Водородният гръбнак на Европа

Европейски водороден гръбнак с дължина на мрежата от 40 000 км би бил „привлекателна и рентабилна възможност за транспорт на водород на дълги разстояния“, според проучване на 23 оператори на преносни системи (ОПС) от 21 европейски държави. Изследването е координирано от консултантската компания Guidehouse. Директорът от Guidehouse, Daan Peters е положително настроен към резултатите от проучването. 
„Това, което  показва изследването, е, че транспортирането на водород в Европа на дълги разстояния може да става относително евтино, благодарение на отличната съществуваща газово мрежа и инфраструктура,“ казва той пред NGW.

Новият доклад Extending the European Hydrogen Backbone е разширена версия на проучване, публикувано през миналата година, в което участваха 11 газови оператора на преносни системи. Новото проучване обхваща 21 държави и представя обхвата на мрежа за пренос на водород с дължина от 39 700 км от Финландия до Испания и от Обединеното кралство до Италия и Гърция, която може да е готова до 2040 г. Така нареченият „водороден гръбнак“ ще се състои от преустроени газопроводи, сред които 31 % новопостроени. 

Общите инвестиционни разходи ще са между 43 и 81 млрд. евро (52 – 98 млрд. долара), сочат изчисленията на авторите на проучването. Транспортните разходи се изчисляват на 0,11 – 0,21 евро за килограм на километър (€0.11-0.21/kg/’000 km). В доклада това се определя като „привлекателно и рентабилно, предвид очакваните производствени разходи в бъдеще от 1,00 – 2,00 евро за килограм водород“.

Сравнително ограничените разходи се дължат най-вече на факта, че над две трети от мрежата ще се базира на съществуващите газопроводи. „Изграждането на нови тръбопроводи за водород е много по-скъпо от преустройството им“, отбелязва Peters, който ръководи изследването. Проучването показва, че капиталовите инвестиции за нови тръбопроводи за водород са приблизително 5 пъти по-големи от тези, които ще са необходими за преустройството на газопроводите. 

Паралелни тръбопроводи

Развитието на мрежата би имало доста ограничено въздействие върху транспортния капацитет и потоците на природен газ в Европа, смята Peters.

„Планът предполага, че повечето от преустановените тръбопроводи, които няма да бъдат използвани по време на преобразуването ще са успоредни“. Той обяснява, че много от преносните трасета са с паралелен капацитет. „От Тунис до Италия има пет трасета за внос, от които се използват две или три. От Украйна, през Словакия и Чехия до Германия има няколко трасета, които вече се използват по-рядко след строителството на „Северен поток 1“ , а след като бъде построен „Северен поток 2“ ще има още спад по отношение на употребата им“.

Част от преносния капацитет в Унгария също се използва по-малко след влизането в експлоатация на LNG-терминалът в Хърватия, казва Peters. Създаването на трасе от Испания, където се планира мащабно производство на водород на базата на слънчеви мощности до Франция и Германия ще изисква (строителството) доста нови участъци до 2035 г., когато се очаква да влезе в експлоатация. 

Авторите на проучването са взели предвид съществуващите дългосрочни договори, които предполагат изпълнението им напълно. „Има само някои места, където ще трябва да се направи избор между природен газ и водород, където участниците на пазара, или политиците ще трябва да вземат активно решение за отказ от природния газ, или за изграждане на нови тръбопроводи за водород“.

Скромен. Така Peters определя  водородният гръбнак през 2040 г., съпоставяйки го с капацитетът за пренос на природен газ по наличната мрежа от 200 000 км в Европа. 
„Анализирахме количеството водород, което ще е необходимо през 2040 г. за обслужване на промишлени центрове, тежък транспорт и производство на електроенергия.

Това възлиза на 1100 TWh, или малко над 100 млрд. куб м. До 2050 г. искането може да достигне до около 1700 TWh или 180 млрд. куб м. Така че „гръбнакът“ ще трябва да бъде удължен значително след 2040 г. ”Скромен размер. Авторите на изследването не са взели предвид възможността от необходимите разпределителни мрежи, които да обслужват домове и сгради. „Все още не сме сигурни как ще се развие този сегмент.“

Това, което ще е необходимо на следващ етап, казва Peters, „е добро проучване за симулация на потока, което да ни даде по-голяма представа за оразмеряването на тръбопроводите и трасето“. Първоначалният план, представен миналата година, включваше само прогнозни разходи за 48-инчови тръбопроводи. Новата версия предполага, че голяма част от мрежата ще се състои от по-малки 24, или 36-инчови тръбопроводи. Те са по-евтини за пренасочване, което води до по-ниски инвестиционни разходи, но по-скъпи за експлоатация.

Авторите на изследването не са се сблъскали с големи технологични пречки. „Тръбопроводите ще трябва да бъдат инспектирани. Ако съдържат пукнатини, може да се наложи да се нанесе покритие от вътрешната страна. В противен случай ще бъде достатъчно просто почистването им с азот. Новите тръбопроводи вероятно ще трябва да бъдат изградени от стомана с по-високо качество, която е с 10% до 20% по-скъпа, отколкото използваната сега. "

Peters отбелязва, че количеството водород, което се очаква да бъде транспортирано по тръбопроводите, е значително по-малко от това на природния газ. „Водородът има една трета плътност на природния газ, въпреки че тече по-бързо. Капацитетът на водорода е около 80% от капацитета на природния газ в същия тръбопровод. Изчислихме обаче, че е най-изгодно да се използва около 60% от капацитета. Това е свързано с разходите за компресия, които са по-високи за водорода. Това означава, че по тръбопроводите за водород ще се транспортира 60% до  80%, т.е. около половината от количеството, което би транспортирал същият газопровод. "
Гигантски обеми

Авторите на изследването не са разглеждали възможността за смесването на водород в системата за природен газ. „Смесването е възможно, но не виждаме това като дългосрочно решение.“

Peters подкрепя увеличаването на доставките на „син водород“, базиран на природен газ с CCS (улавяне и съхранение на въглерод), ако останалите емисии на парникови газове, свързани с тази технология, бъдат компенсирани. Той обаче добавя, че синият водород вероятно ще бъде само средносрочно решение. „Това, което виждаме на този етап, е, че до 2040 г. зеленият водород ще стане по-евтин от синия. В определен момент зеленият ще задмине с гигантските си обеми синия (водород) въпреки че останалите SMR и ATR единици може да продължат да работят. "

По думите на Peters, през юни Guidehouse ще публикува още нови изследвания за доставките на европейския водороден пазар като те ще включват и данни за вноса. 
Някои екологични организации са критични към плановете за тръбопроводите за водород. Те твърдят, че съществува риск европейската водородна стратегия да се използва като „оправдание за подпомагане на газовата индустрия и субсидиране на остарели газопроводи“, както се изрази един критик.

Peters обаче смята, че това е погрешно. „Нашите анализи показват, че ако искаме да сме неутрални по отношение на климата до 2050 г., не може да го направим без водород. Нуждаем се от него, за да се балансира мрежата, за тежкия транспорт и за енергоемките индустрии“. 

„Разполагаме с настоящата страхотна инфраструктура за природен газ, която може да преоборудваме сравнително лесно“, продължава той. 

„Можете да опитате да направите всичко с електричество, но тогава няма да познаете континента, тъй като ще са необходими много електропроводи. Газовата инфраструктура, така както електрическата инфраструктура, днес се използва за транспортиране на изкопаеми енергийни източници, а утре ще бъде използвана за транспортиране на възобновяема и нисковъглеродна енергия. "

European Hydrogen Backbone ще бъде с обща дължина 39 700 км, от които 69%  преустроена съществуваща инфраструктура и 31% от нови водородни тръбопроводи. Водородните потоци ще се движат от Ирландия до Унгария и от Испания до скандинавските страни, свързвайки различни региони с различни профили на възобновяема енергия. Привържениците на тази концепция казват, че се предлага рентабилен начин за транспортиране на големи количества възобновяема енергия до центровете за търсене, създавайки сигурност на доставките и ликвиден европейски пазар за водород. Това би позволило също така и внос по тръбопроводите за водород от източните и южните съседи на Европа, както и внос на течен водород от други континенти през основните европейски пристанища.

Daan Peters е директор в Guidehouse,  отговарящ за енергетиката, устойчивостта и инфраструктурата. Той предоставя стратегически съвети за бъдещата роля на газа и газовата инфраструктура, както в Европа, така и в САЩ. Работил е в холандското министерство на инфраструктурата и околната среда и като политически съветник в Европейския парламент за докладчика по Директивата за качеството на горивата (FQD). През 2011 г. той се присъединява към холандската енергийна консултантска компания Ecofys, която по-късно е придобита от базираната в САЩ международна консултантска компания Navigant, която миналата година промени името си на Guidehouse.

По NGW

Още по темата: Газовите оператори на 21 държави от Европа планират участие във водородна инфраструктура за 40 хил. км, България липсва. Засега