Обновлено: Май 22, 2023.
Екологічно чиста електроенергія і вироблений з неї водень є опорними стовпами кліматично нейтральної енергетичної системи майбутнього. Але як і де можна зберігати водень?
Воднева лінія
Водень як маяк надії: найлегший елемент покликаний зіграти ключову роль у кліматично нейтральному майбутньому. Вироблений без CO2, він може виробляти електрику на нових газових електростанціях за нестачі вітру або сонячного світла. На сталеливарних заводах він має витягувати кисень із залізної руди замість вугілля.
Основним продуктом відходів є H2O, тобто вода. Потрібна велика кількість водню. Щоб його завжди було достатньо, його потрібно тимчасово зберігати. Але де? Чи підходять для цього наявні газові сховища, яких у Німеччині безліч? Так, але, ймовірно, не всі. Такий висновок дослідження, опублікованого минулого літа асоціаціями енергетичної промисловості. За словами Інго Форстнера, керівника відділу зберігання і геотермальної енергії Федеральної асоціації природного газу, нафти та геоенергетики Німеччини (BVEG), згідно з дослідженням, каверни з їхніми великими порожнинами «особливо добре підходять».
Для іншого типу сховищ, порового сховища, придатність має розглядатися в кожному конкретному випадку. У дослідженні передбачається, що тільки чотири з шістнадцяти порових сховищ можуть бути використані для зберігання водню. Асоціація: відомо 23 пілотних проєкти Зберігання водню є важливою темою серед операторів газових сховищ.
Галузевій асоціації Ines відомо про 23 пілотні проєкти: «Здебільшого вони перебувають на ранній стадії проєкту без остаточного інвестиційного рішення і містять набагато менші обсяги, ніж зазвичай для комерційних газових сховищ», — каже Себастьян Блешке, директор Initiative Energien Speichern (Ines). Один із найбільш передових пілотних проєктів будується в Рюдерсдорфі під Берліном у землі Бранденбург під назвою HyCAVmobil. Оператором є енергетична компанія EWE. На ділянці, де EWE вже має два сховища природного газу, до початку березня протягом трьох місяців промивали підземний соляний купол розміром з будинок, об’ємом близько 500 кубічних метрів.
З кінця літа EWE планує заповнити перший водень і почати тестові операції. Основна увага приділяється якості водню після його зберігання: На думку EWE, майже 100-відсоткова чистота особливо важлива для застосування в секторі мобільності. EWE хоче перенести результати, отримані під час експлуатації невеликої каверни, на великі каверни, об’єм яких у 1000 разів більший.
Найбільший у Німеччині оператор сховищ Uniper також працює над пілотною установкою. Вона буде побудована в Круммхорні в Нижній Саксонії та матиме об’єм 1000 кубічних метрів. За даними Uniper, процес узгодження ще триває. «Будівництво цієї каверни заплановано на поточний рік. Ми хочемо почати вперше заповнювати її воднем наприкінці цього/початку наступного року», — заявив нещодавно Маттіас Шнадвінкель, керівник проєкту Uniper Energy Storage, на заході, організованому галузевою асоціацією Zukunft Gas.
Uniper також хоче надалі перенести свій досвід на великі сховища. Використання великих каверн у комерційних цілях із самого початку На сховищі Bierwang в Унтеррайті, Баварія, компанія Uniper спільно з кількома компаніями хоче більш детально вивчити придатність порових сховищ.
Починаючи з червня, різні метаново-водневі газові суміші зберігатимуться в колишньому резервуарі природного газу в три етапи, а потім через певний час знову випускатимуться. HyStorage — це назва дослідницького проєкту.
Енергетична компанія RWE від самого початку хоче використовувати великі каверни в комерційних цілях. Для цього до кінця 2026 року наявне каверносховище природного газу в Гронау-Епе, Північний Рейн-Вестфалія, а також уже ізольовану каверну мають пристосувати для зберігання водню. Обсяг сховища, який може бути використаний клієнтами, має становити 28 мільйонів кубічних метрів водню.
Комерційна експлуатація можлива не раніше 2027 року, каже представник RWE Олаф Вінтер. Потім потужність може бути збільшена на другому етапі будівництва. «Створення нашого водневого сховища в Гронау-Епе — це тільки перший крок, за яким має відбутися багато інших», — каже Сопна Сурі, керівник водневої компанії RWE, відповідаючи на запитання агентства dpa.
Цілодобове постачання промислових споживачів «зеленим» воднем можливе тільки за наявності досить великих ємностей для зберігання». Потенціал зберігання необхідно збільшити більш ніж удвічі Але що означає «досить великі»? Асоціація сховищ Ines посилається на довгострокові сценарії Федерального міністерства економіки. Вони припускають, що для здійснення енергетичного переходу в цільовому 2045 році будуть потрібні водневі сховища потужністю 72-74 тераватт-години. «Наші дослідження засвідчили, що водневі сховища потужністю 32 терават-години можуть бути забезпечені наявними газовими сховищами», — каже керуючий директор Ines Блешке. «Щоб створити таку потужність, необхідно переобладнати значну частину сьогоднішніх газових сховищ».
Але, за словами Блешке, цього ще далеко не достатньо: щоб здійснити енергетичний перехід відповідно до довгострокових сценаріїв, потрібно більш ніж подвоїти потенціал сховищ, які сьогодні можна використовувати для водню. «Блешке називає це «інфраструктурним викликом» і підкреслює: «У Німеччині досі немає жодного комерційного сховища водню, що працює. Відповідно, досі немає переконливого досвіду планування, затвердження та реалізації процесів. Останніми роками потужності сховищ скоріше скорочувалися, ніж нарощувалися. «Для розвитку нових масштабних проєктів у водневому секторі необхідно буде значною мірою перебудувати весь ланцюжок створення вартості.