ИННОВАЦИИ В ТЭК проект Минэнерго России Личный кабинет

Водород в энергосистеме будущего: в фокусе теплоснабжение зданий

28.07.2020 Автор: Институт Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE Источник: https://www.iee.fraunhofer.de/content/dam/iee/energiesystemtechnik/de/Dokumente/Studien-Reports/Frau...

Водородная энергетика рассматривается в качестве одного из основных направлений энергетической трансформации и инструмента достижения климатических целей.

В рамках данного исследования анализируется не только общее значение водорода в энергосистеме будущего, но и его возможная роль в локальном теплоснабжении зданий.

В части общего значения водорода авторы делают следующие выводы.

  1. Необходимо расширение водородной инфраструктуры (электролизеры, сети, емкости для хранения и пр.).
  2. Общие энергетические потребности Германии в водороде до 2050 года составляют от 600 до 1000 млрд кВт·ч без учета локального теплоснабжения зданий, которое может увеличить данный показатель еще на 25-40%.
  3. Основная часть требуемого водорода может импортироваться.
  4. Потенциал импорта из Североафриканского региона является ограниченным.
  5. При увеличении спроса на водород в Германии и Европе в целом стоимость будет расти вследствие ограниченных возможностей импортирования дешевого водорода.
  6. Так называемый «синий» водород в комплексе с технологией CCS (улавливание и хранение двуокиси углерода) не является полностью CO2-нейтральным, поэтому должен рассматриваться только в качестве временного решения на ранних стадиях энергетической трансформации.

Применительно к роли водорода в локальном теплоснабжении авторы отмечают несколько аспектов.

  1. Количество энергии, необходимое для получения низкотемпературного тепла с использованием водорода, на 500-600% больше, чем при использовании тепловых насосов.
  2. Увеличение доли водорода в газовой сети до 20% (сегодня ограничено на уровне не более 10%) приведет лишь к незначительному сокращению эмиссии CO2.
  3. Перевод локального теплоснабжения на использование водорода повлечет колоссальные затраты.
  4. Применение эффективных тепловых насосов снизит спрос на водород и соответствующие потребности в его импортировании.
  5. Расширение применения тепловых насосов сопряжено с необходимостью увеличения внимания к надежности функционирования сетей электроснабжения.

Основные разделы содержания отчета

  • Оценка областей применения водорода
  • Глобальный спрос и возможности по производству водорода в Германии
  • Особенности и требования к инфраструктуре
  • Концепция локального теплоснабжения на основе применения тепловых насосов