных видов топлива: природный газ (включая биогаз), диметилэфир, метанол, синтетический бензин/дизель и водород. Эти виды альтернативного топлива были проанализированы по всему многообразию производственных цепочек (более 70 вариантов), исходя из текущего и перспективного уровня развития технологий. Ни один из вариантов не отвечал всем критериям одновременно и в полном объеме, в том числе одному из определяющих факторов — возможности обеспечить энергетическую безопасность, то есть необходимые ресурсы для собственного производства данного вида топлива на территории Евросоюза в объеме как минимум 30% потребностей в течение 50 лет. Тем не менее на финальном этапе были выбраны два альтернативных вида топлива: метанол и водород. Было принято решение сконцентрировать внимание на технологических аспектах этих видов топлива, в том числе на возможной стратегии их совместного внедрения и использования.

В результате масштабного «мозгового штурма» крупного бизнеса и правительства Германии в рамках проекта TES в конце 2000 — начале 2001 года было принято согласованное решение: развивать водородную энергетику и внедрять топливные элементы. Приоритет развития «зеленого» водорода был сформулирован существенно позднее.

В начале 2000-х годов активизировались отдельные исследования и разработки в области производства водорода из ископаемых видов топлива с обеспечением улавливания CO2. Подобные проекты реализовывались, в числе прочего, в рамках запущенной федеральным министерством экономики и энергетики Германии в 2002 году комплексной инициативы COORETEC (CO2 REduction TEChnologies), нацеленной на внедрение технологий улавливания и сокращения выбросов угольных и газовых электростанций. Кроме того, проводились отдельные исследования в области производства водорода из биомассы.

Выводы в рамках проекта TES, четкое и логичное целеполагание, готовность крупного бизнеса и правительства координировать свои усилия, финансовые и лоббистские ресурсы крупнейших немецких компаний, а также стремление немецких политиков укрепить свое влияние в Евросоюзе, помноженные на учет интересов транснациональных корпораций, предопределили ход дальнейших действий, направленных на реализацию приоритетного направления. Прочие альтернативные виды топлива (прежде всего биодизель и биоэтанол, у которых также была мощная индустриальная поддержка) и технологии (гибридные двигатели) также не сбрасывались со счетов — в сформированной в начале 2000-х годов на общегосударственном экспертном уровне «топливной корзине будущего» активное внедрение водородного топлива для использования на транспорте виделось лишь после 2020 года.
Программа инвестиций в будущее
Приход к власти в Германии коалиционного «красно-­зеленого» правительства в сентябре 1998 года, когда представители Социал-­демократической партии Германии (Sozialdemokratische Partei Deutschlands, SPD) и Партии «зеленых» (Bündnis 90/Die Grünen) получили свыше 50% парламентских мест, придал мощный импульс развитию в стране возобновляемой энергетики, реализации экологических и климатических инициатив и решений в области энергоэффективности.

В конце 2000 года правительство Германии утвердило «Программу инвестиций в будущее» (Zukunftsinvestitionsprogramm, ZIP), в числе приоритетных направлений которой (помимо, например, ветроэнергетики и энергоэффективности) значилось развитие использования топливных элементов в различных применениях. В ходе реализации программы на эти цели в 2001—2005 годах из федерального бюджета было выделено свыше € 120 млн, что составляло примерно половину всего объема финансирования в рамках программы ZIP. Основные усилия были сконцентрированы на разработке, внедрении и демонстрации возможности использования топливных элементов малой мощности 2−5 кВт (эл.) для нужд домохозяйств (около 20xразличных проектов), топливных элементов большой мощности до 250 кВт (эл.) — для локального энергообеспечения и децентрализованного энергоснабжения (около 10 различных проектов), топливных элементов и биотоплива — для пассажирского автотранспорта, а также разработке нормативных требований, вопросам сертификации и обучения.

Примечательно, что в начале 2000-х годов активно развивались собственные программы поддержки разработок и внедрения топливных элементов в различные отрасли, организуемые правительствами федеральных земель в составе Германии при активном участии местных компаний. Например, инициированная в 2000 году программа федеральной земли Северный Рейн — ­Вестфалия включала реализацию более 45 проектов, на финансирование которых из бюджета выделялось около € 50 млн (учитывая софинансирование со стороны индустриальных компаний-­партнеров, общий объем региональной программы поддержки приближался к € 100 млн). Аналогичные программы реализовывались в федеральных землях Бавария, Баден-­Вюртемберг, Нижняя Саксония, Гессен и других.

Для выработки, лоббирования и последующего воплощения согласованных решений по практическим шагам, экспертной поддержки водородных инициатив и формирования консенсуса между представителями крупного бизнеса, чиновниками и политиками в начале 2000-х годов в Германии было сформировано несколько экспертных и рабочих групп, созданы первые крупные тематические альянсы для реализации демонстрационных проектов.

Уже в 2001 году в структуре федерального министерства экономики и технологий Германии (ныне — федеральное министерство экономики и энергетики, Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, BMWi) была создана рабочая группа BERTA (Brennstoffzellen Entwicklung und Erprobung für stationäre und portable Anwendungen). Целью работы было формирование совместно с бизнесом конкретных инициатив и проектов в области топливных элементов и их учета в инвестиционных и инфраструктурных программах федерального правительства. Позднее, в феврале 2005 года, для всеобъемлющей экспертной поддержки деятельности федерального правительства (по всем аспектам водородной энергетики, от производства, хранения и транспортировки до потребления и топливных элементов), формирования целей и задач по направлениям исследований и разработок, экспертизы и обмена мнениями был организован консультативный экспертный совет HyBERT (Hydrogen und Brennstoffzellen Expertenrat).

В 2003 году был запущен проект Clean Energy Partnership. При поддержке федерального правительства Германии компании-­автопроизводители BMW, Daimler, Ford, GM/Opel и Volkswagen, энергетические и нефтехимические компании ARAL, Linde, StatoilHydro, Total и Vattenfall, а также муниципальные транспортные предприятия Берлина (Berliner Verkehrsbetriebe, BVG) и Гамбурга (Hamburger Hochbahn) решили объединить усилия для реализации первого в стране комплексного демонстрационного проекта по созданию водородных заправочных комплексов и тестовой эксплуатации нескольких модель автомобилей на водородном топливе. Запуск первого комбинированного заправочного комплекса (дизельное топливо, бензин, газообразный и жидкий водород), в составе которого была создана станция техобслуживания и ремонта водородного транспорта, состоялся в ноябре 2004 года в Берлине (район Messedamm, в непосредственной близости от выставочного комплекса и крупного вокзала), а первую заправку автомобиля BMW жидким водородом осуществил лично министр транспорта Германии Манфред Штольпе. Газообразный водород для нужд самого большого на тот момент в мире заправочного комплекса, создание которого обошлось компаниям-­партнерам в € 33 млн, производился непосредственно на месте (электролизное оборудование поставила компания Norsk Hydro Electrolysers AS, позднее — NEL Hydrogen), а жидкий водород поставляла компания Linde в автомобильных цистернах с завода в Ингольштаде.

В октябре 2006 года в Берлине, в районе Шпандау, при участии немецкого и французского министров транспорта был открыт второй комбинированный заправочный комплекс, созданный компанией TOTAL в рамках проекта CEP. Комплекс, обеспечивающий помимо традиционных видов топлива заправку газообразным и жидким водородом, ориентировался на одновременное обслуживание автомобилей и городских автобусов: в середине 2006 года в Берлине в рамках международного проекта HyFLEET: CUTE (Clean Urban Transport for Europe) муниципальная транспортная компания BVG приступила к пилотной эксплуатации первых четырех пассажирских автобусов MAN — их двигатели, безнаддувные и c турбонаддувом, потребляли газообразный водород. К началу 2008 года парк автобусов в Берлине в рамках этого проекта вырос до 15 единиц. Начиная с 2011 года производство и поставку водорода для заправочного комплекса обеспечивает компания ENERTRAG AG — в местечке Пренцлау примерно в 130 км к северу от Берлина в составе гибридной теплоэлектростанции эксплуатируется электролизная установка, которая производит «зеленый» водород с использованием электроэнергии, вырабатываемой ветрогенераторами.
Первая в мире гибридная теплоэлектростанция компании ENERTRAG AG введена в эксплуатацию в октябре 2011 г. В составе станции — три ветрогенератора (установленной мощностью 2,3 МВт каждый), электролизный участок, использующий избыточную вырабатываемую электроэнергию, не востребованную энергосетью (щелочной электролизер, 500 кВт), комплекс по производству биогаза, два модуля (работающих на смеси биогаза и водорода), системы хранения биогаза и водорода, компрессорная и заправочная инфраструктура. Создание этого комплекса — первой в мире «зеленой» гибридной теплоэлектростанции! — обошлось примерно в € 11 млн, € 6 млн из них поступило из европейского бюджета регионального развития
В рамках первого этапа проекта CEP с середины 2005 по середину 2007 года, благодаря созданной заправочной инфраструктуре, помимо водородных автобусов, на дорогах Берлина тестовую эксплуатацию одновременно проходили до 24 автомобилей различных производителей: гибридные автомобили с водородными топливными элементами (Daimler, Ford, Volkswagen), модели полностью на водородных топливных элементах (GM / Opel), автомобили с двигателями, приспособленными для использования жидкого водорода (BMW). Общий пробег всех автомобилей в течение примерно двухлетнего периода составил более 400 тыс. км, а результаты тестовой эксплуатации превзошли ожидания.
Справка
Результаты первого этапа проекта Clean Energy Partnership (2003−2008) были признаны весьма успешными, и проект получил продолжение: в рамках второго этапа к концу 2010 года парк пилотных демонстрационных автомобилей был расширен до 40 единиц (шести различных производителей), в Гамбурге были развернуты первые водородные заправочные комплексы и запущена тестовая эксплуатация автобусов на регулярных городских маршрутах, были налажены координация и взаимодействие с аналогичными демонстрационными проектами в других странах.

Сегодня индустриальное партнерство Clean Energy Partnership, участники которого — около 20 немецких и транснациональных компаний (в том числе Toyota, Honda и Hyundai), активно участвует в реализации Национальной водородной программы Германии и общеевропейских демонстрационных проектах.
Цитата
“
Из выступления канцлера Германии Ангелы Меркель на церемонии начала строительства гибридной теплоэлектростанции компании ENERTRAG AG (21 апреля 2009 года, Пренцлау)

«…Германия находится в авангарде выполнения европейских климатических резолюций. Поэтому на переговоры о соглашениях, вытекающих из Киотского протокола, мы пойдем с хорошим багажом… С одной стороны, у нас есть политически надежные рамочные условия, а с другой — цель: повысить на 20% энергоэффективность и к 2020 году обеспечить 20% наших общих потребностей в энергии за счет ВИЭ. Если я оглянусь назад, то пойму: раньше, например, более 10 лет назад, когда я была министром окружающей среды, я сочла бы такие цели утопическими… В то время доля электроэнергии из ВИЭ на уровне 20% казалась нам чрезвычайно высокой. Сегодня мы знаем, что можем обеспечить такую долю от общего спроса на энергию, и я верю: мы это сделаем… Но с помощью одних ВИЭ мы не справимся… ветровая энергия сама по себе не способна выдерживать базовую нагрузку. Так что мы должны всё объединить. Вот почему эту пилотную электростанцию, спроектированную как гибридная, можно назвать важной вехой, ведь она объединяет различные технические разработки ВИЭ, а также дает, с одной стороны, тепло, с другой — водород для транспортных технологий…»
Источник: https://www.bundesregierung.de/breg-de/service/bulletin/rede-von-bundeskanzlerin-dr-angela-­merkel‑799326
Национальная программа Германии по водороду и топливным элементам
Одной из рекомендаций по результатам проекта TES, сформулированных в начале 2000-х годов, был запуск общенациональной программы продвижения водородных технологий, формирования рынка водорода и топливных элементов. В 2006 году федеральное правительство, частные компании и научные организации достигли соглашения о реализации 10-летней Национальной программы по водороду и топливным элементам (Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie, NIP).
Партнерство FCH JU
В 2008 году на общеевропейском уровне было инициировано государственно-­частное партнерство по поддержке исследований и разработок, технологического развития и реализации демонстрационных проектов в области топливных элементов и водородных энергетических технологий Fuel Cells and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU).

Организация партнерства была одной из рекомендаций по результатам проекта TES и позднее, в 2003 году, получила поддержку в отчете «Водородная энергетика и топливные элементы: видение нашего будущего», подготовленном High Level Group, в состав которой вошли представители 19 крупных европейских компаний и научных центров (в том числе немецкой DaimlerChrysler и транснациональной корпорации Shell, принимавших ранее участие в проекте TES, а также немецкого Исследовательского центра Юлиха и компании Siemens), которые, по замыслу Еврокомиссии, должны были представить согласованное мнение всех заинтересованных сторон: ученых, компаний-­производителей, государственных органов и конечных пользователей.

При запуске FCH JUВ индустриальными партнерами выступили те самые 19 компаний и научных центров из числа High Level Group, а сегодня «партнерами» FCH JU выступают Европейская комиссия (она обеспечивает 50% финансирования для реализации проектов в рамках партнерства) и общеевропейские ассоциации Hydrogen Europe (свыше 260 компаний) и Hydrogen Europe Research (около 100 университетов и научно-­технологических организаций).

К 2020 году общий объем государственно-­частных финансовых ресурсов, инвестированных в рамках партнерства FCH JU c момента его запуска в разработки, технологическое развитие и реализацию демонстрационных проектов в области водородной энергетики превысил € 2,6 млрд.

Проекты в рамках партнерства FCH JU реализуются в 30 странах мира (включая некоторые страны вне Евросоюза), проекты на территории Германии лидируют по объему финансирования за счет средств партнерства — только за первые пять лет (2008−2013) инвестиции в реализацию проектов на территории Германии превысили € 100 млн.

Текущая штатная численность проектного офиса по реализации партнерства FCH JU — всего 27 человек, а административные затраты на управление программой не превышают € 3 млн/год.
Изначально предполагалось, что в рамках этой программы в 2007—2016 годах суммарные инвестиции в научные разработки и реализацию демонстрационных проектов в области водородных технологий составят примерно € 1,4 млрд (в том числе € 500 млн — из федерального бюджета, остальное — средства частных компаний). Однако в ходе реализации программы общий объем инвестиций существенно возрос, и в результате объем бюджетных инвестиций в реализацию 750 проектов составил € 710 млн, а инвестиции промышленного сектора Германии (около 240 компаний) в научные разработки, реализацию демонстрационных и пилотных проектов существенно превысили формальное обязательство по софинансированию и составили примерно € 4,5 млрд.
Первый этап Национальной программы по водороду и топливным элементам (NIP, 2007−2016)
~750
проектов
~€710 млн
объем бюджетных инвестиций
~€4,5 млрд
объем инвестиций промышленного сектора Германии

При запуске NIP были сформулированы три стратегические цели:

  • обеспечение технологического лидерства немецких компаний в области водородных технологий;
  • содействие развитию рынков водородных технологий и его ускорение;
  • формирование производственных цепочек, создание промышленных компетенций по всему спектру водородных технологий.

В 2008 году для координации и управления реализацией национальной водородной программы Германии была учреждена специальная государственная некоммерческая организация — Национальная организация по водородным технологиям и топливным элементам (Nationalen Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie, NOW GmbH).
Структура управления Национальной организации по водородным технологиям и топливным элементам (Nationalen Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie, NOW GmbH)

В состав Наблюдательного и Консультативного советов NOW GmbH входят представители ключевых федеральных министерств, вовлеченных в работу по тематике водородной энергетики и водородных технологий, в том числе:

  • федеральное министерство транспорта и цифровой инфраструктуры Германии (Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, BMVI);
  • федеральное министерство экономики и энергетики Германии (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, BMWi);
  • федеральное министерство образования и научных исследований Германии (Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF);
  • федеральное министерство окружающей среды, охраны природы, и ядерной безопасности Германии (Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit, BMU).
  • В состав Консультативного совета NOW GmbH входят также представители федеральных земель и различных отраслей науки, техники и промышленности, в том числе:
    — наука и образование (Германский центр авиации и космонавтики DLR, Институт керамических технологий и систем Общества им. Й. Фраунгофера IKTS, Институт систем солнечной энергетики Общества им. Й. Фраунгофера ISE, Учебно-­тренировочный центр в области инновационных энергетических технологий Ульм WBZU);
    — индустрия и промышленное применение (Audi, BMW Group, Daimler AG, Viessmann Werke GmbH & Co. KG, VDMA Power Systems, HPS Home Power Solutions GmbH, ElringKlinger AG);
    — производство и инфраструктура (Deutsche Shell Holding GmbH, Vattenfall Europe Innovation GmbH, TOTAL Deutschland GmbH, VNG AG Leipzig).

При этом если в рамках реализации Национальной водородной программы NOW GmbH отвечает за общую координацию и управление программой, обеспечение взаимодействия всех ее участников, внутренние и внешние коммуникации, является «единым окном» для контактов, то для операционного сопровождения заявок участников и управления финансовыми ресурсами программы была приглашена другая организация — созданное в 1974 году в структуре Исследовательского центра Юлиха агентство по проектному управлению государственными программами Projektträger Jülich. 1300 сотрудников агентства сопровождают государственные программы и проекты в различных областях науки, техники и технологий, обеспечивают их реализацию, во взаимодействии с профильными федеральными министерствами и структурами федеральных земель распределяя финансирование, контролируя использование бюджетных средств, выделяемых на исследования и разработки в объеме более € 2 млрд ежегодно. При этом по итогам первого этапа суммарные административные затраты на администрирование и управление Национальной программой составили примерно 4% от общего объема бюджетного финансирования (целевое назначение составило не более 5%).

После завершения первого этапа Национальной водородной программы были систематизированы и проанализированы его результаты, выполнен финансовый и технологический аудит, опрошены участники программы и грантополучатели, подведены итоги и сделаны выводы. Приведем лишь некоторые ключевые результаты первого этапа.

Было опубликовано свыше 250 научных статей и оформлено свыше 400 патентов (15% и 5% соответственно от общего объема научных публикаций и патентов, подготовленных немецкими учеными за этот период), создано свыше 1800 прототипов (из них примерно 300 готовых к коммерциализации и внедрению продуктов и изделий).
Цифры
По результатам первого этапа Национальной программы по водороду и топливным элементам Германии (NIP, 2007–2016):
свыше 250
научных статей подготовлено и опубликовано
более 400
патентов оформлено
свыше 1800
прототипов создано (из них примерно 300 готовых к коммерциализации и внедрению продуктов и изделий)
создана национальная цепочка производителей топливных элементов и компонентов (около 20 немецких компаний), снижение стоимости изготовления топливных элементов различных типов и изделий на их основе в среднем превысило 50% (в сегменте топливных элементов для локальных систем энергоснабжения — 60−80%).
Конкретные технические параметры топливных элементов и готовых изделий на их основе (эффективность, надежность, срок службы, стоимость и т. д.) в целом превзошли целевые параметры, заложенные на этапе формирования Национальной программы (в итоговом отчете приводятся и примеры, когда целевые уровни не были достигнуты). Снижение стоимости изготовления топливных элементов различных типов и изделий на их основе за период действия программы NIP превысило 50%, при этом максимального технологического успеха и снижения стоимости на 60−80% немецким компаниям удалось достичь в сегменте топливных элементов для локальных систем энергоснабжения.

Несмотря на значительный технический и технологический прогресс, к моменту завершения NIP водородные технологии не получили широкого признания на рынке. Однако реализация программы ускорила процессы коммерциализации и внедрения технологий: например, ежегодный объем продаж немецких компаний в области водородных технологий к концу 2016 года составил более € 260 млн. При этом в итоговом отчете отмечалось, что субсидирование водородных технологий в Германии существенно ниже, чем в других странах-­лидерах. Например, субсидии на приобретение автомобилей на водородных топливных элементах в Германии составили около € 4 тыс., в то время как в Норвегии, Дании и Японии объем аналогичных субсидий составлял € 15−20 тыс., а на установку систем тепло- и электроснабжения на топливных элементах для нужд коммунального хозяйства в Германии было потраченор вдвое меньше, чем на аналогичные меры поддержки в Южной Корее.

В результате программы на территории Германии был создана разветвленная производственная и технологическая инфраструктура в области водородной энергетики — например, производство топливных элементов и готовых изделий на их основе обеспечивали около 20 немецких компаний. При этом реализация проектов по развитию производства имела мультипликативные эффекты — было создано более 2 тыс. рабочих мест, к реализации одного проекта в среднем привлекалось до 10 поставщиков и подрядчиков (из них 90% — немецкие компании), а примерно 40% объемов производства направлялось на экспорт.
Министр экономики, регионального развития и энергетики Баварии Х. Айвангер и член правления BMW Group А. Вендт в начале мая 2021 г. ознакомились с разработками специального конструкторско-­технологического центра на площадке концерна BMW в Ландсхуте. Производимые центром элементы оборудования (в том числе баллоны для хранения водорода из углеродного волокна, рассчитанные на 3 кг водорода при давлении 700 бар) будут использованы при серийном производстве автомобилей BMW i Hydrogen NEXT второго поколения, запуск которого запланирован на конец 2022 г.

Национальная программа Германии по водороду и топливным элементам — продолжение следует
С учетом результатов, достижений и неудач первого этапа, выводов и рекомендаций экспертов и участников программы уже осенью 2015 года Консультативный совет NOW GmbH представил федеральному правительству предложения по плану реализации второго этапа Национальной инновационной программы по водороду и топливным элементам (NIP‑2) на 2016−2025 годы, который был окончательно согласован всеми сторонами и утвержден правительством Германии в сентябре 2016 года.

Если первый этап NIP был ориентирован на создание фундаментальных и технологических основ водородной энергетики и технологий расширенного использования водорода, то NIP‑2 нацелен на расширенное внедрение водородных технологий, стимулирование и создание рынка для их использования (с акцентом на особенно перспективные отрасли и направления).

Предполагается, что в рамках второго этапа будут продолжаться некоторые исследования и разработки, начатые на первом этапе, а новые исследования должны сфокусироваться на улучшении технико-­экономических характеристик готовых продуктов водородной энергетики.

Учитывая смещение акцентов на развитие, стимулирование и «активацию» рынков водородных технологий, распределение финансирования между двумя ключевыми направлениями программы (НИОКР и коммерциализация) будет выглядеть примерно следующим образом:

  • НИОКР и демонстрационное внедрение технологий — ~40%,
  • коммерциализация и внедрение, инвестиции в развитие рынка, стимулирование рыночных применений водородных технологий — ~60%.

При этом на этапе NIP‑2 стратегические направления, схема координации участников и взаимодействия промышленных компаний с федеральными министерствами были сохранены. В рамках программы выделены четыре тематических направления, именуемых «маяками» — они служат своеобразными проводниками на пути рыночной коммерциализации и расширенного внедрения инновационных решений в широкую каждодневную практику. Эти «маяки» объединяют немецкие, зарубежные и транснациональные компании в профильные ассоциации и партнерства.

Clean Energy Partnership (CEP) объединяет крупнейшие компании, занятые развитием технологий использования водорода и водородных топливных элементов для мобильных средств и транспорта, созданием заправочной и инженерной инфраструктуры (около 20 крупнейших компаний: Air Liquide, Audi, BMW, Daimler, EWE, GP Joule, H2 Mobility, Honda, Hyundai, Infraserv Höchst, Linde, OMV, Shell, Total, Toyota, Westfalen Group и другие).

Callux — основанное в 2008 году партнерство представителей энергетики (EnBW, E. ON, EWE, MVV Energie и VNG Verbundnetz Gas) и производителей оборудования на топливных элементах для нужд домохозяйств (BAXI INNOTECH, Hexis и Vaillant). Создано для практических «натурных» испытаний и демонстрации возможностей использования оборудования на топливных элементах для электро- и теплоснабжения локальных потребителей и домохозяйств. В 2008—2016 годах в рамках Callux было установлено около 500 локальных систем электро- и теплоснабжения на топливных элементах (в основном с использованием природного газа), общая наработка составила свыше 5 млн часов. По результатам демонстрационной эксплуатации в рамках Callux участники партнерства подтвердили готовность оборудования для расширенного внедрения и самостоятельного продвижения на рынке.

Clean Power Net (CPN) создана как открытая ассоциация компаний (более 20 компаний-­членов), заинтересованных в развитии технологий использования топливных элементов для энергообеспечения объектов сетевой и телекоммуникационной инфраструктуры и оборудования промышленной автоматизации, ИТ‑инфраструктуры, резервного энергоснабжения критически важных объектов.

e4ships объединяет ведущие немецкие судостроительные верфи, судоходные компании и производителей топливных элементов, нацеленных на развитие сегмента энергообеспечения речных и морских судов различного типа (от круизных лайнеров до скоростных катеров) и создание сопутствующей инфраструктуры.

Соответственно, мероприятия NIP‑2 структурированы по двум ключевым направлениям, в каждом из которых выделяются приоритетные тематики.

Первое направление — НИОКР и демонстрационное внедрение технологий. Оно включает, во‑первых, создание заправочных станций, инфраструктуру устойчивого производства и распределения водорода, согласованную с энергосистемой. Во-вторых, топливные элементы для мобильных средств, прежде всего для общественного транспорта. Отмечается, что это стратегическое направление согласовано с представленной в июне 2013 года федеральным правительством Германии Стратегией развития транспорта и топливообеспечения, в которой зафиксирован приоритет декарбонизации пассажирского автомобильного и железнодорожного транспорта. При этом развитие автомобильного транспорта с использованием водородных топливных элементов (как важнейшего элемента устойчивого развития транспортного сегмента) напрямую не упомянуто среди приоритетов NIP‑2, поскольку данное направление рассматривается в разрезе стратегии перехода на электромобили и декарбонизации транспорта. В‑третьих, топливные элементы для домохозяйств и промышленности, способные работать в режиме тепло- и электрогенерации, а также в качестве источников резервного/аварийного питания. Отмечается, что с учетом европейских требований к энергоэффективности зданий топливные элементы для домохозяйств и промышленности должны позволять использовать различные энергоносители: природный газ, биогаз, в будущем — экологически чистый водород.

Второе направление — коммерциализация и расширенное внедрение, стимулирование рыночных применений водородных технологий. Сюда входят, во‑первых, системы для общественного транспорта (заправочные станции, автомобили и автобусы на водородных топливных элементах). Во-вторых, технологии производства водорода с использованием ВИЭ и интеграция производства водорода (методом электролиза, а также из биомассы и отходов) в энергосистему. В‑третьих, водородные топливные элементы для децентрализованного энергоснабжения и когенерации (энергообеспечения домохозяйств, аварийного и резервного энергоснабжения). В‑четвертых, создание и поддержка национальной индустрии, развитие местных производителей и поставщиков оборудования для водородной энергетики.

С учетом рекомендаций по результатам первого этапа Национальной водородной программы, в развернутом описании NIP‑2 сформулированы детальные цели и задачи в части НИОКР и демонстрационного внедрения технологий водородной энергетики (направление, целевые показатели по годам, три-шесть ключевых результатов и т. д.). Также приводятся оценки финансирования по каждой из пяти тематик разработок.

Общий объем средств, выделяемых на NIP‑2, составит по меньшей мере € 1,8 млрд. Из структуры планируемых затрат на НИОКР и демонстрационное внедрение водородных технологий видно, что основные усилия будут направлены на совершенствование водородных топливных элементов и промышленных технологий, их масштабное серийное производство, разработку и опытно-­промышленное внедрение систем энергоснабжения для ЖКХ и систем энергообеспечения для общественного транспорта.

1) Системы для транспорта:

  • общественный транспорт на топливных элементах;
  • заправочные станции и водородная инфраструктура, нормативы, стандарты и безопасность;
  • железнодорожный транспорт на топливных элементах;
  • водный транспорт на топливных элементах;
  • авиационный транспорт на топливных элементах.

2) Технологии производства водорода с использованием ВИЭ:

  • производство водорода с использованием ВИЭ методом электролиза;
  • производство водорода из биомассы и отходов, реформинг биогаза, фотокатализ и иные альтернативные методы производства водорода.

3) Стационарные водородные топливные элементы для децентрализованного энергоснабжения и когенерации:

  • системы децентрализованного энергоснабжения и когенерации домохозяйств с использованием водородных топливных элементов
  • системы энергоснабжения промышленного назначения.

4) Водородные топливные элементы для аварийного и резервного энергоснабжения, прочие специальные применения:

  • системы аварийного и резервного энергоснабжения малой мощности (от 50 до 10 кВт, 10−100 кВт) с использованием водородных топливных элементов;
  • системы энергообеспечения для складского и логистического транспорта, аэропортов и др.

5) Междисциплинарные и многоцелевые разработки, нацеленные на повышение надежности и эффективности систем различного типа, унификацию используемых материалов и элементов оборудования:

  • разработки в области топливных элементов различного типа (PEMFC-, MCFC-, SOFC‑элементы) и систем энергообеспечения на их основе;
  • разработка, апробация и внедрение производственных и технологических практик, нацеленных на масштабное промышленное производство топливных элементов и оборудования на их основе.
Плановые объемы финансирования по направлению «НИОКР и демонстрационное внедрение» в рамках NIP‑2 (2016−2025 гг.)
Целевые технико-­экономические показатели разработок в рамках NIP-2
В NIP‑2 зафиксированы и ключевые показатели в области разработки и совершенствования технологий водородной энергетики. Некоторые из них перечислены в Справке.

Учитывая необходимость «взращивания» и активизации рынка, стимулирования рыночных применений водородных технологий в различных отраслях экономики и обеспечения масштабной коммерциализации, в рамках NIP‑2 предусмотрен обширный перечень мероприятий по направлению «Коммерциализация и расширенное внедрение, стимулирование рыночных применений водородных ­технологий».

В целом структура приоритетных тематик и рыночных направлений, планируемых к «целевому стимулированию» рынка в рамках указанного направления, отражает структуру приоритетных тематик по направлению исследований и разработок (см. выше). Исключение — технологии, которые в рассматриваемый временной интервал не будут готовы к масштабному внедрению и коммерциализации (например, технологии производства водорода из биомассы и отходов).
Отдельные целевые технико-экономические показатели NIP‑2

В NIP‑2 зафиксированы ключевые показатели в области разработки и совершенствования технологий водородной энергетики. Перечислим некоторые.

  1. Опытная эксплуатация четвертого поколения пассажирских автобусов на водородных топливных элементах (2019 год) и серийный выпуск автобусов (2020 год), завершение НИОКР и технико-­экономического обоснования моделей пятого поколения с ресурсом не менее 40 тыс. часов (2022 год).
  2. Более пяти серийных моделей автомобилей на водородных топливных элементах, стоимость топливного элемента менее € 75/кВт (2023 год).
  3. Масштабная демонстрация возможности организации и осуществления железнодорожных перевозок с использованием поездов на водородных топливных элементах, до 50 поездов на территории Германии (2021 год); серийное производство и продвижение на зарубежных рынках немецких поездов на водородных топливных элементах (2022 год).
  4. Поставка первой энергосистемы на PEM-элементах для использования на круизном лайнере, бортовой энергосистемы на SOFC-элементах мощностью от 50 до 500 кВт (2020 год), подтверждение работоспособности гибридной системы двигателя для использования на речном круизном судне (2021 год).
  5. Разработка и демонстрация возможностей гибридной системы двигателя с водородными топливными элементами для использования на самолете вместимостью от 10 до 50 пассажиров, системы бортового питания на водородных топливных элементах для самолетов большой вместимости (2020 год).
  6. Снижение себестоимости производства водорода методом электролиза с использованием электроэнергии, производимой ВИЭ, до € 4/кг (2021 год).
  7. Снижение себестоимости электролизных систем до уровня менее € 600/кВт (2025 год).
  8. Снижение себестоимости систем когенерации на водородных топливных элементах для обеспечения потребностей домохозяйств до уровня конкурирующих технологий (менее € 4 тыс./кВт), переход к продвижению на рынке серийно производимых систем более чем пяти производителей без использования бюджетной финансовой поддержки (2021 год).
  9. Повышение операционной эффективности и снижение себестоимости систем когенерации промышленного назначения на MCFC-элементах (работающих с использованием различных видов топлива: пропана/бутана, этанола, синтетического дизеля, водорода и т. д.) мощностью до 1 МВт до уровня менее € 2500/кВт (2022 год).
  10. Повышение операционной эффективности и снижение себестоимости систем аварийного и резервного питания на водородных топливных элементах мощностью 5 кВт до уровня менее € 2 тыс. / кВт, обеспечение ресурса работы от 10 до 40 тыс. часов (2025 год).
  11. Повышение операционной эффективности и снижение себестоимости систем аварийного и резервного питания на водородных топливных элементах мощностью до 10 до 100 кВт до уровня менее € 700/кВт, обеспечение ресурса работы от 10 до 40 тыс. часов (2025 год).
  12. Готовность немецкой промышленности, поставщиков и субподрядчиков к запуску масштабного промышленного производства водородных топливных элементов различного типа и оборудования на их основе (2021 год).
Ключевые ориентиры «стимулирования рынка» водородных технологий Германии на период до 2025 года
Рассмотрим некоторые приоритетные тематики «стимулирования рынка» и меры по развитию указанных рыночных применений, предусмотренные NIP‑2.

Первое направление — системы для общественного транспорта.

Заправочные станции. С использованием бюджетных субсидий (30% стоимости в период до 2019 года с последующим снижением до 25%) планируется создание на территории Германии к 2025 году разветвленной «базовой» сети водородных заправочных станций в количестве не менее 400 штук. Бюджетные затраты по направлению «заправочные станции» оцениваются в € 125 млн, в то время как ожидаемые инвестиции промышленных компаний составят € 275 млн. Оператор работ — компания H2 Mobility Deutschland GmbH & Co.

Автомобили на водородных топливных элементах.

Данное направление рассматривается в разрезе стратегии перехода на электромобили (где освещаются вопросы государственной поддержки и субсидий). В сводных данных планируемых затрат в рамках NIP‑2 субсидии не отражены.

Автобусы на водородных топливных элементах.

Предполагается, что субсидирование производства и внедрения автобусов с гибридными двигателями и оснащенных топливными элементами будет поэтапно снижаться — с 50% затрат в 2020 году до 30% в 2025 году.

Одновременно прогнозируется снижение средней общей стоимости одного автобуса (с колесной базой 12 метров) примерно на 10% с 2020 по 2025 год. Цель — обеспечение к 2025 году в немецких городах водородных автобусов в количестве не менее 1 тыс. штук.

Бюджетные затраты по направлению «автобусы на водородных топливных элементах» оцениваются в € 105 млн, ожидаемые инвестиции промышленных компаний составят € 220 млн.

Второе направление — технологии производства водорода с использованием ВИЭ и интеграция производства водорода в энергосистему.

Производство водорода методом электролиза. В переходный период (когда водородное топливо будет постепенно дополнять энергетическую корзину, состоящую из дизеля, бензина и биотоплива) стимулирование рынка производства водорода будет обеспечиваться за счет субсидий, размер которых предполагается поэтапно снижать по мере роста суммарных производственных мощностей электролизеров — от € 600/кВт (2017−2018) и € 400/кВт (2019−2021) до € 100/кВт (2024−2025).

Цель, зафиксированная в NIP‑2, — 1500 ГВт электролизных мощностей к 2025 году, после чего, как ожидается, бюджетные субсидии на создание электролизных производств не потребуются.

Бюджетные затраты по направлению «производство водорода методом электролиза» оцениваются в € 301 млн, ожидаемые инвестиции промышленных компаний составят € 900 млн.

Третье направление — водородные топливные элементы для децентрализованного энергоснабжения и когенерации.

Топливные элементы для энергообеспечения домохозяйств. Субсидируя использование водородных топливных элементов для децентрализованного энергоснабжения и когенерации (поэтапно снижая объем субсидий с € 7,2 тыс./кВт для установок электрической мощностью до 1 кВт до уровня € 800/кВт к 2021 году), правительство Германии планирует уже в 2021 году выйти на использование в немецких домохозяйствах свыше 170 тыс. установок и довести темп ввода новых установок энергоснабжения и когенерации до 75 тыс. штук ежегодно.

Бюджетные затраты по направлению «водородные топливные элементы для децентрализованного энергоснабжения и когенерации» оцениваются в € 400 млн, ожидаемые инвестиции промышленных компаний составят € 2,6 млрд (из расчета € 15 тыс. на одного конечного пользователя водородных систем энергоснабжения, включая затраты на установку и монтаж оборудования).

Топливные элементы для аварийного и резервного энергоснабжения. Предполагается, что с использованием субсидий (которые будут сокращаться по мере коммерциализации и расширенного внедрения — с 50% стоимости в 2016 году до 10% стоимости в 2020 году) будет обеспечено внедрение свыше 13 тыс. систем аварийного и резервного энергоснабжения с использованием топливных элементов (способных работать на различных энергоносителях, в том числе на водороде) суммарной мощностью 35 МВт.

За счет масштабного развития данного сегмента (системы трансляции и оповещения, телекоммуникации, управления дорожным движением, дата-центры и т. д.) планируется к 2025 году довести количество используемых систем до 100 тыс. штук суммарной мощностью свыше 300 МВт.

Бюджетные затраты по направлению «топливные элементы для аварийного и резервного энергоснабжения» оцениваются в € 40 млн, ожидаемые инвестиции промышленных компаний составят € 120 млн.

Четвертое направление — создание и поддержка национальной индустрии, развитие национальных производителей и поставщиков оборудования для водородной энергетики. Детальные мероприятия по данному направлению не представлены в NIP‑2. При этом в документе подчеркивается, что для соответствия промышленного производства перспективным потребностям после 2020 года потребуются значительные инвестиции в развитие производства топливных элементов различного типа и оборудования на их основе, бюджетные затраты по данному направлению предусмотрены.

Общий объем лишь бюджетных затрат на коммерциализацию и расширенное внедрение водородных технологий, стимулирование рыночных применений в различных отраслях промышленности и экономики, предусмотренных NIP‑2 на 2016−2025 годы, составит по меньшей мере € 1,1 млрд. Сводные данные по планируемым инвестициям со стороны частных промышленных компаний в материалах NIP‑2 не представлены, однако, учитывая оценки затрат по некоторым направлениям и мероприятиям, можно сделать вывод, что общий объем инвестиций со стороны немецких компаний (прежде всего, в виде субсидий для конечных потребителей на приобретение и монтаж соответствующего оборудования и сопутствующих инвестиций в организацию крупномасштабного производства) превысит € 4,1 млрд.

Таким образом, бюджетные инвестиции федерального правительства в рамках реализации NIP‑2 в 2016—2025 годах составят по меньшей мере € 1,8 млрд. Из них затраты на исследования и разработки, реализацию демонстрационных проектов составят не менее € 720 млн, а более € 1,1 млрд будет направлено на коммерциализацию водородных технологий. А суммарные частные инвестиции немецких промышленных компаний в НИОКР, развитие промышленного производства и стимулирование рыночного применения водородных технологий в этот период составят не менее € 5,2 млрд.
Цифры
Второй этап Национальной программы по водороду и топливным элементам Германии (NIP, 2016−2025)
Учитывая, что в рамках первого этапа Национальной водородной программы Германии в 2008—2016 годах фактические инвестиции к моменту завершения существенно превысили плановые значения, можно ожидать, что и на втором этапе, по мере реализации программы, достижения целевых технико-­экономических параметров и подтверждения рыночных ожиданий по расширенному внедрению технологий водородных топливных элементов суммарные затраты значительно превысят оценки, зафиксированные в программе.

Национальная водородная стратегия… и не только
В Национальной водородной стратегии Германии, презентованной широкой общественности в июне 2020 года, после согласования правительством объемов финансирования общего пакета «постковидных» мер поддержки экономики, представлен перечень из 38 мероприятий и направлений, которые предполагается реализовать.

Часть этих мероприятий и направлений носят законодательный, нормативный, регуляторный и пиар-характер, часть — лишь повторяют ранее представленное в других программных документах, а часть — описывают планы по дополнительным затратам, в целом соответствующие направлениям Национальной инновационной программы по водороду и топливным элементам Германии, но дополняющие объемы финансирования.

В частности, Национальной водородной стратегией Германии предусмотрено выделение дополнительных средств на следующие направления («в дополнение к средствам, предусмотренным NIP‑2»):

  • расширение сбыта электромобилей (€ 2,1 млрд);
  • расширение сбыта промышленных автомобилей на «альтернативном» климатически нейтральном топливе (€ 0,9 млрд);
  • расширение сбыта общественного транспорта и автобусов на «альтернативном» климатически нейтральном топливе (€ 0,6 млрд).

При этом подчеркивается: речь идет обо всех климатически нейтральных технологиях, включая водород. Таким образом, по-видимому, в дальнейшем указанные объемы субсидий будут уточняться и перераспределяться между различными технологиями (включая водород) в рамках планирования бюджетных ассигнований на конкретный год.

Кроме того, Национальной водородной стратегией Германии предусмотрено, что дополнительные субсидии в объеме € 3,4 млрд могут быть предоставлены на создание инфраструктуры заправочных станций, но в опубликованном документе специально повторно уточняется: для всех альтернативных видов технологий. По-видимому, по аналогии с субсидиями на транспортные средства, в среднесрочной перспективе дополнительные средства будут выделяться на развитие комбинированных или многоцелевых заправочных станций (например, биодизель, метан и, в перспективе, водород).

Суммарный объем дополнительных средств, которые могут быть предоставлены в качестве субсидий и выделение которых публично презентовано в Национальной водородной стратегии Германии, составляет € 7 млрд.

Кроме того, Национальной водородной стратегией Германии предусмотрено, что дополнительные ассигнования в объеме до € 2 млрд могут быть выделены на реализацию проектов в области международного сотрудничества: выстраивание партнерства в области поставок водорода с действующими или перспективными зарубежными партнерами, создание производственных цепочек в рамках Евросоюза, реализацию пилотных проектов по производству «зеленого» водорода в странах- партнерах, а также обеспечение участия немецких компаний в профильных международных ассоциациях и организациях (IPHE, IRENA, IEA).
Германия и Марокко: технологическое сотрудничество
Одновременно с опубликованием Национальной водородной стратегии Германии 10 июня 2020 года в Берлине был подписан Меморандум о взаимопонимании между министерством энергетики, горнодобывающей промышленности и экологии Королевства Марокко и федеральным министерством экономического сотрудничества и развития Германии (Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung, BMZ) по вопросу сотрудничества в области совместных исследований и разработок, развития производства и организации экспортных поставок «зеленого» водорода.

«Марокко была выбрана в качестве первой страны, которая должна ощутить преимущества международной кооперации, предусмотренной Национальной водородной стратегией Германии… Условия для производства „зеленого“ водорода на территории Германии идеальные», — отметил в своем выступлении на церемонии подписания федеральный министр экономического сотрудничества и развития Германии Герд Мюллер, добавив, что стороны совместно разрабатывают проект первого завода по промышленному производству водорода на территории этой северофриканской страны — запуск пилотного завода производительностью 10 тыс. тонн водорода в год планируется на 2025 год.

На территории Королевства Марокко уникальные условия для развития возобновляемой энергетики (в начале 2020 года, по данным Исследовательского института солнечной энергетики и ВИЭ, в Марокко стоимость электроэнергии, производимой с использованием ветроустановок, составляла около 3 евроцентов/кВт·ч, а электроэнергии, производимой на солнечных электростанциях — около 4 евроцентов / кВт·ч), и в последние годы при поддержке немецкого правительства Королевство реализует масштабную программу развития возобновляемой энергетики — планируется, что к 2030 году доля ВИЭ превысит 50% в общем объеме энергогенерации.

По оценкам немецких чиновников, озвученным в начале 2021 года, благодаря технологической поддержке немецких компаний, в рамках Национальной водородной стратегии Германии уже к 2030 году Марокко сможет обеспечить 2−4% общемировых потребностей в «зеленом» водороде, как и было предусмотрено немецкой стратегией диверсификации поставок «зеленого» водорода, сформулированной более 30 лет назад.
Существуют и другие программные документы/бюджетные фонды, из которых финансируются работы по тематике водородной энергетики.

Например, Программа исследований в области энергетики (7th Energy Research Programme, принята в сентябре 2018 года и рассчитана на период до 2023 года), в рамках которой финансируются научные исследования и разработки на общую сумму примерно € 1,3 млрд ежегодно. Бюджетные ассигнования осуществляются из средств специального Энергетического и климатического фонда, предназначенного для финансирования масштабных и междисциплинарных исследований с последующим междисциплинарным эффектом (за исключением атомно-­энергетической тематики).

Соответственно, в рамках текущего этапа программы исследований в области энергетики на «ключевые научные исследования в области „зеленого“ водорода, ориентированные на достижения конкретных практических результатов» в 2020—2023 годах предусмотрено бюджетное финансирование в размере € 310 млн. Кроме того, обсуждается возможность выделения дополнительно € 200 млн в указанный период «на активизацию ориентированных на практическое использование научных исследований по водородной технологии».

Кроме того, в июне 2019 года федеральное министерство экономики и энергетики Германии объявило о запуске программы «Реальные индустриальные лаборатории энергетического перехода» (Reallabore der Energiewende), нацеленной на тестирование и апробацию отдельных разработок в промышленных условиях, а также содействие скорейшему внедрению технологий и инновационных решений в области энергоэффективности и возобновляемой энергетики. В рамках данной инициативы в 2020—2023 годах предусматривается суммарное финансирование в объеме € 600 млн (в июле 2019 года по результатам конкурсного отбора, на который было подано более 90 заявок со всей страны, было выбрано 20).

Еще несколько примеров межпрограммного взаимодействия.

В рамках Общенациональной климатической стратегии, нацеленной на декарбонизацию экономики Германии (Climate Action Plan 2050 — Germany’s long-term emission development strategy), предусмотрены бюджетные ассигнования и субсидии на внедрение технологий и создание крупномасштабных промышленных производств, использующих водород для снижения выбросов, а также пакет стимулирующих мер для промышленных компаний, планирующих внедрение водородных технологий. Общий объем стимулирующих и мотивирующих ассигнований по тематикам водородной энергетики в рамках «национальной программы декарбонизации» оценивается в € 1 млрд.

Кроме того, выступая 10 мая 2021 года на открытии 12-й Национальной морской конференции, А. Меркель отметила принципиальную важность для экономики Германии устойчивого развития судостроения и морского судоходства (данная отрасль через цепочку создания стоимости обеспечивает занятость более 400 тыс. человек, выручку в объеме более € 40 млрд и транспортировку около 60% высокотехнологичного немецкого экспорта) и напомнила о том, что рамках пакета стимулирующих мер для развития экономики страны после глобальной пандемии правительство выделило дополнительно € 1 млрд на разработку и создание новых судов, а также переоснащение имеющихся для использования альтернативных видов топлива (в том числе водорода).
Буксир-­толкач ELEKTRA
В ноябре 2019 года на судостроительном заводе Hermann Barthel GmbH в городе Дербен (федеральная земля Саксония-­Анхальт) состоялась церемония закладки речного буксира-­толкача ELEKTRA, который станет первым в мире буксиром с нулевыми выбросами.

Судно, приводимое в движение электромоторами, питание которых обеспечивают водородные топливные элементы (3×100 кВт, PEM‑ячейки марки FCveloCity©, производитель — компания Ballard Power System) и аккумуляторные батареи (общей емкостью 2,5 тыс. кВт·ч, производитель — EST-Floattech), предназначено для обеспечения транспортировки барж с грузами до 1,4 тыс. тонн по рекам и каналам Берлина, а также водным маршрутам от Берлина до Гамбурга. Бортовой запас водорода обеспечивает работу буксира на протяжении как минимум 16 часов (с максимальной скоростью 10 км/ч) и пробег по меньшей мере 100 км (аккумуляторные батареи обеспечивают увеличение продолжительности маршрута как минимум на 65 км). Кроме того, разработанный специалистами Университета Берлина совместно с компанией BEHALA и индустриальными партнерами буксир-­толкач ELEKTRA оснащен солнечными панелями установленной мощностью 2,7 кВт. К марту 2021 года завершено изготовление корпуса судна, на стапеле судостроительного завода ведутся его монтаж и оснащение, начало опытной эксплуатации буксира запланировано на 2022 год.

Проект реализуется Университетом Берлина совместно с партнерами с апреля 2017 года в рамках входящей в NIP‑2 инициативы e4ships при финансовой поддержке федерального министерства транспорта и цифровой инфраструктуры Германии (BMWi). Общая стоимость проекта — около € 13 млн, включая € 8 млн, предоставленных из бюджета Германии.
Таким образом, мероприятия по развитию водородной энергетики, разработке, апробации и промышленному внедрению водородных технологий, освоению широкомасштабного производства реализуются по линии нескольких министерств в рамках различных национальных стратегических и инвестиционных программ.
Действующая структура управления водородной экономикой Германии
Ход реализации Национальной водородной стратегии Германии, достижение установленных ключевых показателей контролируются специальным правительственным Комитетом по водороду (Staatssekretärsausschuss für Wasserstoff), в который входят представители всех вовлеченных федеральных министерств.

Предполагается, что через три года с момента утверждения Стратегии федеральным правительством будет проведена первая всесторонняя оценка достигнутых результатов, при необходимости будут внесены коррективы и дополнения, уточнен перечень мероприятий и инструментов для реализации Стратегии.

Одновременно с утверждением в июне 2020 года Национальной водородной стратегии Германии был учрежден Национальный водородный совет (Nationalen Wasserstoffrats, National Hydrogen Council) — независимый экспертный и консультативный орган, в который входят представители научных центров и университетов, общественных объединений, топ-менеджеры крупнейших компаний. Он призван оказывать аналитическое и экспертное содействие федеральному правительству по всем вопросам реализации Водородной стратегии.

В июне 2020 года федеральное министерство образования и научных исследований учредило специальную должность Уполномоченного по вопросам «зеленого» водорода (Innovation Commissioner for Green Hydrogen), на которую был назначен депутат Бундестага Штефан Кауфманн.

Сфера деятельности государственной некоммерческой Национальной организации по водородным технологиям и топливным элементам (Nationalen Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie, NOW GmbH), созданной в 2008 году для координации и управления Национальной водородной программой Германии, постепенно расширялась. Сегодня эта организация также отвечает за координацию, распределение финансирования и контроль реализации проектов в рамках государственной программы по стимулированию развития электротранспорта и создания зарядной инфраструктуры, разработку и реализацию в Германии стратегии в области мобильности и внедрения новых видов топлива в рамках общеевропейской директивы Clean Power for Transport (реализуемых по линии федерального министерства транспорта и цифровой инфраструктуры, BMVI). Также организация принимает участие в разработке всеобъемлющей стратегии и отвечает за координацию и реализацию проектов с участием немецких компаний в рамках общеевропейской программы развития транспортной инфраструктуры (Trans-­European Transport Networks, TEN-T), обеспечивает экспертное и аналитическое сопровождение в части водородных технологий в рамках реализации Национальной программы развития экспорта Environmental Technologies Export Initiative (реализуемой федеральным министерством окружающей среды, охраны природы и ядерной безопасности, BMU). Кроме того, она представляет интересы немецкой промышленности в различных международных рабочих группах и инициативах.

Сегодня, по оценке Оксфордского института экономических исследований, перечень немецких компаний — участниц водородной экономики насчитывает свыше 600 компаний и организаций из различных отраслей. Для выработки согласованных позиций и лоббирования своих интересов компании организуют профессиональные ассоциации, сообщества и «кластеры», а представители крупнейших немецких корпораций и руководители профильных ассоциаций входят в общеевропейские и международные проекты и инициативы.

Крупнейшая и старейшая общенациональная ассоциация — основанная в 1996 году Немецкая ассоциация по водороду и топливным элементам (Deutsche Wasserstoff- und Brennstoffzellen-­Verband, DWV) — в настоящий момент объединяет свыше 130 компаний, научных организаций и немецких подразделений транснациональных корпораций, а также более 380 индивидуальных участников. Кроме того, в Германии действует около десяти крупных региональных ассоциаций, которые организуются, в том числе, по инициативе министерств и ведомств федеральных земель и объединяют немецкие и международные компании, научные организации, университеты и индивидуальных участников из числа экспертов, ученых и представителей бизнеса.

Как правило, региональные ассоциации и их участники базируются на опыте и результатах долгосрочных программ поддержки. Они «выращены» благодаря грантам и субсидиям, которые на протяжении многих лет выдавались правительствами федеральных земель. Например, программа «Водородная инициатива Баварии» была инициирована в 1996 году, а общий объем грантов из бюджета Баварии на разработки и исследования по водородной тематике превысил € 90 млн.
Немецкие ассоциации и профессиональные сообщества в области водорода, водородной энергетики и водородных топливных элементов
Водород в металлургии
Сталелитейная промышленность — один из крупнейших секторов промышленности Евросоюза, обеспечивающий свыше 330 тыс. высокотехнологичных рабочих мест, и Германия — ее «сердце». По состоянию на 2020 год в Германии сконцентрировано примерно 25% всего объема общеевропейского производства стали. При этом ежегодный объем производства в Германии по итогам 2020 года превышает суммарный объем производства в Италии и Франции, занимающих соответственно вторую и третью строчки в перечне европейских стран — производителей стали.

Однако, учитывая существенный рост объемов производства стали в других регионах (прежде всего, в Китае и в Индии), в последние десятилетия европейская сталелитейная промышленность существенно ослабила свои глобальные позиции. Если в начале тысячелетия производство стали в Европе составляло примерно четверть мирового объема, то сейчас, по прошествии двух десятилетий, доля европейских производителей — не более 8−9 % мирового производства, в то время как более 50% его объема сконцентрировано в Китае.

Как отметила в своем выступлении на открытии прошедшего в марте 2021 года форума Berlin Energy Transition Dialogue председатель Еврокомиссии Урсула фон дер Ляйен: «Сталь используется везде: в автомобилях, кораблях, мостах, зданиях. Нам нужна сталь. Но мы хотим, чтобы [сталелитейная промышленность] была более устойчивой. Чистый водород — лучший выбор для этого». Она подчеркнула, что именно производство стали обеспечивает до 9% глобальных выбросов парниковых газов.

Учитывая социально-­экономическую и технологическую значимость сохранения и укрепления европейской сталелитейной промышленности, в Германии уделяется большое внимание сокращению «углеродного следа» при производстве стали — наряду с проектами по улавливанию и вторичному использованию CO2 и иных попутных газов, немецкие сталелитейные компании реализуют пилотные проекты по расширению использования низкоуглеродного и «зеленого» водорода в сталелитейной промышленности.

Лидер по объему производства стали — компания Thyssenkrupp Steel — объявила о планах сократить выбросы парниковых газов на 30 % (относительно 2018 года) уже к 2030 году, а к 2050 году достичь полной углеродной нейтральности производства. Параллельно с реализацией проекта по улавливанию и связыванию углекислого газа (Carbon2Chem) эта компания поэтапно реализует проект tkH2Steel® — выстраивание цепочки производства, поставок и использования в технологических процессах водорода.

На первом этапе реализации проекта tkH2Steel®, учитывая ограниченные объемы доступного водорода и тот факт, что в целом «водородная экономика все еще находится в зачаточном состоянии» (цитата с официального сайта), компания Thyssenkrupp Steel сконцентрировалась на отработке цепочки поставок и поэтапном встраивании в производственный цикл низкоуглеродного водорода.

Начиная с ноября 2019 года на площадке металлургического завода в Дуйсбурге (который генерирует около 2% выбросов CO2 в Германии) в течение нескольких месяцев проводился эксперимент: к угольно-­газовой смеси, подаваемой через одну из 28 фурм доменной печи (фурма — техническое приспособление для подачи воздуха, газа или мелкодисперсной угольно-­газовой смеси в металлургическую печь. — Прим. ред.), подмешивался водород (поставляемый компанией Air Liquid), а специалисты компании в онлайн-­режиме собирали и анализировали технологические и производственные показатели работы печи.

tkH2Steel® — один из проектов, реализуемых в рамках региональной инициативы IN4climate.NRW, мероприятия которой софинансируются правительством федеральной земли Северный Рейн — Вестфалия (на ее территории сконцентрировано до 20% промышленного производства Германии). Например, из средств бюджета в рамках данной региональной инициативы было профинансировано 40 % стоимости пилотного проекта компании Thyssenkrupp Steel по организации цепочки поставок водорода и переводу одной доменной печи на частичное использование водорода. Общая стоимость проекта составила € 2,7 млн.
Премьер-­министр федеральной земли Северный Рейн — Вестфалия Армин Лашет во время посещения завода компании Thyssenkrupp Steel
Эксперимент был признан успешным. Теперь компания Thyssenkrupp Steel в рамках проекта tkH2Steel® планирует уже в 2022 году одну из доменных печей полностью перевести на использование водорода, затем поэтапно переводить на водород все печи, а в дальнейшем заместить доменные печи установками прямого восстановления железа. По планам компании, к 2030 году объем производства «зеленой» стали методом прямого восстановления железа составит 3 млн тонн.

Для обеспечения растущих потребностей компании в водороде и кислороде планируются не только сооружение специального газопровода для их транспортировки, но и масштабные поставки «голубого» водорода (из природного газа), а также организация собственного производства «зеленого» водорода.

В октябре 2019 года было объявлено о том, что компания Thyssenkrupp совместно с норвежской Equinoir и немецкой Open Grid Europe проведут технико-­экономический анализ организации производства и поставок для нужд металлургического предприятия производства «голубого» водорода (из природного газа). По завершении предварительного технико-­экономического анализа проекта, получившего название H2morrow, в январе 2021 года партнеры заявили, что продолжат рассмотрение вопросов организации производства «голубого» водорода мощностью 1,4 или 2,7 ГВт на трех потенциальных площадках на территории Нидерландов и немецком побережье Северного моря (с обеспечением улавливания и захоронения образующегося углекислого газа). Этот водород планируется поставлять посредством трубопровода на площадку металлургического завода в Дуйсбурге. Предварительные оценки подтверждают возможность обеспечения стоимости «голубого» водорода на уровне € 2,1/кг.

В декабре 2020 года стало известно о том, что вблизи Дуйсубрга Thyssenkrupp в партнерстве с немецкой энергокомпанией STEAG создаст специальное электролизное производство водорода мощностью до 500 МВт. На нем будут использоваться собственные электролизные модули, разрабатываемые и производимые специальным подразделением Thyssenkrupp. Предполагается, что будущий «водородный хаб» не только обеспечит ежегодно до 75 тыс. тонн водорода для нужд металлургического производства компании на первом этапе реорганизации производства, но и придаст мощный импульс развитию сопутствующих проектов в области водородной энергетики в регионе. В Thyssenkrupp Steel подсчитали, что в долгосрочной перспективе (при полном переводе металлургического производства на площадке в Дуйсбурге на технологию прямого восстановления железа с использованием «зеленого» водорода) суммарные потребности компании составят 720 тыс. тонн водорода в год.

Начиная с 2015 года другая крупнейшая немецкая сталелитейная компания — Salzgitter AG — совместно с индустриальными партнерами и учеными Института Фраунгофера реализует комплексный проект SALCOS® (Salzgitter Low CO2 Steelmaking), нацеленный на разработку, технико-­экономическое обоснование и внедрение комплексных технологий снижения углеродного следа при производстве стали. Использование электроэнергии, производимой на ветроэлектростанциях, при технологических процессах и в электролизном производстве водорода (применяемого для прямого восстановления руды), совершенствование технологий доменной плавки и максимально технологически возможное вовлечение в производство остаточных материалов и сопутствующих продуктов — всё это реализация комплексного подхода к сокращению выбросов в сталелитейном производстве. По оценкам компании, это может сократить углеродный след на 95% относительно показателей традиционного сталелитейного производства. Для сравнения, сейчас сталелитейное производство в Зальцгиттере ежегодно генерирует выбросы примерно 8 млн тонн CO2.

В ноябре 2020 года компания Salzgitter AG сообщила о выпуске первого «зеленого» слэба (стальная заготовка прямоугольного сечения). По официальным сообщениям компании, углеродный след первых образцов «зеленой» стали на 75% ниже, чем при традиционном технологическом процессе. Следующим важнейшим этапом комплексного проекта SALCOS® станут сооружение и запуск в 2022 году производственной линии по прямому восстановлению железа с использованием водорода.
Схематичное изображение комплексного проекта SALCOS®, который должен сократить углеродный след сталелитейной продукции на 95%
Залог успешной реализации всего комплексного проекта — организация промышленного производства «зеленого» водорода для нужд сталелитейного завода; эта задача решается в рамках проекта GrInHy (Green Industrial Hydrogen). Проект ориентирован на производство водорода методом высокотемпературного электролиза с использованием электроэнергии, вырабатываемой объектами ВИЭ‑генерации для нужд крупных индустриальных потребителей.

GrInHy реализуется и финансируется в рамках комплексной общеевропейской программы научных исследований Horizon 2020 (в рамках подраздела «Подтверждение концепции высокотемпературных электролизеров мощностью свыше 70 КВт», включающего более 10 крупных демонстрационных проектов).

Первый этап проекта GrInHy был реализован в 2016—2019 годах, объем финансирования составил € 4,5 млн. За это время был разработан, изготовлен и смонтирован на площадке сталелитейного завода компании Salzgitter AG модульный высокотемпературный электролизер (шесть модулей в контейнерном исполнении общей мощностью 120 кВт (эл.)). По результатам опытной эксплуатации были подтверждены эффективность, ресурс высокотемпературных электролизных модулей (более 10 тыс. часов), а также надежность технологических параметров (снижение производительности менее 1% за 1 тыс. часов работы), а также возможность работы в обратимом режиме топливного элемента.
Схематичное изображение проекта GrInHy2.0 по организации производства на площадке металлургического завода «зеленого» водорода и вовлечения его в технологические процессы
Участники проекта GrInHy:
  • Salzgitter AG;
  • Sunfire GmbH — разработчик и поставщик обратимых твердооксидных систем «электролизер/топливный элемент»;
  • Paul Wurth S. A. — разработчик и поставщик систем очистки, осушки, сжатия и транспортировки водорода;
  • Tenova S.p.A. — разработчик инновационных технологий для металлургии, в том числе прямого восстановления железа;
  • европейское исследовательское подразделение компании Boeing;
  • Центр технологических исследований VTT Oy (Финляндия);
  • Центр энергетических исследований EIFER (организованный французской энергокомпанией EDF и Университетом Карлсруэ);
  • Институт физики материалов Академии наук Чешской Республики;
  • Университет Турина (Италия)
  • Комиссариат по атомной и альтернативным видам энергии Франции (CEA).
Проект продолжается. Общий объем финансирования следующего этапа — в 2019—2022 годах — составит более € 5,8 млн, из них примерно € 4 млн — средства общеевропейской программы Horizon 2020, остальное — поступления из бюджетов стран — участниц проекта. В 2020 году на площадке сталелитейного завода смонтировали самый мощный в мире высокотемпературный электролизер общей мощностью 720 кВт (эл.). Несмотря на возросшую более чем в пять раз мощность по сравнению с электролизером, использовавшимся на первом этапе, он занимает в два раза меньшую площадь. В декабре 2020 года началась тестовая эксплуатация электролизного комплекса; она продлится два года, и по ее результатам установка высокотемпературного электролизера производительностью 200 м3/час должна подтвердить технологическую эффективность и надежность эксплуатации в течение 20 тыс. часов с коэффициентом доступности более 95% (при этом целевая стоимость произведенного водорода — € 7/кг).

Кроме того, учитывая возможность работы твердооксидной модульной системы в режиме электрогенератора (потребляя водород или природный газ), дополнительно в рамках проекта GrInHy изучается перспектива встраивания электролизного комплекса в процессы управления нагрузкой и балансировки энергосистемы.

Параллельно с организацией опытно-­промышленного производства водорода методом высокотемпературного электролиза (в рамках проекта GrInHy) компания Salzgitter AG предпринимает комплексные усилия по диверсификации производства водорода и обеспечению будущих производственных потребностей. В марте 2021 года в рамках проекта WindH2, реализуемого компанией совместно с электро- и газосетевой компанией Avacon AG (входящей в энергетическую группу E. On) и компанией — производителем промышленных газов Linde AG, запущено тестовое производство электролизного водорода с использованием электроэнергии, производимой ветропарком. Сооруженные специально для целей проекта семь ветротурбин Vestas общей мощностью около 30 МВт обеспечивают производство электроэнергии для бесперебойной работы с максимальной загрузкой PEM‑электролизеров (Proton Exchange Membrane, PEM), произведенных и поставленных компанией Siemens. Излишки электроэнергии передаются в региональную энергосистему. Электролизный участок в составе двух модулей (установленной мощностью 1,25 МВт (эл.) каждый) суммарно обеспечивает производство около 450 м3 водорода в час. Производимый водород через буферные емкости поступает в смонтированную на металлургическом заводе водородораспределительную сеть и доставляется до промышленных объектов.

Общая стоимость проекта WindH2 (строительство ветропарка, электролизного участка, интеграция производства в инфраструктуру металлургического завода) — около € 50 млн. Финансирование создания электролизного производства обеспечил государственный банк KfW, а федеральное министерство экономики и энергетики Германии предоставило субсидию в размере € 1,1 млн.

Кроме того, Salzgitter AG активно участвует в инициативе GET H2, о запуске первого этапа которой было объявлено в начале марта 2021 года. Компании BP Europa SE (европейское подразделение транснациональной корпорации BP), химический концерн Evonik Industries AG, газотранспортные и газораспределительные компании Nowega GmbH, OGE GmbH и Thyssengas GmbH, энергокомпания RWE Generation SE, компания — оператор подземных газовых хранилищ RWE Gas Storage West GmbH и присоединившаяся к ним Salzgitter AG инициировали создание к 2030 году первой демонстрационной фазы трансграничной европейской сети производства, транспортировки, распределения и потребления «зеленого» водорода (запуск которой позволит сократить выбросы CO2 на 16 млн тонн ежегодно).

По замыслу участников инициативы, уже с 2024 года «зеленый» водород, получаемый на электролизном производстве компании RWE общей мощностью свыше 100 МВт в Лингене, будет обеспечивать потребности расположенного рядом нефтеперерабатывающего завода BP и нефтехимических комплексов компаний Evonik Industries AG и BP Europa SE в Марле и Гильзенкирхене. Транспортировка на 130 км будет обеспечиваться с использованием модернизированной газотранспортной системы компаний Nowega GmbH и OGE Gmb H. К 2025 году такая система сможет использоваться для трансграничной транспортировки в интересах голландских промышленных потребителей, к 2026 году в ее состав вой­дет подземное газовое хранилище водорода компании RWE в местечке Эпе (вблизи Гронау), а к 2030 году «зеленый» водород будет поставляться для нужд металлургического завода Salzgitter AG на расстояние более 200 км.
Схема реализации в 2024–2030 гг. первого этапа проекта GET H2, который станет основой для создания общеевропейской системы производства, транспортировки, распределения и потребления «зеленого» водорода
Помимо компаний — участниц пилотного инвестиционного проекта (стоимость его реализации до 2030 года — € 200 млн) в инициативе GET H2 задействованы более 35 крупных немецких, европейских и транснациональных компаний. Представители компаний — участниц проекта GET H2 ведут активный диалог с европейскими властями и правительством Германии о мерах финансовой поддержки, дополнениях в программы, корректировке законодательства и мер тарифного регулирования, которые позволили бы реализовать этот масштабный проект в полном объеме, а в марте 2021 года подали заявку на включение проекта в перечень «важнейших проектов общеевропейского значения» (Important Project of Common European Interest, IPCEI).

Соответственно, стоит ожидать, что по мере реализации первого этапа и уточнения мер бюджетной поддержки к создаваемой в рамках проекта водородной инфраструктуре будут подключаться и остальные участники инициативы GET H2.

По данным EUROFER, количество работников, занятых в европейской сталелитейной отрасли, за последние 10 лет сократилось примерно на четверть. В начале 2020 года EUROFER, учитывая продолжающееся снижение объемов производства стали в странах Евросоюза и вынужденное сокращение персонала, а также первые успехи в реализации демонстрационных и пилотных проектов немецких сталелитейных компаний, вышла с инициативой запуска общеевропейской программы Green Deal on Steel.

По мнению ассоциации, сочетание трансграничного углеродного налога (Carbon Border Adjustment, CBA) на зарубежных производителей, прямой финансовой поддержки проектов по декарбонизации сталелитейного производства через механизм Инновационного фонда (в рамках Европейской системы торговли квотами, ETS Innovation Fund) и присвоения им статуса «важнейшего проекта общеевропейского значения» (Important Project of Common European Interest, IPCEI), предоставление долгосрочного заемного финансирования масштабным проектам через «климатический механизм» Европейского инвестиционного банка (EIB Group Climate Bank), внедрение механизмов мотивации и стимулирования потребителей (прежде всего, в автомобильной отрасли) на использование «зеленой» стали, реализация механизма государственных закупок «зеленой» стали на переходный период (например, для нужд строительной отрасли) и другие меры поддержки могут обеспечить снижение выбросов сталелитейной промышленности на 30% уже к 2030 году.

К 2050 году снижение выбросов парниковых газов может составить 80−95%, однако на масштабную реализацию даже первых инициатив в области улавливания и использования CO2 и вовлечения водорода в металлургические процессы потребуется около € 11 млрд. В январе 2020 года EUROFER отобрала около 20 пилотных проектов, готовых к промышленному внедрению в последующие 10 лет. Реализация же всего комплекса «прорывных» мероприятий по сокращению выбросов в европейской металлургической отрасли потребует инвестиций в объеме € 50−60 млрд.

Очевидно, что скорость «декарбонизации» европейской сталелитейной промышленности и расширения использования водорода в технологических процессах будет существенно зависеть от механизмов и объема поддержки, принятых Еврокомиссией. При этом, судя по всему, пока европейские металлурги и чиновники существенно расходятся в оценках дополнительной стоимости «зеленой» стали и связанных с этим объемов инвестиций компаний-­производителей и бюджетной поддержки отрасли. По мнению EUROFER, тонна «безуглеродной» стали будет на 35−100% дороже тонны стали, выплавленной традиционным способом. По оценкам крупнейшей европейской сталелитейной компании ArcellorMittal Europe, создание новых производств по прямому восстановлению железа с использованием «голубого» или «зеленого» водорода сделает готовую продукцию дороже на 50−80%. А вот У. фон дер Ляйен на открытии форума Berlin Energy Transition Dialogue в марте этого года заявила: «Мы хотим, чтобы европейские компании масштабно инвестировали в дорогостоящие технологии по производству „зеленой“ стали. „Зеленая“ сталь стоит дороже на € 100 по сравнению с традиционной сталью (то есть примерно на 20%. — Прим. ред.), производство которой сопровождается высокими выбросами».

По-видимому, окончательные согласованные решения по механизму финансовой поддержки и прочим мерам, стимулирующим переход европейских производителей к масштабному производству «зеленой» стали (а следовательно, и активное развитие потребления водорода в сталелитейной промышленности), будут приняты Еврокомиссией после согласования и утверждения механизма и параметров будущего трансграничного углеродного налога.
Перспективная немецко-­французская водородная гигафабрика
В кулуарах неформальной встречи министров финансов европейских стран, которая прошла в Берлине в сентябре 2020 года, министр финансов Германии Питер Альтмайер и министр финансов Франции Бруно Ле Мэр обсудили вопросы сотрудничества двух стран в области масштабного производства «зеленого» водорода. Предполагается, что Германия и Франция могут инвестировать € 1,5 млрд в создание своеобразной водородной гигафабрики, при этом проект может претендовать на статус IPCEI.

Несмотря на расхождения по вопросам приемлемых технологий производства и импорта водорода (например, Германия, в отличие от французских партнеров, не рассматривает возможность масштабного производства водорода с использованием электроэнергии, нарабатываемой на атомных станциях), обсуждение совместных проектов было ранее одобрено главами двух стран в рамках встречи месяцем раньше. Как отметил Б. Ле Мэр: «Мы проанализируем, как подходы наших стран могут дополнять друг друга».

В мае 2021 года французская компания-­производитель электролизеров McPhy (акционером которой является EDF, крупнейшая в мире компания-­оператор АЭС) объявила о предварительном выборе площадки в городе Бельфор (восток Франции, менее 50 км до границы с Германией) для размещения завода по производству промышленных щелочных электролизеров большой мощности. В случае получения поддержки проекта (в формате IPCEI) запуск завода, ориентированного на ежегодный выпуск электролизеров суммарной мощностью 1 ГВт (который, возможно, рассматривается в качестве первого элемента в создании будущей распределенной немецко-­французской гигафабрики) состоится в первой половине 2024 года.

Ранее правительства Франции и Германии подтвердили готовность инвестировать суммарно € 1,3 млрд в другой проект гигафабрики, ранее признанный Еврокомиссией IPCEI — Группа PSA (второй по величине производитель автомобилей в Европе, бренды Citroën, Peugeot, Opel, Vauxhall и DS Automobiles) и компания Total при поддержке правительств двух стран создали предприятие Automotive Cells Company. Предполагается, что в рамках совместного предприятия во Франции (Дуврен) и Германии (Кайзерслаутерн) будут созданы два завода по производству аккумуляторных батарей для электромобилей. Планируется также, что общий объем инвестиций превысит € 5 млрд (включая бюджетные инвестиции двух стран), а суммарные производственные мощности к 2030 году составят 48 ГВт-ч, или 1 млн штук (что позволит обеспечить до 10% потребностей европейских автопроизводителей в поставке аккумуляторных батарей).

Заключение: текущее состояние и перспективы
В одной обзорной статье, даже столь масштабной, как эта, весьма затруднительно описать предысторию, ход реализации и текущее состояние развития водородной энергетики в Германии.

Реализация пилотных и демонстрационных проектов, поиск консенсуса и формирование единого целеполагания относительно выбора стратегического курса и целевых технико-­экономических ориентиров для развития технологий представителями крупного бизнеса, науки и политиками, выстраивание вертикальной структуры управления национальной программой и «сетевой» структуры взаимодействия участников работ, системное и методичное проведение исследований и разработок в рамках различных программ (с базовым бюджетным финансированием, но с обязательным софинансированием со стороны частных компаний, подчас кратно превосходящим бюджетные инвестиции) — всё это с разной интенсивностью, но методично и системно продолжается на протяжении почти 40 лет — начиная с середины 1980-х годов.

Развитие водородной энергетики неразрывно связано с трансформацией всей энергосистемы страны, взаимоувязано с вопросами обеспечения энергетической безопасности и нацелено, в первую очередь, на обеспечение технологического лидерства, создание условий для конкурентных преимуществ немецкой промышленности на долгосрочную перспективу. Одновременно с этим глобальная гонка «декарбонизации» и высокая значимость «зеленой повестки» для внутренней политики Германии создают прекрасные поводы и основания для масштабных бюджетных инвестиций, формирования и продвижения на общеевропейском уровне благородных мер экологического протекционизма и защиты от «не зеленых» технологий из-за рубежа — если бы потепления климата не существовало, его следовало бы выдумать в ходе «мозгового штурма» представителей крупнейших немецких промышленных компаний, ученых и политиков.

Сегодня в построении водородной экономики Германии участвуют все ключевые федеральные министерства и ведомства, высшие государственные чиновники при поддержке крупных компаний лоббируют прагматичный и поэтапный энергетический переход, модернизацию промышленности и создание новых производств с низким углеродным следом; в реализации десятков масштабных проектов задействованы сотни немецких компаний, исследовательских центров и университетов.

В конце 2020 года, по информации, представленной представителем Германии в ходе очередного заседания Международного партнерства по водороду и топливным элементам в экономике (International Partnership for Hydrogen and fuel cells in the Economy, IPHE) на территории страны:

  • общий объем производства «серого» и «голубого» водорода на основе ископаемых видов топлива методом риформинга составляет примерно 1 млн тонн/год (без учета производства водорода в качестве побочного продукта, которое составляет примерно 130 тыс. тонн/год);
  • электролизное производство «зеленого» водорода с использованием преимущественно ВИЭ осуществляется более чем на 60 промышленных площадках, общая установленная мощность электролизеров всех типов превышает 300 МВт;
  • развернута сеть из более чем 90 водородных заправочных станций (преимущественно в составе комбинированных заправочных комплексов с разными видами топлива, функционирующих с использованием поставляемого с централизованных производств, а не производимого на месте газообразного водорода), в процессе сооружения и ввода в эксплуатацию около 20 заправочных комплексов;
  • по дорогам передвигается около 1 тыс. легковых автомобилей (включая водородные «гибриды»), свыше 80 пассажирских автобусов на водороде, на промышленных площадках страны задействовано свыше 160 единиц складской и промышленной техники на водородных топливных элементах;
  • около 14,5 тыс. систем энергообеспечения малой мощности (менее 5 кВт), преимущественно для нужд домохозяйств и жилищно-­коммунального хозяйства, на базе топливных элементов, включая установки, по которым одобрены бюджетные субсидии, и находящиеся в стадии монтажа;
  • свыше 300 систем аварийного и бесперебойного питания на базе топливных элементов (преимущественно в качестве источников питания для телекоммуникационного оборудования), кроме того, дополнительно более 500 установок получили одобрение на предоставление бюджетных субсидий;
  • в 2020 году по результатам успешной тестовой эксплуатации двух водородных поездов Alstom Coradia iLint в течение 18 месяцев на регулярном маршруте протяженностью более 120 км региональная государственная транспортная компания Нижней Саксонии LNVG приняла решение полностью отказаться от закупки дизельных локомотивов. Завершается создание заправочной инфраструктуры, и начиная с 2022 года на регулярные железнодорожные маршруты компании LNVG в Нижней Саксонии выйдут 14 водородных поездов (по оценкам компании, весь парк компании — 130 дизельных поездов — может быть заменен на водородные поезда к концу десятилетия). Реализованный компаний LNVG в сотрудничестве с Alstom проект полномасштабного использования водородных поездов в январе 2021 года был отмечен премией Европейской ассоциации железнодорожной промышленности как проект года и получил премию European Railway Award 2021.
  • аналогичные проекты реализуются и в других регионах Германии — например, в мае 2019 года между Alstom и государственной транспортной компанией RMV, обеспечивающей железнодорожное сообщение в регионе Франкфурт/Рейн-­Майн, подписан контракт на поэтапную поставку к 2022 году 27 водородных поездов Coradia iLint и обеспечение функционирования парка этих поездов в течение 25 лет (общая стоимость контракта «жизненного цикла» составила около € 500 млн, из них € 360 млн — стоимость поставляемых водородных поездов);
  • железнодорожная компания Deutsche Bahn и Siemens при поддержке федерального министерства транспорта и цифровой инфраструктуры Германии BMVI, а также правительства федеральной земли Баден-­Вюртемберг в рамках NIP‑2 реализует совместный проект H2goesRail, нацеленный на создание регионального водородного поезда для маршрутов протяженностью до 1 тыс. км для трехвагонной компоновки (максимальная скорость поезда составит 160 км/ч). Как ожидается, пилотная эксплуатация первого регионального водородного поезда компании Siemens начнется в 2024 году.
Первая очередь водородного теплоэнергокомплекса компании APEX Energy Teterow GmbH на площадке в Лаге. Комплекс включает электролизные установки общей мощностью 2 МВт, системы аккумулирования электроэнергии на 1 МВт·ч и хранения водорода, системы когенерации на водородных топливных элементах и заправочный комплекс для автомобильного транспорта. Новый водородный энергокомплекс с января 2022 г. в течение 20 лет будет полностью обеспечивать энергетические потребности компании — производителя оборудования и автокомпонентов Rhodium AG. В дальнейшем в сотрудничестве с компанией Siemens Energy планируется расширение и создание промышленного энергокомплекса мощностью 105 МВт

В подготовленном консалтинговой компанией Ludwig Bőlkow Systemtechnik GmbH (которая, как показано в настоящем обзоре, с 1980-х годов всесторонне вовлечена в реализацию проектов в области водородной энергетики в Германии) и представленном на рассмотрение Еврокомиссии в августе 2020 года отчете, посвященном анализу перспектив и сценариев, ресурсных и технологических возможностей, а также ограничений для развития водородной энергетики в Германии, влиянию внедрения водородных технологий на климатические программы, даются оценки возможности для масштабирования к 2030 году (для двух сценариев — минимального и максимального):

  • объем электролизного производства водорода с использованием ВИЭ может составить от 3 до 13 ГВт (целевой показатель Национальной водородной стратегии Германии — 5 ГВт электролизных мощностей к 2030 году), использование «зеленого» водорода может заместить от 2% до 8% потребления природного газа;
  • на железных дорогах страны может эксплуатироваться от 110 до 340 водородных поездов, а на автомобильных дорогах — от 500 тыс. до 1 млн единиц легкового и грузового транспорта; количество водородных автобусов может составлять от 760 до 1,5 тыс. штук, а количество водородных заправочных комплексов — от 780 до 1340 штук (целевой показатель Национальной водородной стратегии Германии — 400 заправочных комплексов к 2025 году);
  • в ЖКХ может функционировать от 40 тыс. до 170 тыс. систем когенерации малой мощности на базе топливных элементов, а также от 60 до 580 промышленных установок энергообеспечения большой мощности;
  • по прогнозу компании, ключевым потребителем «зеленого» водорода в Германии на горизонте до 2030 года будет промышленность, при этом общий объем потребления «зеленого» водорода в немецкой промышленности в максимальном сценарии превышает суммарное потребление всех прочих сегментов экономики — производство стали (от 5% до 13% всего объема выпуска стали может быть замещено на производство «зеленой» стали с использованием водорода), нефтепереработка и нефтехимия, производство аммиака и метанола (до 5% объема выпуска может быть замещено с использованием «зеленого» водорода);
  • разработка и внедрение технологий «водородной энергетики» потребуют инвестиций в объеме от € 16 млрд до € 60 млрд, добавленная стоимость внедрения технологий водородной энергетики может составлять от € 2 млрд до € 8 млрд ежегодно; может быть создано от 23 тыс. до 83 тыс. новых рабочих мест, а кроме того, развитие водородной энергетики позволит сократить выбросы CO2 на 6−18 млн тонн/год.

В своем отчете компания Ludwig Bőlkow Systemtechnik GmbH отдельно отмечает, что развитие технологий и повышение эффективности ВИЭ обеспечили масштабные ресурсы для дальнейшего развития на территории страны собственной ВИЭ‑генерации; кроме того, Германия обладает самыми большими в Европе возможностями для развития систем хранения «зеленого» водорода (в природных соляных кавернах), а газораспределительная сеть страны практически готова к переходу на использование водородной смеси.

Кроме того, немецкие компании и государственные агентства активно участвуют в формировании предложений, проработке и поэтапной реализации крупнейших транснациональных и общеевропейских проектов в области развития производства, транспортировки и доставки конечному потребителю «зеленого» водорода: Green Hydrogen, Blue Danube, Green Flamingo, Green Octopus, Green Spider, Silver Frog, White Dragon, H2Go, Zero-emission Urban Delivery, Rainbow UnHycorn, Blue Dolphin и других.
В рамках проекта AquaVentus к 2035 г. планируется сооружение в Северном море (вблизи острова Гельголанд) 10 ГВт офшорных ветрогенераторов, совмещенных с электролизными установками — производимый «зеленый» водород по подводным водородопроводам будет поступать на материк через центральный хаб на Гельголанде, а также использоваться для энергообеспечения острова и заправки морских судов
Все это обеспечивает прекрасные стартовые позиции и конкурентные преимущества «Водородной республики Германия» в технологической гонке, к которой прагматичные и дотошные немецкие бизнесмены и политики, под лозунгом международных климатических инициатив изначально нацеленные исключительно на технологическое лидерство и обеспечение конкурентных преимуществ для собственной промышленности, энергетическую безопасность, диверсификацию и надежность поставок энергоресурсов, начали готовиться несколько десятилетий назад.

В начале мая этого года было объявлено, что правительство Германии, стремясь в преддверии сентябрьских выборов заполучить дополнительные голоса «проэкологических» избирателей, рассматривает законопроект, который зафиксирует еще более жесткие сроки и параметры сокращения выбросов и достижения «углеродной нейтральности» — этот законопроект предусматривает сокращение выбросов CO2 на 65% к 2030 году, на 88% — к 2040 году и достижение полной «углеродной нейтральности» Германии уже к 2045 году (действующие целевые ориентиры, зафиксированные законом 2019 года, предусматривают сокращение выбросов CO2 на 55% к 2030 году и достижение «углеродной нейтральности» к 2050 году).

По-видимому, механизмы достижения этих амбициозных целей и объем дополнительных финансовых ресурсов на декарбонизацию немецкой экономики уже проанализированы, согласованы и оцифрованы внутри сформированной более 20 лет назад «консенсусной» группы, объединяющей представителей промышленности, ученых и политиков; а учитывая аналитические выводы «публичного мозгового центра» в лице компании Ludwig Bőlkow Systemtechnik GmbH, ресурсное обеспечение «Водородной республики Германия» в ближайшие 10−15 лет будет осуществляться преимущественно за счет наращивания собственного внутреннего производства «зеленого» водорода с использованием ВИЭ и развития трансграничных внутриевропейских цепочек поставок (в том числе на базе перспективной немецко-­французской «водородной гигафабрики»).

Большой вопрос, останется ли после 2035 года на немецком и общеевропейском «водородном рынке» место для поставщиков водорода из числа сегодняшних поставщиков углеводородного сырья… Но в чем можно не сомневаться, так это в том, что немецкие компании с нетерпением ждут возможности поставить готовые и апробированные технологические и инжиниринговые решения (в том числе в области производства водорода), на основании коммерческих контрактов «оказать содействие» в модернизации производственных фондов и снижении углеродного следа крупнейшим компаниям-­производителеям из стран, поставляющих в Евросоюз продукцию с высоким углеродным следом.

В своем выступлении на открытии прошедшего в марте 2021 года форуме Berlin Energy Transition Dialogue У. фон дер Ляйен также отметила: «…Появляется все больше свидетельств того, что потеря биоразнообразия — одна из коренных причин глобальной пандемии… Нам необходимо соглашение по биоразнообразию в парижском стиле… Когда мы теряем леса, мы не просто теряем зеленые насаждения и естественную среду обитания. Мы теряем ключевого союзника в борьбе с изменением климата. И поэтому Европейский союз скоро представит правовую основу для восстановления здоровых экосистем… И мы готовы выступить с той же целью на глобальном уровне на следующем Саммите ООН по биоразнообразию в Куньмине. Это (глобальное соглашение) должно быть похоже на COP21 по климату!» Интересно, какие еще технологические тренды и технологии, разрабатываемые в недрах немецких и общеевропейских европейских научных лабораторий, скрываются за этой благородной инициативой?
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ #3_2021
НОВОСТИ
Новости: май 2021
В Китае дан старт строительству новых блоков двух АЭС: Тяньваньской и «Сюйдапу»; Rolls-Royce озвучил цену ММР; в Курчатовском институте состоялся физпуск токамака Т-15МД; Росатом стал ключевым партнерпом уникального международного проекта Rhisotope.
ТРЕНДЫ
«Европейской Таксономии» не хватает атома
Очередной раунд борьбы за включение атомной энергетики в «Европейскую Таксономию» — перечень «устойчивых» отраслей.
ТЕМА НОМЕРА
ВВЭР: горизонты близкие и далекие
Реакторы семейства ВВЭР — самая успешная эволюционная ветвь российской атомной энергетики и один из лучших примеров высокотехнологичного продукта, востребованного за рубежом. Как нужно развиваться технологии, чтобы сохранить место в реакторных системах будущего?
ТЕХНОЛОГИИ
От ИТЭР до СПГ
Почему НИИЭФА им. Д. В. Ефремова доверили изготовление ключевого оборудования для ИТЭР и чем институт планирует заняться после выполнения заказа?
НАУКА
От количества к качеству
Какой путь предстоит пройти ведущим мировым университетам и научным центрам, чтобы выйти из кризиса бессмысленного перепроизводства научных публикаций и вернуться к прорывным исследованиям
В МИРЕ
Билет в будущее
Космические амбиции: еще не успев достроить свою первую атомную станцию, Объединенные Арабские Эмираты уже мысленно вознеслись до Марса, колонизация которого планируется через 100 лет. Смешно? Попробуем разобраться.
В МИРЕ
Луна, прилив и зарядка электромобиля
Остров Йелл Шетландского архипелага стал настоящей лабораторией технологий приливной энергетики. Как планируется наращивать и развивать приливный массив турбин и кто им будет управлять?
БИЗНЕС
Уран на будущее
Неожиданные покупки урана геологоразведочными компаниями стали заметным событием на урановом рынке. Чем интересны эти сделки?
ПАТЕНТЫ
Колесо технологий
Калибратор нейтронов, урановые соты, умная перчатка и возмутитель потока: обзор самых интересных патентов, опубликованных в I квартале 2021 года.