Узкое место в распределении водорода: угроза для чистой энергетики

Исследование Эдинбургской бизнес-школы Университета Хериот-Уотт выявило значительное отставание в развитии инфраструктуры распределения водорода по сравнению с технологиями его производства, хранения и использования в топливных элементах. Эта проблема, получившая название "узкое место", может поставить под угрозу многомиллиардные инвестиции в чистую энергетику.

Отчет, опубликованный в журнале Sustainable Futures, подчеркивает, что по мере совершенствования и удешевления других аспектов водородной отрасли, расходы на распределение могут составить существенную долю бюджета водородных систем, ограничивая их общий рост и эффективность.

Анализ 777 000 патентов и 1,3 миллиона цитирований, охватывающий 182 года развития водородных технологий, показал явные различия в темпах прогресса различных компонентов системы.

Доктор Дэвид Деккер, ведущий автор исследования, отметил: "Распределение станет доминирующим фактором затрат в любой водородной системе. Даже с улучшением производства и использования водорода, его доставка к потребителю остается дорогостоящей. Проблема носит структурный характер: для создания масштабных трубопроводных сетей и установок по сжижению требуются миллиардные капиталовложения, а сложные нормы безопасности и процессы лицензирования замедляют прогресс."

Он также добавил: "Большая часть инфраструктуры распределения находится в руках нескольких крупных компаний, которые неохотно делятся знаниями по сравнению с новаторами в других областях водородной энергетики. В капиталоемких отраслях, где конкурентное преимущество имеет решающее значение, компании менее склонны открыто публиковать свои инновации, что тормозит развитие всего сектора."

Профессор Димитрис Христопулос, соавтор исследования, подчеркнул: "Невозможно построить водородную экономику без соответствующей инфраструктуры для транспортировки. Это фундаментально отсутствующий элемент. Парижское соглашение 2015 года требует быстрого масштабирования чистых энергетических технологий, но инфраструктурные барьеры могут подорвать крупные инвестиционные программы. Вопрос заключается в том, смогут ли политики и промышленность действовать до того, как затраты на распределение сделают водород неконкурентоспособным."

Исследование выявило уязвимость водородной системы, указав на отставание в развитии труб, терминалов и установок по сжижению, необходимых для безопасной и доступной транспортировки водорода. Это критически важно, поскольку распределение связывает всю систему. Без эффективной логистики производство остается сконцентрированным вблизи мест изготовления, что препятствует широкому применению водорода в экономике и реализации его климатических преимуществ.

Профессор Мерседес Марото-Валер, руководитель UK Industrial Decarbonization Research and Innovation Center (IDRIC), сравнила ситуацию с проблемой "курицы и яйца": "Промышленность не будет инвестировать в больших масштабах без надежных трубопроводов, терминалов и систем доставки, но эти сети не будут построены без гарантированного промышленного спроса. Новое исследование Хериот-Уотт предоставляет убедительные доказательства того, что инновации в области распределения развиваются значительно медленнее, чем в других частях водородной системы. Без целенаправленных мер по снижению рисков для инфраструктуры, высокие затраты и неопределенность будут сдерживать развитие рынка."

Предлагаемые решения включают целенаправленную политику, стимулы для более активного обмена знаниями, разработку открытых технических стандартов и государственную поддержку демонстрационных проектов для снижения рисков и ускорения создания жизнеспособных решений в области распределения.