Водородные хабы Байдена

В пятницу 13 октября Джо Байден и министр энергетики США Дженнифер Грэнхолм совершили совместный вояж в порт Филадельфии, чтобы торжественно объявить о намеченном проектном финансировании, которое американский президент в свойственной ему манере заранее классифицировал как «преобразующее» (transformational).

«Я здесь нахожусь для того, чтобы объявить об одной из крупнейших в истории страны инвестиций в передовое промышленное производство, — сказал Байден в своем выступлении в Филадельфии. — Это семь миллиардов долларов федеральных инвестиций, которые привлекут 40 миллиардов долларов частных инвестиций в чистый водород».

«Чистый водород, произведенный с помощью таких ресурсов, как ветер и солнце, — заявил президент, — позволит нам достичь такого состояния, когда мы не будем выбрасывать в атмосферу еще больше углерода…По всей стране, от побережья до побережья, и в центральных регионах мы собираемся строить будущее чистой энергетики — именно здесь, в Америке, а не где-нибудь еще».

Цель «1 1 1»

Если же оставить за скобками неизбежный для подобных мероприятий пафос, то выделенное Вашингтоном финансирование, по сути, представляет собой вторую фазу долгосрочной программы создания в США практически с нуля чистой водородной экономики, которая, в свою очередь, является важнейшим элементом комплексной экологической стратегии, прописанной в Законе об инвестициях в инфраструктуру и рабочие места (Infrastructure Investment and Jobs Act, IIJA), принятом Конгрессом в 2021 году.

Одной из принципиальных задач, обозначенных в IIJA, собственно, и было постепенное развертывание в стране региональной сети чистых водородных хабов (предусматривалось строительство от шести до десяти подобных объектов, на которые Конгресс тогда обещал выделить 8 млрд долларов). Региональные водородные хабы (демонстрационные центры), по замыслу идеологов стратегии, должны стать основой для создания сетевой экосистемы, объединяющей производителей, потребителей водорода и местную инфраструктуру, которая позволит повысить доступность чистого водорода в качестве источника топлива. Ну а сам этот «водородный блок» — один из главных драйверов, призванных способствовать выполнению поставленной администрацией Байдена большой и светлой задачи по достижению Соединенными Штатами «нулевого уровня выбросов углекислого газа к 2050 году и 100-процентной чистоты электрических сетей к 2035 году».

Важнейшая проблема сегодня состоит в том, чтобы найти способ производить водород экологически чисто и одновременно экономически эффективно. В настоящее время компании традиционно извлекают водород из природного газа, но при этом выделяется большое количество CO₂. Правда, можно производить водород и без вредных выбросов в атмосферу — используя те же ветряные турбины или солнечные батареи для питания электролизеров, расщепляющих воду на водород и кислород. Неприятная загвоздка, как нетрудно догадаться, заключается в том, что производство водорода таким способом пока обходится примерно в два-три раза дороже, чем при его выделении из природного газа.

Иными словами, основной технологической проблемой при промышленном производстве чистого водорода на протяжении долгого времени остается его дороговизна. И специалисты департамента технологий водорода и топливных элементов (Hydrogen and Fuel Cell Technologies Office) минэнерго США (Department of Energy, DOE), а равно и других научно-исследовательских центров активно работают над созданием продвинутых технологических методов (на базе процессов с нулевыми выбросами углерода, net-zero carbon pathways), которые позволят производить водород по цене 2 доллара за килограмм к 2026 году и 1 доллар за килограмм к 2031-му, что в идеале будет соответствовать достижению генеральной цели, обозначенной в среднесрочной стратегии DOE Energy Earthshot Initiative, представленной в 2021 году, — снизить стоимость чистого водорода на 80%, до 1 доллара за 1 килограмм, в течение одного десятилетия (условное цифровое обозначение этой поставленной цели — «1 1 1»).

Причем в своих комментариях от 13 октября DOE отметило, что предварительно одобренные им проекты соответствуют формальным требованиям так называемого федерального руководства по определению понятия «чистый водород». Под чистым водородом в уточненной трактовке DOE, «понимается водород, полученный путем электролиза — разделения жидкой воды на водород и кислород — с использованием возобновляемых источников энергии или источников энергии с низким уровнем выбросов углекислого газа, таких как ветровая, солнечная или атомная энергия». Под чистым водородом также может пониматься водород, полученный с помощью парового риформинга метана с использованием технологий улавливания и постоянного хранения углерода (CCS), снижающих выбросы парниковых газов».

Не совсем чистый водород

В пресс-релизе Белого дома было заявлено, что в совокупности семь водородных хабов (отобранных DOE проектов) «смогут производить более 3 млн метрических тонн чистого водорода в год, что позволит достичь почти трети от намеченного на 2030 год объема производства чистого водорода в США».

Сам же процесс рассмотрения заявок от проектов-кандидатов был формально запущен еще год назад — в сентябре 2022-го. В общей сложности в DOE поступило 79 проектов, из которых в следующую стадию отбора прошло 23 кандидата. И, по словам руководства министерства, итоговый отбор хабов был проведен «после тщательной проверки соответствующих заявок внутренними и внешними экспертами… Все отобранные проекты отвечают требованиям законодательства в отношении разнообразия исходного сырья, конечного использования и географического разнообразия».

Каждый окончательно утвержденный DOE хаб должен будет обеспечить не менее 50% своей стоимости за счет внебюджетных (частных) инвестиций. Проекты будут реализовываться в течение достаточно широкого промежутка времени — от 8 до 12 лет, «в зависимости от размера и сложности строительства».

Далеко не все бюджетные средства в общей заявленной сумме 7 млрд долларов будут предоставлены семи отобранным проектам одномоментно. Поначалу DOE выделит стартовые гранты на разработку более детальных предложений по созданию водородных хабов. И если специалисты министерства затем сочтут эти проекты экономически жизнеспособными, позднее они получат дополнительные средства.

Что же касается региональной конкретики, то семь проектов-победителей достаточно равномерно распределены на карте Соединенных Штатов. Одобрены проекты California Hydrogen Hub (штат Калифорния; 1,2 млрд долларов из госбюджета), Gulf Coast Hydrogen Hub (Техас; 1,2 млрд долларов), Midwest Hydrogen Hub (объединяет три штата Среднего Запада — Иллинойс, Индиану и Мичиган; 1,0 млрд долларов), Pacific Northwest Hydrogen Hub (северо-западные штаты Вашингтон, Орегон и Монтана; 1,0 млрд долларов), Appalachian Hydrogen Hub (штаты Западная Вирджиния, Огайо и Пенсильвания; 925 млн долларов), Heartland Hydrogen Hub (Северная и Южная Дакота, Миннесота и опять-таки Монтана; 925 млн долларов) и Mid-Atlantic Hydrogen Hub (Пенсильвания, Делавэр и Нью-Джерси; 750 млн долларов).

Впрочем, многие американские аналитики весьма критически комментируют сам процесс подачи и отбора проектных заявок, говоря о его «недостаточной прозрачности». В частности, один из авторов недавно опубликованного Institute for Energy Economics and Financial Analysis (мозговой центр, базирующийся в штате Огайо) обзорного доклада по водородной энергетике Дэвид Шлиссел отмечает отсутствие подробной информации для широкой публики о представленных проектах, и то, что бóльшая часть заявочных материалов изначально рассматривалась самим заявителями и DOE как коммерческая тайна. По его словам, также практически отсутствует информация и об использованных минэнерго базовых критериях оценки проектов-кандидатов.

Кроме того, многие аналитики (в-основном, правда, из различных экологически ориентированных мозговых центров и организаций) высказывают озабоченность по поводу того, при помощи каких именно «чистых процессов» некоторые из новоиспеченных водородных хабов собираются производить конечный продукт.

Так, по крайней мере в трех будущих хабах предполагается производить водород из природного газа (разумеется, задействуя при этом технологии минимизации выбросов CO₂), хотя, по оценкам DOE, примерно две трети всех инвестиций «в конечном счете будут направлены на производство водорода при помощи возобновляемых источников электроэнергии».

При этом в экспертных кругах широко распространено мнение, что водород следует использовать в качестве топлива только в тех случаях, когда альтернатив с низким уровнем выбросов практически нет, например при производстве удобрений. Более того, ряд аналитиков отмечают, что вообще не имеет смысла рассматривать водород в качестве топлива для выработки электроэнергии, заправки автомобилей или отопления домов, когда есть более простые и эффективные альтернативы, например электромобильные батареи или тепловые насосы.

Наконец, многие непосредственные интересанты процесса строительства водородной экономики в США все еще не получили ответа на важнейший вопрос, насколько на самом деле экономически целесообразным могут оказаться дальнейшие инвестиции в эту зарождающуюся отрасль.

Дело в том, что Налоговое управление США до сих пор так и не утвердило правила, регламентирующие предоставление налоговых льгот для производства водорода с низким уровнем выбросов, которые в итоге могут составить сотни миллиардов долларов. И эти будущие правила, само собой, стали предметом активного лоббирования. Экоактивисты и некоторые сочувствующие им промышленные компании упирают на то, что такие налоговые льготы должны быть строго регламентированы, чтобы не допустить роста выбросов в секторе электроэнергетики. В свою очередь, другие бизнес-группы тревожно предупреждают, что слишком жесткие правила могут на корню пресечь дальнейшее развитие отрасли.