Природный газ может быть трубопроводным, сжиженным, сланцевым... А еще он может быть синтетическим, произведенным путем искусственной метанизации водорода, предварительно полученного из обычной воды в ходе элементарного процесса электролиза. Правда, для этого необходима электроэнергия, причем в большом количестве.

Исходный посыл: накопление избытков электроэнергии

Но в том-то и дело, что, например, Германия в последние годы все чаще сталкивается с временными избытками электроэнергии. Таков побочный эффект бурного, всемерно поощряемого государством развития возобновляемой энергетики, ведь ветер и солнце не подстраивают свою активность под потребности, скажем, крупных промышленных потребителей, которые по выходным обычно не работают. Поэтому краеугольная проблема новой отрасли состоит в том, чтобы научиться сохранять, накапливать зеленое электричество.

Решая эту проблему, немецкие ученые в 2007 году разработали концепцию, получившую название Power to Gas (сокращенно PtG или P2G): превращать избыточную электроэнергию в газ, чтобы закачивать его в трубопроводную систему и в многочисленные подземные хранилища.

В 2009 году заработала первая экспериментальная установка, в 2011 году под эгидой полугосударственного Немецкого энергетического агентства (Dena) была создана рабочая группа ("стратегическая платформа"), объединившая заинтересовавшиеся этой технологией фирмы и научные институты. Среди них - все ведущие энергетические компании Германии, а также, к примеру, автостроитель Volkswagen, машиностроитель ThyssenKrupp и электротехнический концерн Bosch. Осенью 2013 года новое коалиционное правительство ФРГ включило отдельный пункт о развитии PtG в свою программу на ближайшие четыре года. 2 июля 2014 года Dena уже в третий раз провела в Берлине ежегодную общегерманскую конференцию, посвященную Power to Gas.

"Эта технология созрела, готова к эксплуатации и уже эксплуатируется", - подчеркнул, открывая конференцию, глава Dena Штефан Колер (Stephan Kohler). В настоящий момент, сообщил он, в Германии действуют 14 опытно-производственных установок, причем наиболее крупные из них вошли в строй именно за последний год. Еще примерно 15 установок строят или проектируют.

Технология созрела, рамочные условия - нет

Да, Power to Gas - это уже реальность, подтвердил в беседе с DW Клаус Петер Рёттген (Klaus Peter Röttgen), возглавляющий в ведущем немецком энергетическом концерне E.on инновационный центр по хранению энергии. Рёттген, в частности, отвечает за установку в городке Фалькенхагене, что на полпути между Берлином и Гамбургом: ее запустили в августе 2013 года.

"Техникой мы очень довольны. Теперь вопрос в том, оправдается ли этот пилотный проект с экономической точки зрения", - подчеркнул эксперт E.on. Дело тут не в технологии: у нее-то коэффициент полезного действия куда выше, чем многие полагают, утверждал на конференции Йенс Шуман (Jens Schumann), глава немецкого отделения нидерландской газовой компании Gasunie. По его словам, КПД уже сейчас составляет от 54 до 72 процентов при производстве водорода и 50-64 процента в случае последующей метанизации.

"Пока рентабельность Power to Gas серьезно страдает от налогов и прочих отчислений", - пояснил Клаус Петер Рёттген. Так, установки PtG с налоговой точки зрения рассматриваются как потребители, а не как производители энергии, что влечет за собой серьезные отчисления. Тут необходимо вмешательство законодателей.

Переориентация на производство водорода

К тому же, пока слишком дорого стоит оборудование, которое машиностроителям из-за единичного спроса приходится, как образно выразился один из участников конференции, свинчивать вручную. В случае крупносерийного производства стоимость техники можно снизить процентов на 40, заверяют производители.

Соображения рентабельности и уже накопленный практический опыт всего за год привели к существенной корректировке первоначальной концепции Power to Gas. Если еще на прошлой конференции много говорили о метанизации и последующем использовании полученного газа для производства электроэнергии, то на сей раз эту стадию уже довольно дружно отметали как малоперспективную. Теперь внимание приковано к водороду как конечному продукту - и к возможностям его использования.

В том же Фалькенхагене E.on закачивает в газопровод именно водород, примешивая его к природному газу (концентрация 2 процента). Большие возможности для использования водорода открываются в промышленности, особенно химической (химзаводы в районе Гамбурга уже разрабатывают соответствующие проекты), а также в транспортной сфере - в судах, грузовиках, автобусах и, конечно же, легковых автомобилях.

Большие надежды на водородный автомобиль Toyota

Участники конференции прямо-таки с воодушевлением ссылались на обнародованное в конце июня решение крупнейшего в мире автостроителя Toyota весной 2015 года начать серийное производство водородных автомобилей для Японии, а несколько месяцев спустя - для американского и европейского рынков.

В перспективе водород - реальная альтернатива нефтепродуктам, от которых пока крайне зависит весь транспортный сектор, убежден Патрик Шнелл (Patrick Schnell), отвечающий за водородные проекты в немецком отделении французского энергетического концерна Total. Водород сам по себе экологически чистое топливо, а если его будут изготавливать с помощью возобновляемой энергии на установках Power to Gas, это еще больше укрепит "зеленый" имидж водорода, полагает менеджер.

Он привел такие цифры. Сейчас в Германии действуют 12 водородных заправочных станций. К концу 2015 года их должно быть 50: каждый крупный город получит как минимум по одной, к тому же, они более или менее равномерно распределятся вдоль основных автобанов. До 2023 года их количество планируется довести до 400, так что максимальное расстояние между двумя заправками снизится до 90 километров.

На первый взгляд все это выглядит предельно скромно и даже маргинально. "В данный момент мы действительно вполне можем обойтись без технологии Power to Gas, - заявил с трибуны конференции глава агентства Dena Штефан Колер. - Но лет через 10-15 она может нам очень понадобиться". А потому, вновь и вновь подчеркивалось на конференции в Берлине, самое время именно сейчас создавать основы для ее развития: технологические, правовые, коммерческие.