В каких странах мира можно будет производить самый дешёвый зелёный водород?
Международное агентство по возобновляемым источникам энергии (IRENA) опубликовало доклад с оценкой стоимости зелёного водорода.
Это не первое исследование Агентства по теме. В декабре 2020 году оно выпустило отчёт, в котором обосновывалось, что водород, производимый с помощью возобновляемых источников энергии, сможет конкурировать по стоимости с альтернативными типами водорода, производимыми на основе ископаемого топлива, к 2030 г.
В новом докладе исследуется возможная эволюция стоимости зеленого водорода в разных странах до 2030 и до 2050 года. Для этого используется «геопространственный подход», поскольку наличие возобновляемых ресурсов зависит от местоположения.
IRENA попыталась рассчитать оптимальную конфигурацию технологий возобновляемой генерации (солнечная фотоэлектрическая энергетика, наземная ветроэнергетика, морская ветроэнергетика) и электролизёров для достижения самой низкой производственной себестоимости. Потенциал конкретной страны или региона зависит от имеющихся земельных ресурсов с учётом различных запретных зон, включая охраняемые территории, леса, водно-болотные угодья, города и т.п.
Стоимость рассчитывалась для специализированных (автономных) заводов без учёта транспортировки.
Технический потенциал зеленого водорода с учётом этих условий и ограничений почти в 20 раз превышает предполагаемый мировой спрос на первичную энергию в 2050 году, подсчитало IRENA. Однако его реализация зависит от стоимости возобновляемых ресурсов, электролизёров и WACC (стоимости капитала).
Для создания к 2050 году энергетической системы с нулевым уровнем выбросов потребуется почти 14 тераватт (ТВт) солнечных фотоэлектрических установок, 6 ТВт наземных ветровых электростанций и 4-5 ТВт мощностей электролиза. Ожидается, что при таких объёмах затраты на технологии резко снизятся благодаря инновациям, экономии за счет масштаба и оптимизации цепочки поставок.
В этом будущем стоимость производства зеленого водорода (LCOH) может достичь уровня примерно 0,65 долларов США за килограмм на территориях с наилучшим потенциалом в самом оптимистичном сценарии. В пессимистичном сценарии, где предполагаются более высокие капитальные затраты, стоимость может составить как минимум 1,1-1,15 долларов за килограмм водорода к середине столетия.
Глобально, потенциал для производства водорода более чем достаточен, однако, разумеется, он распределён по миру неравномерно. Есть определенные страны, где потенциал сильно ограничен, и внутреннего производства может быть недостаточно для удовлетворения внутреннего спроса на зелёный водород. Например, 91 % общей площади Японии и 87 % общей площади Южной Кореи на могут быть задействованы для производства водорода. Технический ВИЭ-потенциал Японии составляет около 380 гигаватт (ГВт) солнечной энергии и 180 ГВт наземной ветровой энергии, чего теоретически может быть достаточно для производства около 20 миллионов тонн водорода в год по цене менее 2,4 долларов США за кг. При этом качество (солнечных и ветровых) ресурсов относительно низкое, и большая часть этого потенциала будет использована для удовлетворения спроса на электроэнергию, а не для производства водорода. В Индии 89% земельных ресурсов исключено в основном из-за плотности населения, пахотных земель, саванн и лесов. В Германии исключено 66% (в основном леса и пахотные земли); в Италии 62% (из-за сложного рельефа, плотности населения, наличия обширных пахотных земель); в Саудовской Аравии 94% (в основном из-за нехватки воды) и т.д.
Недостаток (пресных) водных ресурсов сокращает водородный потенциал в Саудовской Аравии (снижение на 92%); на Ближнем Востоке (снижение на 83%); Марокко (снижение на 63%); и на остальной части Азии (сокращение на 61%). Даже в таком случае потенциал остается относительно высоким. Например, возобновляемая энергетика Саудовской Аравии по-прежнему будет способна обеспечивать производство около 190 млн т H2 в год, а Марокко, небольшая по площади страна, будет способна производить около 90 млн тонн водорода в год. Кроме того, опреснение и транспортировка воды добавляют к стоимости водорода (LCOH) совсем немного.
Страной, которая сможет производить самый дешёвый зелёный водород в 2050 году (по 0,65 доллара за килограмм), по мнению IRENA, является Китай. За ним с совсем небольшим отрывом следует Чили.
Даже в самом пессимистичном сценарии Китай сможет производить зеленый водород с LCOH около 1,10 долларов США/кг к середине века, Колумбия — около 1,15 $/кг, а Австралия и Чили — около 1,20 $/кг.
Названные четыре страны будут способны производить самый дешевый зеленый водород в мире в обоих сценариях.
США и Саудовская Аравия (девятое и десятое место), для сравнения, могут достичь LCOH в размере около 0,75-0,80 долларов США за килограмм в оптимистичном сценарии, однако в пессимистичном сценарии затраты Саудовской Аравии вырастут значительно больше, чем в США, из-за нехватки воды.
Россия находится в третьем десятке стран по стоимости зеленого водорода (из солнечной и ветровой энергии) в 2050 году:
Обратите внимание, Украина находится ещё ниже, что ставит под сомнение целесообразность создания «водородного коридора» в Европу, о котором говорили в ЕС.
Оптимальная комбинация солнечных и ветровых мощностей сильно зависит от местных возобновляемых ресурсов и стоимости технологий. В среднем по миру более предпочтительным является преобладание солнечной генерации в системе, что объясняется высоким потенциалам снижения капитальных затрат до 2050 года, хотя встречаются и исключения.
Основные факторы неопределённости при анализе будущей стоимости водорода — это скорость эволюции капитальных затрат в возобновляемой энергетике, в производстве электролизёров и WACC. С одной стороны, технологии будут продолжать развиваться, и их развертывание приведет к оптимизации глобальных цепочек поставок, стандартизации и более быстрой реализации проектов. С другой стороны, циклы роста цен на сырьевые товары, подобные тому, что наблюдался в 2021 году, могут привести к периодам более высоких капитальных затрат.
Мы не раз отмечали, что вопрос стоимости зеленого водорода является довольно-таки запутанным и остро дискуссионным.
В январе текущего года компания Rethink Energy опубликовала доклад о перспективах водородного рынка, в котором заявляла, что через два года зеленый водород станет дешевле серого.
В декабре 2021 года компания Wood Mackenzie (WoodMac) опубликовала отчёт «Стоимость водорода 2021: подготовка к масштабированию», в котором прогнозирует, что на некоторых рынках стоимость зеленого водорода вполне может упасть ниже одного доллара за килограмм к 2030 году.
В январе 2021 года норвежская NEL (крупный производитель электролизёров) заявила, что её цель: зеленый водород по цене 1,5 доллара США за килограмм к 2025 году.
Компания BloombergNEF (BNEF) утверждает, что нет экономического смысла производить синий водород, поскольку на всех рассмотренных в их исследовании 28 рынках зеленый H2 будет дешевле, чем синий.
С другой стороны, встречаются и противоположные оценки экономических перспектив зелёного водорода, и умеренно-пессимистичные, и ещё более консервативные.