Китай принимает вызов «зеленого» водорода

Международное энергетическое агентство вынуждено признать, что развитие мировой водородной индустрии идет совсем не по тому сценарию на который агентство рассчитывало. По прогнозу от 2022 года в 2027 году на производство зеленого водорода должно было быть направлено 80 ГВт солнечной и ветряной электроэнергии. В новом прогнозе агентство снизило этот показатель до 75 ГВт перенеся его на конец 2028 года. Один ГВт электроэнергии позволяет произвести примерно 150 тыс. тонн зеленого водорода. Но нет уверенности в том, что и этот сценарий будет реализован на практике.

Масштабное производство низкоэмиссионного водорода  в мире уже многие годы находится на стадии «низкого старта», но по-настоящему никак не может запуститься. Не помогают и преференции, которые предоставляют правительства производителям чистого водорода в Европе и США. Общая проблема — стоимость низкоэмиссионного водорода, неготовность покупателей платить за него высокую цену. К препятствиям на пути реализации проектов зеленого водорода добавились высокие процентные ставки и удорожание электролизеров. В заявленных девелоперами проектах со сроком реализации к 2030 году должно быть задействовано 360 ГВт мощностей возобновляемой электроэнергии. Однако только незначительная часть проектов по производству зеленого водорода (4% от заявленной мощности), в настоящее время прошла стадию Final Investment Decision.

На фоне этой удручающей реальности положительную оценку МЭА заслужила только одна страна — Китай. В этом году под проекты по производству зеленого водорода будет выделено 2 ГВт возобновляемой энергии, в 2028 году, по оценке МЭА, — уже 28 ГВт.

Производство зеленого водорода в Китае растет высокими темпами, благодаря активному росту мощностей возобновляемой энергетики и профициту зеленой электроэнергии в некоторых районах страны. Хотя многие инвесторы в зеленый водород рассматривают китайский рынок как один их наиболее привлекательных рынков для поставок своей продукции, именно Китай станет первооткрывателем на мировом рынке зеленого водорода.

Внимание к потенциалу Китая как импортера объясняется и тем, что Китае уже сейчас является мировой водородной империей. Страна – крупнейший в мире производитель и потребитель водорода, а также его экспортер. Объем производства водорода в 2022 году был равен 37,8 млн тонн, что составляет треть от мирового. К 2060 г. он должен вырасти до 130,3 млн т., то есть в 3,5 раза.

Китайская экономика располагает не только развитым сегментом производства водорода, но и сложившимися цепочками его распределения и потребления. Примерно 70% потребляемого в КНР водорода идет на производства аммиака и метанола. Водород широко применяют для повышения глубины переработки нефти и очистки нефтепродуктов от сернистых загрязнений. Китай начинает осваивать новые альтернативные приложения водорода: в качестве экологического топлива, накопителя чистой энергии, инструмента для снижения выбросов парниковых газов в металлургии и цементной промышленности.

На данном этапе наиболее перспективным направлением для альтернативного использования водорода является транспорт. Опираясь на собственные ресурсы H2, Китай в настоящее время приступил к созданию обширной сети водородных заправок, что должно сделать страну мировым лидером по этому показателю. До конца 2025 года в КНР собираются построить 1200 водородных заправочных станций. По стоянию на март этого года их уже насчитывается 420, а всего в мире не более 1000.

Решение о таких заправках принимаются на уровне провинциальных правительств, 29 из которых уже включили их в свои планы развития. Например, Правительство Шанхая в 2025 году намерено выпустить на дороги 10 тыс. автомобилей на водородных топливных элементах (ВТЭ) и обеспечить их 70 водородными заправочными станциями.

Британская компания Interact Analysis отмечает, что в дополнение к заправкам к началу 2026 года в КНР должно эксплуатироваться около 50 тыс. автомобилей на ВТЭ по сравнению с примерно 10 тыс. по состоянию на март 2024 года.

Пекин изначально сделал ставку на развитие коммерческого грузового и автобусного водородного транспорта. Продажи водородных автомобилей за прошлый год в мире испытали снижение на 30%, одной из причин которого была неразвитость заправочной инфраструктуры. В Китае, напротив, продажи автомашин на ВТЭ выросли, он впервые занял первое место в международном рейтинге по продажам таких авто. Число таких проданных автомашин не идет в сравнение с продажами электрокаров числом более 10 миллионов в год. Но преемственность водородной мобильности с электрической прослеживается четко. Сначала КНР стал мировым чемпионом в производстве электрокаров. Теперь же, заменив батарею на топливные элементы, Китай становится мировым лидером в области водородной мобильности. Китайский водородный альянс считает возможным, что количество автомобилей на ВТЭ превысит 10 млн. в 2060 году.

Общую благостную картину в сфере водорода в Китае портит одно принципиально важное обстоятельство. Водородная отрасль в Китае в ее современном виде не только не отвечает целям и задачам продвижения страны к углеродной нейтральности и является источником выбросов парниковых газов. Для устойчивого углеродно-нейтрального будущего китайский водород в его современном виде не годится.

На долю водорода, производимого из ископаемых топлив, а именно угля и природного газа, приходится 79%. Это, пользуясь принятой «цветовой» водородной палитрой, соответственно коричневый, получаемый из угля, и серый водород – из природного газа. К категории «чистого» водорода можно условно отнести только один процент производимого в стране водорода, получаемого методами электролиза воды, да и то, источником используемого для этого электричества не всегда являются ВИЭ.

Потому задача развития водородной экономики в Китае состоит в том, чтобы изменить баланс предложения в пользу низкоуглеродного водорода. По данным девелоперской компании Erasure Development, на зеленого водорода в 2060 году будет приходится 81% всего его производства. Таким образом зеленым водороде в энергобалансе Китая должен доминировать.

Началом перестройки водородной энергетики КНР следует считать март 2022 год. Четкое осознание того, что без низкоэмиссионного водорода невозможен энергопереход, нашло отражение в публикации первого в истории страны долгосрочного плана развития водородной отрасли на период до 2035 года. Правительство Китая приняло решение запустить производство водорода на базе зеленой электроэнергии в объеме 100-200 тыс. т/г. в 2025 году.

Если сравнить целевые показатели по низкоэмиссионному водороду в Китае с аналогичными в Европе, то они выглядят даже излишне консервативными. Для сравнения, согласно Водородной стратегии 2020 года, ЕС собирается в 2030 г. потребить 15 млн т. низкоэмиссионного H2, из которых 5 млн. тонн будут импортированы.

Однако положительной стороной консервативных китайских планов является то, что они не расходятся в делом, в то время как практическая реализация повышенных обязательств ЕС натолкнулась на массу подводных камней.

В июле 2023 года китайская нефтегазовая и химическая корпорация Sinopec официально запустила «крупнейший в мире проект по преобразованию солнечной энергии в водород». Установка мощностью 260 МВт, способная произвести 20 тыс т. зеленого водорода в год, была построена в городе Куга в Синьцзян-Уйгурском автономном районе КНР. Зеленый водород Куги призван заменить «грязный» H2 на нефтеперерабатывающем заводе Tahe, а также на водородных заправках компании.

Но вскоре его опередит строящийся завод Ордос в автономном районе Внутренняя Монголия, мощность которого предположительно составит 390 МВт. Электролизеры питаются от солнечной электростанции, а также энергии ветра и способны произвести 30 тыс т. зеленого водорода. В К 2025 году Sinopec во внутренней Монголии планирует довести выпуск зеленого водорода до 0,5 млн т.

В том же 2025 году в городе Баотоу начнет работу завод китайской компании Mintal Hydrogen, который будет производить 390 тыс т. зеленого аммиака в год, который будет поставляться на химические предприятия компании.

В сентябре 2023 года госкорпорация CEEC, известная как Energy China, провела в городе Сунъюань церемонию начала строительства крупнейшего в стране завода по производству зеленого аммиака и метанола. Объект стоимостью более $4 млрд. и мощностью 640 МВт в 2030 году будет производить 45 тыс т. низкоуглеродного водорода, который затем будет перерабатываться в 200 тыс т. зеленого аммиака и 20 тыс т. зеленого метанола.

С учетом поставленных провинциями Китая целей, мощности по производству экологически чистого водорода в 2025 году составят в стране около 2 млн т. в год, то есть целевые установки правительства на этот год буду перекрыты в несколько раз. Гарантией этого служит хотя бы то обстоятельство, что мощности солнечной энергетики в Китае в настоящее время в десятки раз превышают потребности внутреннего производства водорода, а страна является мировым лидером в производстве электролизеров. Похоже, что только Китай благодаря низким издержкам смог сдвинуть с мертвой точки глобальную проблематику зеленого водорода.

Китай в настоящее время располагает лишь несколькими водородными трубопроводами малой протяженности, которые не позволяют транспортировать большие объемы водорода с северо-запада на юго-запад.

В начале 2023 году Sinopec приступила к строительству первого дальнего магистрального водородного трубопровода протяженностью 400 км от Уланкаба во Внутренней Монголии до нефтехимического комплекса Yanshan Petrochemical в Пекине. Ежегодная пропускная способность трубопровода на первом этапе составит около 100 тыс т. и может увеличиться до 500 тыс т. в долгосрочной перспективе.

В середине 2024 года начнется строительство еще одного магистрального водородопровода протяженностью 737 км с участием компании Tangshan Haitai New Energy Technology, подразделения производителя солнечных панелей Haitai Solar, и дочерней компании нефтяного гиганта CNPC. Строительство будет завершено в июне 2027 года. Водородопровод соединит завод по производству зеленого водорода в городе Чжанцзякоу с портом Цаофэйдянь в провинции Хэбэй. Порт находится в 250 км на юго-востоке от Пекина. Если проект трубопровода Sinopec направлен на удовлетворение внутреннего спроса, то новый трубопровод имеет экспортную ориентацию.

Благодаря водороду перед Китаем открылась новая рыночная ниша в виде возможности экспортировать широкую линейку оборудования для производства низкоуглеродного водорода, его транспортировки и хранения. Китай ставит перед собой задачу монетизации своего технологического лидерства и иных преимуществ не только на рынке солнечных панелей, но и электролизеров.

Десятилетие назад экспансия Китая на мировом рынке солнечных панелей вызвала панику в Европе и США. Согласно данным исследовательской компании Info-link, Китай экспортировал 208 ГВт солнечных модулей в 2023 году, что на 34% больше, чем в 2022 г (154,8 ГВт). Европа, как и в 2022 году, стала крупнейшим покупателем. За прошедший год европейцы импортировали из Китая в общей сложности 101,5 ГВт солнечных модулей, что почти на 17% больше по сравнению с 86,6 ГВт в 2022 году. Уже в текущем году спотовая цена FOB популярного модуля TOPCon в Европе составила $0,11- $0,13 за ватт. Такие низкие цены делают солнечную энергию чрезвычайно конкурентоспособной.

Несмотря на отчаянные попытки Европы, Индии и США наладить собственное производство солнечных панелей, глобальная зависимость от китайских устройств пока не ослабевает.

С чувством дежавю эти страны смотрят на зарождающуюся конкуренцию с китайскими электролизерами. По данным BNEF, более 40% всех электролизеров, производимых сегодня, поставляются из Китая. Китайские электролизеры не всегда эффективнее, тех, что производятся в США и Европе, но они стоят гораздо дешевле — примерно в четыре раза. Китайские компании, производящие электролизеры, пока в основном обслуживают свой внутренний рынок, но они начинают расширять продажи за рубежом несмотря на попытки под разными предлогами ограничить экспорт из КНР.

Есть ли у зеленого водорода из КНР достойные соперники, способные конкурировать с ним на мировых рынках H2? Критическое значение здесь имеют издержки производства. Сошлемся на результаты исследований сравнительной стоимости производства водорода, выполненными BNEF в 2023 году.

Диапазон издержек для зеленого водорода, производимого на базе китайских щелочных электролизеров, BNEF оценивает от $2,4 до $5,9 на кг водорода. Для щелочных электролизеров западного производства вилка издержек составляет от $4,18 до $11,07 на кг водорода. Для western-made PEM электролизеров — от $4,75 до $12,0 на кг водорода.

Шансы у тех конкурентов КНР на мировых рынках водорода, которые используют более дорогие некитайские электролизеры, при прочих равных условиях в настоящий момент практически отсутствуют.

Зухреддин Зухреддинов
Независимый Эксперт Нефть, Газ и Энергетика (Узбекистан)