Обозреватель энергетической политики Людмила Подобедова
Водород как топливо пока остается загадкой для топливно-энергетического рынка. Ажиотаж вокруг проектов по производству «зеленого» водорода, как альтернативного топлива за последние два года немного стих, уступив место трезвому анализу перспектив, возможностей и экономических выгод данных проектов.
Согласно «Глобальному обзору рынка водорода 2025» Международного энергетического агентства (МЭА), мировой спрос на водород в прошлом году вырос по сравнению с 2023 годом на 2%, с 98 млн тонн до 100 млн тонн. Инвестиции в водородную энергетику в мире выросли за пять лет в 7,5 раз, с $90 млрд в 2020 году до $680 млрд в 2024 году. При этом вложения в предпроектную стадию водородного сегмента к 2030 году составят $75 млрд. Однако главными потребителями Н2 остаются, как и десять лет назад, нефтехимические и нефтеперерабатывающие заводы, а его производство по-прежнему осуществляется традиционными способами: либо путем паровой конверсии метана или с помощью газификации угля. В 2024 году на эти цели было направлено 290 млрд куб. м природного газа и 90 млн т угля.
Это говорит о том, что пока энергетические водородные проекты остаются на уровне пилотов, проходящих стадию оценки и апробации. При очевидных плюсах в виде нулевых выбросов СО2, данные проекты имеют и такие же очевидные минусы в виде непонятной экономики и слишком дорогой себестоимости производства водорода.
Неясная экономика зеленых проектов
Производство низкоуглеродного или «зеленого» водорода, полученного путем электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии, растет гораздо медленнее прогнозов. В 2024 году было получено всего лишь 1 млн тонн такого водорода или менее 1% от общего объема.
Ожидается, что к 2030 году производство водорода с низким уровнем выбросов парниковых газов в мире за счет проектов, которые уже функционируют или прошли уровень согласования инвестиций FID, достигнет 4,2 млн т в год. Это в 4 раза больше того, что было произведено в 2024 году, но в пять раз ниже того, что аналитики ожидали в прогнозах 2023 года. Тогда эксперты МЭА оценивали уровень производства «зеленого» водорода в 20 млн тонн к 2030 году.
Сокращение мировых амбиций в области развития рынка «чистого» водорода связано с практической составляющей: цены на него остаются слишком высокими, неконкурентными как с дизельным топливом, так и с водородом, произведенным из газа или угля без применения метода улавливания СО2.
По оценке BloombergNEF, стоимость «зеленого» водорода упадет с диапазона $3,74-$11,7 за кг до $1,6-$5,09 за килограмм лишь к 2050 году. Эти оценки получены на основании проектов по производству водорода в 28 странах, включая Китай, США, Индию и ЕС.
Аналитики сравнили эту цифру со стоимостью произведенного «серого» водорода без улавливания СО2, которая составила в 2024 году от $1,11 до $2,35 за кг. В России себестоимость «серого» водорода дешевле и составляет от 40 до 80 рублей за кг на НПЗ при курсе 80 рублей за доллар.
Таким образом, масштабирование «зеленых» водородных технологий возможно либо при сильной государственной поддержке подобных проектов, либо при жестком национальном регулировании выбросов парниковых газов и целенаправленной политической поддержке энергоперехода».
Наиболее активно разработку технологий «зеленого» водорода субсидирует Евросоюз, который рассматривает их как перспективное конкурентное преимущество. В частности, законодательство ЕС предусматривает покрытие разницы между ценой производителя водорода и фактической рыночной ценой, что должно стимулировать рынок «зеленого водорода» даже в условиях, когда себестоимость его производства остается высокой. Субсидируется также разработка и строительство трубопроводной инфраструктуры для транспортировки водорода, мощности по его хранению и т.д. Похожий механизм есть и в Китае, где, к примеру, государство компенсирует разницу цены водорода у производителя и на заправке. Поэтому в стране удалось развить самую крупную в мире сеть водородных АЗС, состоящую из 384 станции на начало 2025 года. Только в одной китайской провинции Чэнду к концу 2025 года будет выпущено 1000 единиц коммерческого транспорта на водороде, включая автобусы и грузовики. А в планах выход на 1200 водородных АЗС и на 60 тыс. грузовиков и автобусов на водородных топливных элементах.
Механизм поддержки водородных проектов через налоговые вычеты функционирует и в США. Предоставляемая правительством субсидия покрывает разницу в стоимости водорода из расчета $3 за кг. Однако с приходом в Белый Дом администрации Дональда Трампа, объемы государственной поддержки стали пересматриваться и эти проекты оказались в таком же зыбком положении, как и ВИЭ-энергетика.
Российский рынок водородных проектов: от экспортных амбиций к поиску внутреннего рынка
Ситуация с финансированием водородных проектов в России не менее сложная. Российские вложения в сектор гораздо скромнее мировых. Большинство водородных проектов все еще находится в стадии испытания технологий и оборудования. По словам начальника отдела развития водородной промышленности, оборудования для возобновляемой энергетики и систем накопления электроэнергии Департамента машиностроения для топливно-энергетического комплекса Минпромторга России Фёдора Каменева, в настоящее время Минпромторг поддержал порядка 30 НИОКРов по водороду на общую сумму около 6 млрд руб.
Сегодня Россия занимает пятое место в мире по уровню производства водорода с объемом порядка 5,8 млн т в год, уступая Китаю, США, ЕС и Индии, а ее доля на мировом рынке составляет около 6%. В отличие от Китая, где 62% водорода производится из угля путем его газификации, в России основным методом остается паровая конверсия природного газа. Этот процесс требует более 28 млрд куб. м природного газа, что составляет около 6% от его внутреннего потребления в стране.
Согласно Концепции развития водородной энергетики России, принятой в 2021 году, к концу 2024 года промышленность страны должна была выйти на экспорт 200 тыс. тонн низкоуглеродного водорода в год, а к 2035 году – на 2-12 млн тонн. В Концепции развития электротранспорта на период до 2030 года, утвержденной в 2021 году, прописано оснащение страны к 2025 году 100 и к 2035 году 1000 водородными заправками. Однако сегодня мы понимаем, что ни одна из этих плановых задач за прошедшие годы не была реализована, а планы на 2030-2035 годы стали выглядеть нереалистично из-за изменившейся мировой конъюнктуры. Документ в настоящий момент пересматривается, исходя из изменившихся целей развития водородного рынка.
«Мы сейчас слегка меняем фокус с экспортной ориентации на внутреннее потребление. У нас не может быть такого большого рынка, как в Китае, но он достаточен для того, чтобы большую часть технологий не просто обкатать, а вывести на уровень, который может соответствовать серийному производству», — заявлял первый заместитель министра энергетики России Павел Сорокин, выступая на Восточном экономическом форуме в сентябре 2023 года. Он добавил тогда, что экспорт низкоуглеродного водорода на рынки ЕС, Японии или Южной Кореи «больше не в приоритете». Фокус развития водородной отрасли России будет сделан на использовании водорода в изолированных зонах энергоснабжения, а также в транспорте.
Тем более, что все исследования последних лет подтверждают вывод – на данный момент при текущем развитии технологий водород большей частью востребован там, где он производится.
«Если сегодня ещё прибавить затраты на его транспортировку, очистку и хранение, то цифру его себестоимости в 40-200 руб за кг придется умножить на три. И тогда такой продукт дизельному топливу уже не конкурент», — пояснил генеральный директор Центра водородной энергетики АФК «Система» Юрий Добровольский «Энергетической политике». При этом в проектах по водородному транспорту, по его словам, к этой сумме надо прибавить 30-40% «на заправочную инфраструктуру».
В рамках данного вектора российские компании, такие как «Газпром», «Росатом», «РТ-Развитие бизнеса» совместно с МФТИ, АФК «Система», ПАО «Камаз», «Трансмашхолдинг», продолжили инвестиции в поиск оптимальных водородных решений, ориентированных уже на внутренний рынок. При этом главной задачей стало не получение сиюминутной экономической прибыли, а поиск и развитие уникальных водородных технологий, способных стать залогом будущего инженерного порыва.
Обзор действующих и перспективных водородных проектов в России
Так, в периметре интересов «Газпрома» находится отработка новых технологий производства водорода, например методом пиролиза метана или выделения водорода и серы из токсичного отхода производства нефти и газа – сероводорода, на утилизацию которых сегодня нужны дополнительные расходы и которые нельзя просто сжечь или сбросить без штрафных санкций со стороны природоохранных ведомств.
«Производство водорода из сероводорода более экономически выгодно, чем из других источников, особенно из воды. И помимо водорода в процессе получается другой так или иначе коммерчески востребованный продукт – сера», — отметил, выступая на Международной конференции по водородной энергетике советник заместителя председателя правления, начальника департамента «Газпрома» Александр Ишков.
Компания научилась производить водород высокой чистоты 99,99%, применимый на транспорте, упоминал А. Ишков. Правда, спрос на «чистый», но пока дорогой водород на внутреннем рынке сегодня недостаточен.
На технологическом дне Международной конференции по водородной энергетике 31 октября Министерство промышленности и торговли совместно с Инжиниринговым центром «Автономная энергетика», «РТ-Развитие бизнеса» и МФТИ представили водородный полигон под Зеленоградом, на котором продемонстрировали в действии ключевые отечественные технологии водородной энергетики: первый российский водородный вездеход «Русак», водородную заправочную станцию, установку электролиза воды, БПЛА для гражданского использования грузоподъемностью до 10 кг, оборудование для хранения и транспортировки водорода, а также проект перевода парка карьерных самосвалов грузоподъемностью 220 тонн на водородное топливо.
«Главные преимущества водородной энергетики — экологичность и плотность энергии. Водород превосходит по этому показателю даже лучшие аккумуляторы в два-три раза. Так, заменяя часть аккумуляторов на водородную систему, мы получаем большую дальность хода или грузоподъемность. Именно поэтому водородная технология сегодня наиболее перспективна для большегрузного транспорта: поездов, судов, карьерных самосвалов и водоробусов, где это коммерчески оправдано. А если это коммерчески выгодно и экологически чисто — это и есть будущее», — сказал генеральный директор Инжинирингового центра «Автономная энергетика» Юрий Васильев.
Один из главных экспонатов полигона — первый российский водородный вездеход «Русак К-10», способен проходить до 500 км без дозаправки и развивать скорость до 60 км/ч с 8 пассажирами и грузом весом до 2,5 тонн. Вездеход разработан для Международной арктической станции «Снежинка» (проект ИЦ «Автономная энергетика» и МФТИ), а также служит испытательным стендом для отработки будущей гибридной энергоустановки карьерного самосвала на базе БЕЛАЗа. На борту такого карьерного самосвала будет размещено до 1МВт топливных элементов, до 1 МВт литий-ионных батарей, система хранения водорода в сжатом виде под давлением 350 бар емкостью до 250 кг. Заправка происходит 2 раза в смену длительностью 11 часов, время заправки — 15 минут.
«Мы планируем к 2030 году выпустить в серию порядка 30 карьерных самосвалов на водороде, для которых ИЦ «Автономная энергетика» сделает энергосистемы, систему водоподготовки и поможет наладить производство дешевого водорода на месте. У нас уже есть инвестор и заказчики – горнообогатительные комбинаты. В рамках проекта на одной площадке можно сосредоточить размещение автопарка и водородной заправочной инфраструктуры. Эксплуатировать такую технику можно будет с меньшим межремонтным периодом, чем дизельные самосвалы. Кроме того, это экологически чистый транспорт», — сказал Ю. Васильев «Энергетической политике». В перспективе такие самосвалы могут стать беспилотными и управляться без участия водителя.
«По нашим расчетам, эксплуатация парка из 30 водородных 220-тонных самосвалов с заправочной инфраструктурой принесет годовой экономический эффект около 1 млрд рублей по сравнению с дизельным парком», – оценил директор по проектам компании «РТ – Развитие бизнеса» Федор Куликовский.
На полигоне в арктическом контейнерном исполнении также реализовано еще несколько интересных технологий. Стенд по получению водорода из аммиака позволяет отработать технологию транспортировки и хранения водорода в связанном виде: аммиак содержит в своей массе 17,6% водорода. Хорошо отработаны технологии его производства, длительного хранения и транспортировки на большие расстояния. Стенд по хранению водорода в металлогидридах позволяет безопасно (без высокого давления и риска утечки водорода в случае разрушения баллона) стационарно хранить в одном 40-литровом баллоне до 14 м3 водорода. Водородная каталитическая горелка мощностью 20 кВт окисляет водород с выделением тепла (до 80 градусов) без горения и выделения NOx и может применяться для водородного отопления зданий площадью 200 м2.
Под Зеленоградом расположен не самый крупный водородный полигон в России. Сахалинский водородный полигон, созданный при поддержке Минпромторга и при участии Администрации Сахалинской области, МФТИ, компаний-партнеров («Русгидро», «Росатом», АФК «Система») состоит из 5 площадок. На площадке СКБ САМИ в г. Южно-Сахалинск размещена солнечная электростанция мощностью 300 кВт, электролизер «Росатома» на 30 м3/ч и водородная АЗС. В поселке с изолированной энергосистемой Новиково на балансе «СахалинЭнерго», ПАО Русгидро, ДЭС + 2 ВЭУ по 225 кВт расположен электролизер АФК «Системы» на 30 м3/ч, емкости для хранения водорода и топливный элемент мощностью 60 кВт. На объекте апробируется система хранения энергии в водороде для покрытия пикового спроса на электроэнергию. Кроме того, в состав полигона входит система водородного энергоснабжения вышки сотовой связи для поселка Огоньки и система водородного энергоснабжения полевого лагеря МЧС.
«Трансмашхолдинг» разрабатывает для Сахалина водородные пассажирские поезда в 2-х и 3-х вагонном исполнении. Первые два состава должны быть поставлены в 2027 году. Запас их хода составляет 487 км на водороде и 40 км на аккумуляторе для 3-х вагонов. Сертификация планируется в 2026, субсидия Минпромторга для проекта составляет 400 млн рублей. Планы региона – выпуск в серию до 10 поездов.
Международная арктическая станция «Снежинка», строительство которой запланировано за полярным кругом на Ямале, предполагает наличие ВЭС мощностью более 1 МВ, СЭС мощностью 300 кВт и водородной системы накопления энергии (СНЭ) емкостью до 85 МВтч. Водородная система будет состоять из генерации водорода электролизом воды производительностью до 150 м3/ч, электрохимической генерации на водородных топливных элементах мощностью до 500 кВт и опорно-балансирующей системой литий-ионных батарей. Проект прошел Главгосэкспертизу в 2023 году, ожидаемое начало строительства — 2026 год.
«Водород может быть хорошим решением для длительного хранения локально произведенной энергии на изолированных территориях. По нашим оценкам, уже при стоимости 1 кВтч в 30-40 руб. водородные системы энергии (электролизер, водородные ресиверы и топливные элементы) могут быть эффективны при использовании и тепла, и электроэнергии. При стоимости электроэнергии в 60-70 руб. водородная система накопления энергии может быть эффективной и без использования тепла. Стоимость электроэнергии на изолированных территориях, из-за сложной логистики дизельного топлива, часто превышает 100 руб./кВтч и может местами достигать 3000 руб. за 1 кВтч.», — сказал «Энергетической политике» доцент базовой кафедры ВИЭ РГУ им. Губкина Владислав Карасевич.
«Судостроительная компания «АК-Барс» в 2024 году выпустила опытный образец водородного прогулочного судна «Нева», которое может взять на борт 10 пассажиров и 2 члена экипажа. Судно оснащено электрохимической установкой на базе топливных элементов мощностью 70 кВт и способно пройти на одной заправке до 400 км. Мобильная водородная АЗС для заправки судна разработана и поставлена ООО «Поликом», единственным в России коммерческим поставщиком электролизеров на протон-обменной мембране (продано 12 штук при мощности компании в 2 установки в год). В планах компании, при поддержке администрации Иркутской области, организовать водородный маршрут из Иркутска на остров Ольхон, в рамках которого будет курсировать водородный автобус до Листвянки (с водородной АЗС в Листвянке) и паром на остров. Опытный образец водородного катамарана с энергосистемой и водородной АЗС «АФК Системы» в октябре 2025 года был испытан на реке «Неве». Судно способно без дозаправки проходить до 20 часов вместо 5-6 часов, которые доступны дизельным катамаранам. В перспективе суда хотят выпускать в серию и увеличить количество заправок до 4 единиц.
Пилотный проект по созданию 10 грузовиков на водороде и двух водородных заправок на трассе «Москва-Санкт-Петербург» при участии ПАО «КАМАЗ» и АФК «Системы» обойдется в 2,7 млрд руб. В рамках проекта будет создано пять магистральных тягачей и пять коммерческих грузовиков. Изготовление грузовиков оценивается в почти 1,6 млрд руб., доставка водорода, а также возведение заправок производительностью от 90 до 500 кг в сутки — в 1,12 млрд руб. Выпуск водородных грузовиков станет дешевле, если в будущем удастся запустить их серийное производство, а количество заправок со временем увеличится, отмечал на Петербургском международном газовом форуме директор Центра электроники и элементов питания «КАМАЗа» Ленар Фардеев. К 2030 году «КАМАЗ» рассчитывает, что создаст водородный транспорт, работающий в температурном диапазоне от 35 градусов тепла до 40 градусов мороза, с запасом хода от 400 до 1500 км на одной заправке, который будет использовать как компримированный газ, так и водород в качестве топлива. При этом водородный двигатель будет рассчитан на расход топлива от 5 до 10 кг на 100 км, а сами автомобили будут с низким уровнем шума и нулевыми выбросами СО2. Их планируется полностью оснастить отечественной компонентной базой и системой управления.
Среди других коммерческих водородных решений, которые уже окупили себя на российском рынке можно выделить производство российских металлокомпозитных баллонов для хранения и транспортировки водорода компании «Реал Шторм» (входит в периметр «Росатома»), мобильные водородные установки (электролизер+заправка) , которые делает компания «Поликом».
Первые ласточки коммерческой выгоды
Как минимум половину объема эксплуатируемых в России мощностей для производства водорода методом паровой конверсии метана с 2000 по 2020 годы поставило подразделение датской Haldor Topsoe, которое в 2022 году ушло с рынка. Коллективом российского подразделения была создана инжиниринговая компания «ТопТех», которая занимается проектированием и сервисным обслуживанием установок получения водорода на крупнейших в стране НПЗ. Она производит все сервисное обслуживание этой инфраструктуры на крупнейших в стране НПЗ. Но впереди большая задача по импортозамещению этого оборудования, потому что рано или поздно оно придет к естественному износу.
Крупными выгодоприобретателями от внедрения водородных решений можно также назвать нефтеперерабатывающие заводы и металлургов. Так, компания «Металоинвест» использует водород для прямого восстановления железа на трех линиях общей производительностью более 3 млн тонн. НЛМК использует водород при термической обработке трансформаторной стали. Масштабирование этих технологий поможет уменьшить для российских металлургов трансграничный налог, который с 2027 года планирует внедрить Евросоюз для экспортеров металлургической продукции из третьих стран.
Отечественные НПЗ уже производят 1,8 млн т водорода в год, привел данные в своем докладе на Международной конференции по водородной энергетике старший технолог компании Nauka Сергей Михайлов. С увеличением глубины переработки нефти потребление водорода будет возрастать. А с удешевлением его производства, хранения и транспортировки его можно будет уже продавать внешним потребителям, а не только использовать для собственных нужд, как это преимущественно происходит на НПЗ сегодня.