Водород вместо природного газа: перед хранилищами стоят новые задачи

Водород как маяк надежды: самый легкий элемент призван сыграть ключевую роль в климатически нейтральном будущем. Производимый без CO2, он может вырабатывать электричество на новых газовых электростанциях при нехватке ветра или солнечного света. На сталелитейных заводах он должен извлекать кислород из железной руды вместо угля. Основным продуктом отходов является H2O, т.е. вода. Требуется большое количество водорода. Чтобы его всегда было достаточно, его нужно временно хранить. Но где? Подходят ли для этого существующие газовые хранилища, которых в Германии великое множество?

Да, но, вероятно, не все. Таков вывод исследования, опубликованного прошлым летом ассоциациями энергетической промышленности. По словам Инго Форстнера, руководителя отдела хранения и геотермальной энергии Федеральной ассоциации природного газа, нефти и геоэнергетики Германии (BVEG), согласно исследованию, каверны с их большими полостями «особенно хорошо подходят». Для другого типа хранилищ, порового хранилища, пригодность должна рассматриваться в каждом конкретном случае. В исследовании предполагается, что только четыре из шестнадцати поровых хранилищ могут быть использованы для хранения водорода.

Ассоциация: известно 23 пилотных проекта

Хранение водорода является важной темой среди операторов газовых хранилищ. Отраслевой ассоциации Ines известно о 23 пилотных проектах: «В основном они находятся на ранней стадии проекта без окончательного инвестиционного решения и содержат гораздо меньшие объемы, чем обычно для коммерческих газовых хранилищ», – говорит Себастьян Блешке, управляющий директор Initiative Energien Speichern (Ines).

Один из самых передовых пилотных проектов строится в Рюдерсдорфе под Берлином в земле Бранденбург под названием HyCAVmobil. Оператором является энергетическая компания EWE. На участке, где EWE уже имеет два хранилища природного газа, до начала марта в течение трех месяцев промывался подземный соляной купол размером с дом, объемом около 500 кубических метров. Тем временем над землей устанавливают технологию. С конца лета EWE планирует заполнить первый водород и начать тестовые операции.

Основное внимание уделяется качеству водорода после его хранения: По мнению EWE, почти 100-процентная чистота особенно важна для применения в секторе мобильности. EWE хочет перенести результаты, полученные при эксплуатации небольшой каверны, на большие каверны, объем которых в 1000 раз больше.

Крупнейший в Германии оператор хранилищ Uniper также работает над пилотной установкой. Она будет построена в Круммхорне в Нижней Саксонии и будет иметь объем 1000 кубических метров. По данным Uniper, процесс согласования еще продолжается. «Строительство этой каверны запланировано на текущий год. Мы хотим начать впервые заполнять ее водородом в конце этого/начале следующего года», – заявил недавно Маттиас Шнадвинкель, руководитель проекта Uniper Energy Storage, на мероприятии, организованном отраслевой ассоциацией Zukunft Gas. Uniper также хочет в дальнейшем перенести свой опыт на крупные хранилища.

Использование больших каверн в коммерческих целях с самого начала

На хранилище Bierwang в Унтеррайте, Бавария, компания Uniper совместно с несколькими компаниями хочет более детально изучить пригодность поровых хранилищ. Начиная с июня, различные метаново-водородные газовые смеси будут храниться в бывшем резервуаре природного газа в три этапа, а затем через определенное время снова выпускаться. HyStorage – это название исследовательского проекта.

Энергетическая компания RWE с самого начала хочет использовать большие каверны в коммерческих целях. Для этого к концу 2026 года существующее кавернохранилище природного газа в Гронау-Эпе, Северный Рейн-Вестфалия, а также уже изолированная каверна должны быть приспособлены для хранения водорода. Объем хранилища, который может быть использован клиентами, должен составить 28 миллионов кубических метров водорода. Коммерческая эксплуатация возможна не ранее 2027 года, говорит представитель RWE Олаф Винтер. Затем мощность может быть увеличена на втором этапе строительства.

«Создание нашего водородного хранилища в Гронау-Эпе – это только первый шаг, за которым должны последовать многие другие», – говорит Сопна Сури, руководитель водородной компании RWE, отвечая на вопрос агентства dpa. Круглосуточное снабжение промышленных потребителей «зеленым» водородом возможно только при наличии достаточно больших емкостей для хранения».

Потенциал хранения необходимо увеличить более чем в два раза

Но что значит «достаточно большие»? Ассоциация хранилищ Ines ссылается на долгосрочные сценарии Федерального министерства экономики. Они предполагают, что для осуществления энергетического перехода в целевом 2045 году потребуются водородные хранилища мощностью 72–74 тераватт-часа. «Наши исследования показали, что водородные хранилища мощностью 32 тераватт-часа могут быть обеспечены за счет имеющихся газовых хранилищ», – говорит управляющий директор Ines Блешке. «Чтобы создать такую мощность, необходимо переоборудовать значительную часть сегодняшних газовых хранилищ».

Но, по словам Блешке, этого еще далеко не достаточно: чтобы осуществить энергетический переход в соответствии с долгосрочными сценариями, потребуется более чем удвоить потенциал хранилищ, которые сегодня можно использовать для водорода. «Блешке называет это «инфраструктурным вызовом» и подчеркивает: «В Германии до сих пор нет ни одного действующего коммерческого хранилища водорода. Соответственно, до сих пор нет убедительного опыта планирования, утверждения и реализации процессов. В последние годы мощности хранилищ скорее сокращались, чем наращивались. «Для развития новых масштабных проектов в водородном секторе необходимо будет в значительной степени перестроить всю цепочку создания стоимости.