Зеленый водород: как Шотландия лидирует, добиваясь ощутимого прогресса в знаковых проектах

Этот год может стать знаменательным для прогресса в использовании водорода как проверенного низкоуглеродного решения для будущего энергетического баланса, поскольку в Шотландии реализуется ряд проектов.

Внимание к водороду достигло пика после вторжения России в Украину в 2022 году, что вывело вопрос энергетической безопасности на первое место в глобальной повестке дня. С приближением целей по нулевому уровню выбросов шумиха вокруг водорода привела к тому, что правительства и инвесторы активно поддерживали ранние проекты.

Однако три года спустя есть ощущение, что ранняя шумиха остыла. Вместо шумихи — более реалистичный и практичный взгляд. Водород все меньше рассматривается как панацея от нулевых выбросов и все больше как высокоэффективный вариант для определенных отраслей, которые труднее всего декарбонизировать.

«Миру необходимо декарбонизироваться», — говорит Крейг Стюарт, директор по развитию бизнеса компании Logan Energy из Эдинбурга. «Водород — это не полное решение, но важная его часть».

В Шотландии наблюдается значительный прогресс в водороде. К 2030 году страна ставит перед собой цель иметь производственную мощность 5 ГВт низкоуглеродного водорода, которая к 2045 году увеличится до 25 ГВт. Страна также ведет переговоры с международными партнерами об экспортном потенциале. Ключевые проекты продвигаются вперед, и проблемы преодолеваются.

В недавнем объявлении правительства Великобритании о втором раунде распределения водорода (HAR2), в котором основное внимание уделялось производству водорода из возобновляемых источников энергии, шотландские проекты составили почти треть короткого списка — восемь из 27. Все проекты будут тщательно изучены для определения соотношения цены и качества до выделения какого-либо государственного финансирования.

«Недавнее объявление HAR2 является многообещающим сигналом динамики сектора и укрепляет ведущую роль Шотландии в водородной экономике», — добавляет Стюарт. «Logan Energy готова с навыками и опытом воплощать подобные проекты в жизнь после принятия окончательных инвестиционных решений».

Одним из примечательных проектов в списке является Фаза 2 плана производства водорода на ветряной электростанции Whitelee Wind Farm около Глазго, которая является крупнейшей наземной ветряной электростанцией в Великобритании. Разработчик Scottish Power недавно подписал контракт с правительством Великобритании на поддержку Фазы 1 проекта через HAR1. Водород будет производиться электролизером, работающим от некоторых из 215 ветряных турбин на площадке, общей мощностью 550 МВт. После завершения обеих фаз объект должен производить восемь тонн зеленого водорода в день.

Еще один шаг вперед был сделан в апреле этого года, когда проект получил разрешение на строительство трубопровода протяженностью 5,6 км для подачи воды на объект с целью ее расщепления на химические элементы для производства зеленого водорода.

Наряду с этим, Шотландия является домом для растущего числа специализированных водородных компаний, которые фокусируются на различных аспектах цепочки поставок. Возможно, необычно для относительно новой отрасли, такой как водород, Logan Energy уже имеет более чем двадцатилетний опыт работы в этом секторе. Шотландская компания сосредоточена на предоставлении экологически чистых водородных решений для тяжелого транспорта, промышленности, балансировки сети и хранения энергии.

«В Шотландии развивается экосистема для поддержки растущей водородной отрасли. В Logan мы проектируем, поставляем, интегрируем, устанавливаем и обслуживаем водородные системы», — говорит Стюарт.

Logan Energy активно участвует в проектах по производству водорода с нулевым уровнем выбросов по всей Шотландии и Европе, включая заправочные станции, автобусы, строительную технику и ликеро-водочные заводы.

Ликероводочные заводы и производство спиртных напитков являются одними из самых известных отраслей промышленности Шотландии, с экспортом на миллиарды фунтов в год. Тем не менее, традиционные производственные процессы имеют большой углеродный след, с предполагаемым 3,7 тераватт-часа (ТВт-ч) энергии в год, потребляемой 148 ликероводочными заводами Шотландии.

Винокурни по всей Шотландии изучают возможность использования водорода в качестве замены природного газа. В ближайшем будущем бутылки шотландского виски, произведенного с использованием водорода, вероятно, появятся в продаже.

«Они делают многое, чтобы производить виски с самым низким углеродным следом», — говорит Стюарт. «Производство виски с использованием водорода определенно набирает обороты. Правительство Шотландии вкладывает в это деньги, как и правительство Великобритании».

Logan Energy работает с винокурнями, изучающими возможности использования водорода. Одним из примечательных объектов является винокурня Arbikie в Ангусе, в 26 милях к северу от Данди. Пока что на стадии разработки планируется использовать энергию от близлежащей ветряной турбины для питания электролизера, который будет расщеплять воду на химические элементы. Полученный водород будет использоваться для производства виски.

Другие ликероводочные заводы в Шотландии изучают возможность использования водорода, произведенного на близлежащих предприятиях. Проект Cromarty Hydrogen Project, который, как и Whitlee phase 1, недавно подписал контракт с DESNZ на поддержку через HAR 1, мог бы поставлять водород нескольким ликероводочным заводам в близлежащей области. Ветряная электростанция мощностью 30 МВт будет производить приблизительно 20 000 кг возобновляемого водорода в день. Еще более масштабным является проект Speyside Hydrogen мощностью 70 МВт, реализуемый Storegga, который мог бы поставлять водород для питания процессов на многих ликероводочных заводах в этом районе.

Судоходство является важной глобальной отраслью, но остается одним из крупнейших источников выбросов углерода в мире. Ведутся проекты по декарбонизации операций, и водород также предлагает решение.

Выбросы от пришвартованных судов могут существенно повлиять на качество воздуха в близлежащих населенных пунктах. Проект в порту Лейт может внести значительный вклад в достижение этой глобальной цели, объединив несколько небольших компаний для декарбонизации судов, пришвартованных в порту. Logan Energy участвует в финансируемом Innovate UK проекте, который описывается как первый в мире демонстратор зеленой водородной береговой энергии.

«С другими нашими шотландскими партнерами по проекту мы берем сточные воды с близлежащего водоочистного сооружения, преобразуем их в водород с помощью электролизера, сжимаем их, храним и используем в качестве топлива для водородного двигателя внутреннего сгорания, создавая чистую электроэнергию для береговой электростанции», — добавляет Стюарт. «Раньше электроэнергия вырабатывалась дизельными генераторами или собственными двигателями судна во время нахождения в порту».

Каждая компания, участвующая в проекте, предлагает специализированную область знаний, включая инновационную очистку сточных вод, производство водорода и портовые операции. «Инновации и экспертиза в этих компаниях демонстрируют ценность всемирно уважаемых и амбициозных университетов Шотландии», — говорит Стюарт.

«Есть деньги от правительств Шотландии и Великобритании, а также от действительно большого количества компаний и университетов, которые сотрудничают таким образом, который нечасто встретишь в других странах», — добавляет Стюарт.

В этом году стартовал значительный шотландский водородный проект, который является первым в мире. Проект H100 в Файфе обеспечит до 300 домов зеленым водородом местного производства вместо природного газа.

Проект сквозного зеленого водорода пристально отслеживается во всем мире и может стать образцом для нового жилого фонда, расположенного вблизи объектов возобновляемой энергии. Учитывая, что, по оценкам, 20% выбросов в Великобритании приходится на жилые здания, декарбонизация в максимально возможной степени имеет важное значение для достижения нулевых чистых показателей.

На площадке Fife, которой управляет SGN, водородный газ будет вырабатываться близлежащей морской ветровой турбиной мощностью 7 МВт, которая будет питать электролизер мощностью 5 МВт для расщепления воды на ее химические элементы. Полученный зеленый водород будет транспортироваться в дома по специально построенной сети трубопроводов длиной 8,4 км.

Дома будут оснащены плитами и котлами, работающими на водородном газе, для приготовления пищи и отопления. Два демонстрационных дома на объекте уже работают и работают на поставляемом водороде. Эти два объекта будут тщательно контролироваться перед поэтапным масштабированием для следующих 298 объектов, которые в настоящее время работают на природном газе.

Чтобы вооружить инженеров навыками, необходимыми для обслуживания водородных котлов и сетей, SGN сотрудничает с близлежащим кампусом колледжа Файф в Левенмуте, чтобы создать первый в Великобритании центр обучения водороду. Обученные инженеры Gas Safe, работающие в регионе, получат возможность пройти обучение на месте, чтобы иметь возможность обслуживать проект H100 и далее.

Всемирно признанные университеты Шотландии играют важную роль в развитии промышленных инноваций по всей стране. Шотландские университеты предлагают компаниям важные возможности для сотрудничества в проектах, совместного использования объектов и работы вместе с признанными во всем мире экспертами в своей области. Студенты регулярно создают стартапы и спин-ауты в рамках проектов на своих курсах.

Развитие новых компаний в такой среде позволяет наладить связи с отраслью и снизить риски, обеспечивая более прочную основу для роста.

Компания Logan Energy имеет базу в Университете Хериот-Уотт в Эдинбурге и активно участвует в проектах с университетами по всей Шотландии, включая Университет Стратклайда, Университет Сент-Эндрюса и Эдинбургский университет.

«У нас есть доступ к экспертам, находящимся на переднем крае водородных исследований и разработок, что помогает нам продвигать некоторые из наших инноваций. Это дает нам преимущество», — добавляет Стюарт. «И это позволяет нам быстро извлекать выгоду из новых разработок».

На фоне глобальной нехватки талантов еще одним важным преимуществом университетов Шотландии являются тысячи новых выпускников STEM каждый год. Это обеспечивает высокообразованный кадровый резерв для компаний, ищущих технические знания. Наряду с развитием новых талантов, существующий опыт доступен в энергетической отрасли Северного моря Шотландии.

«Мы довольно маленькая компания, но мы быстро растем. У нас всего 40 сотрудников, но многие из них пришли из нефтегазовой отрасли», — говорит Стюарт. «В Великобритании не хватает инженеров, но Шотландия не страдает от этого так сильно, потому что у нас есть прекрасные университеты, которые выпускают наших выпускников, а также кадровый резерв из традиционных отраслей с большим выбросом углерода, которые переходят в более экологичное промышленное пространство».

Это сочетание академических кругов, промышленности и правительства в Шотландии сосредоточено на разработке необходимых технологий и возможностей для реализации потенциала водорода в экономике с нулевым уровнем выбросов.

Чтобы узнать больше о том, как Шотландия развивает возможности экспорта водорода, зарегистрируйтесь на вебинар ниже.