Энергия ауысуында сутегі күшейеді, бірақ ол артық сатылуы мүмкін

Бұрын білгеніміз.

Сутегінің келесі аспектілері бұрын зерттелген.

Rystad Energy екі жыл бұрын сұйық сутегі 2050 үстелінде өз орнын табады, бірақ қажетті таза энергияның тек 7% ғана құрайды деп болжаған. Бұл 7% - қиын авиация, мұхит кемелері және цемент және болат өнеркәсібі үшін таза отын тауашасы.

Сұйық сутегінің екі үлкен артықшылығы бар: біріншіден, энергия тығыз күйде болады. Екіншіден, ол көміртегі шығарындыларысыз ауада суға күйеді.

Сутегі ірі мұнай-газ компанияларының өндірісі үшін өте қолайлы, өйткені олар басқа газды - табиғи газды - өндіру және таратуды біледі және олардың қалталары терең.

Біз қазір не білеміз.

DNV өздерінің жылдық есебінде¹ 2022 жылдың соңында сұйық сутегі 5 жылға қарай таза энергия қажеттілігінің тек 7% (2050% емес) толтырады деп есептелді.

Bloomberg Green жазғандай, жел мен күн сияқты сутегінің әлі негізгі ағымға кетпеуінің себептері бар. Біреуі – құн: суды электролиз арқылы жасыл өндіру қымбат, ал электролиз – тиімсіз технология.

Екіншіден, көк сутегі климатқа қолайлы емес. Жасыл сутегінен арзанырақ болса да, көк сутегі метанды сутегі плюс СО2-ге дейін өндіру және ыдырату үшін энергияны қажет етеді және СО2 әдетте CCS (көміртекті ұстау және сақтау) арқылы жойылуы керек. Сутегі өндіру тізбегінің екі ұшы да осы сутегі баламасындағы «тазалыққа» кедергі жасайды.

Үшіншіден, көптеген машиналар мен өнеркәсіптер сутегін пайдалануға бейімделмеген. Бензиннің орнына сутегін жағу үшін кәдімгі автокөлікті бұрғылау немесе өнеркәсіптік цехтағы машиналарды табиғи газдың орнына сутегін жағуға бейімдеу қосымша шығын.

Сутегі мұнай және газ компаниялары үшін табиғи газ болып табылады, өйткені олардың табиғи газ саласындағы үлкен тәжірибесі, сонымен қатар олар 2022 жылы орасан зор пайда тапты және жаңа кәсіпорындарда тәуекелге бара алады.

Сутегінің күңгірт құнының болжамдары.

Жақында жарияланған мақалада DNV-тің Energy Transition Outlook бағдарламасының үзінділері берілген¹ 2023. Негізгі тармақтар:

· 5 жылға қарай таза энергияға әлемдік сұраныстың 2050%-ына жету үшін жаңа аммиак терминалдары мен құбырларды қоса алғанда, өндіріске 7 триллион доллардан астам қаражат қажет.

· Сутегінің көп бөлігі өндірісте пайдаланылады.

· Сутегі мен аммиак бірге жаһандық тасымалдау отынының жартысына жуығын құрайды, бұл жеңілдетілуі қиын санаттардың бірі.

· Дүние жүзіндегі сутегі құбырларының 50%-дан астамы табиғи газ құбырларынан қайта бағытталады.

· Латын Америкасы мен Таяу Шығыс пен Солтүстік Африка сутегі немесе аммиак экспорттаушыларына айналады, өйткені олардың электролиз арқылы сутегін алу үшін жел және күн сияқты жаңартылатын энергия көздеріне арналған кең аумақтары бар.

· Еуропада Германия, Франция және Испания сияқты ірі елдерде 2030 жылға қарай отандық сутегі өндірісінің 4-6.5 ГВт деңгейіндегі мақсаттары болады.

· Үлкен газ құбырлары желісі бар Ұлыбритания табиғи газдан сутегіге ауыса алады.

· ЕО жоспарлары 6 жылға қарай 2024 ГВт электролизер қуатын 40 жылға қарай 2030 ГВт-қа дейін жеткізуді қамтиды.

Сутегі артық сатылып жатыр ма?

Сонда сутегі артық сатылып жатыр ма? Сутегі отыны күн немесе желге қарағанда көбірек толқу тудырса да, 7 жылы сутегіге арналған таза энергияның жалпы болжамының 2050% - бұл жалпы көрсеткіштің өте аз пайызы. Бұған сутекті желіге жеткізуге болжанған шамадан тыс шығындарды қосыңыз, бұл сутегі 2050 жылға арналған таза отын ретінде артық сатылып жатқанын мойындауға мәжбүр етеді.

Кейбір елдерде мұнай және газ өнеркәсібі айналысатын бірнеше елдердегі сутегі әрекеттерін қарастырайық.

Еуропалық Одақтағы (ЕО) АҚШ-қа қарсы сутегі жоспарлары

Қазіргі уақытта сутегінің жалпы әлемдік өндірісі жылына шамамен 90 миллион тоннаны құрайды. IEA (Халықаралық энергетика агенттігі) 180 жылға қарай таза көміртегі шығарындыларына қол жеткізу үшін 2030 жылға қарай оны жылына 2050 миллион тоннаға дейін арттыру қажет деп болжайды.

Қазір АҚШ-та өндірілетін жылына шамамен 10 миллион тонна сутегінің барлығы дерлік өнеркәсіпте мұнай өңдеу, металдарды өңдеу, тыңайтқыш өндіру және тамақ өнімдерін өңдеу үшін пайдаланылады.

Бірақ бүгінгі өндірістің көп бөлігі, 99%, жоғарыда сипатталғандай, көміртегі жоқ көк сутегі. Жасыл сутегі судың электролизі арқылы өндіріледі және жаңартылатын электр қуатымен жұмыс істейтін болса, негізінен көміртегі жоқ.

ЕО негізінен көміртегі жоқ жасыл сутегі үшін электролизге тез бейімделді. Бірақ ЕО АҚШ-тың Инфляцияны төмендету туралы заңында (IRA) 369 миллиард долларды жасыл энергетика бағдарламаларына бағыттайтын ауқымды сутегі инвестицияларына жауап беруде баяу болды.

Мақалада әлемде 1 ТВт (Терраватты) құрайтын жоспарланған сутегі жобаларының тек 1%-ы ғана құрылысын бастаған. Оның төрттен бір бөлігі 269 жылға қарай 2030 ГВт (Гигаватт) желіде болады. Өсу революция сияқты болады, өйткені бүгінгі сутегі өндірісі небәрі 0.45 ГВт құрайды.

Сондай-ақ ол жасыл сутегінің құны бүгінде 6-8 еуро/кг-дан 3 жылға қарай 2050 еуро/кг-ға дейін төмендейді деп болжайды.

АҚШ-тағы сутегі тораптары

Инфрақұрылымдық шоғырланудың әдеттегі артықшылықтары сияқты, сутегі тораптары тұжырымдамасы өте жанғыш сутегін үлкен қашықтыққа тасымалдау кезінде туындайтын қауіп пен шығындарды өтеу болып табылады.

АҚШ Конгресі DOE (Энергетика департаменті) үшін сутегі өндірушілерін, түпкі тұтынушыларды және оларды байланыстыратын инфрақұрылымды қамтитын кем дегенде төрт демонстрациялық жобаны қолдау үшін 8 жылғы Инфрақұрылым туралы заңнан 2021 миллиард доллар бөлді. DOE қазірдің өзінде университеттер, ұлттық зертханалар және өнеркәсіп сутегі бойынша көзге ұратын 400 жобаны қаржыландырды және жаңа хабтар осы ақпаратқа сүйенеді.

Толық қаржыландыруға өтінімдер 2023 жылдың сәуір айында аяқталуы тиіс. Төрт жеке альянс, сондай-ақ өнеркәсіппен және кейбір басқа мемлекеттермен одақтас көптеген штат үкіметтері өтініш берді. Бастапқы DOE қаржыландыру хаб үшін 1.25 миллиард доллардан аспауы керек, бұл үлкен ақша. Олар 6-10 миллиард долларды құрайтын 6-7 аймақтық хабты таңдауды жоспарлап отыр.

Бір хаб деп аталады HyVelocity хабы АҚШ шығанағы жағалауында орналасқан және Chevron ұйымдастырған
CVX
және ExxonMobil қоса алғанда, бірнеше жеке компания серіктестері
XOM
және Mitsubishi. Олар 48 сутегі өндіру орталықтарының желісін (әлемдегі ең үлкен) және Луизиана мен Техас жағалаулары бойындағы 1,000 миль арнайы сутегі құбырларын пайдаланады.

Мақсаттардың бірі - DOE-нің сутегі атыс деп аталатын тапсырмасын шешу, 1 кг-нан аз көмірқышқыл газын шығару кезінде 2 кг сутегін алу. Тағы бір мақсат – 80 жыл ішінде сутегінің құнын 1%-ға — 10 доллар/кг дейін төмендету.

Жоғарыда аталған сияқты бағдарламалар АҚШ-тың өнеркәсіптің назарын аударды, IRA ұсынатын салық несиелері 100 миллиард доллар таза сутегі өндіруге әкелуі мүмкін - Конгресс Инфрақұрылым туралы заңнан бөлген 8 миллиард доллардың үстіне.

Бақылауды қажет ететін басқа сутегі тораптары туралы Reuters Events өте қысқаша қорытындылады². Олардың тізіміне мыналар кіреді:

Транспермдік және көкжиектер таза сутегі торабы: Батыс Техас мұнайы мен газымен тығыз байланысы бар.

HyBuild Лос-Анджелес

HyGrid жобасы

HALO сутегі хабы: Арканзас, Луизиана және Оклахома штаттары мұнай мен газ сұйықтарын өндіру мен тасымалдаудың ұзақ тарихы бар.

Жетілдірілген таза энергияны сақтау хабы

Оңтүстік-батыс таза сутегі инновациялық желісі

Оңтүстік-шығыс сутегі торабы

Бұл жобалардың көпшілігі энергетикалық қызметтерді немесе коммерциялық емес қалалық немесе мемлекеттік демеушілік жобаларды қамтиды және олардың көпшілігі университеттің қолдауымен салынған.

DOE жобаларға шақыру 79 өтінімді қабылдады², бірақ олардың тек 33-і 2023 жылдың сәуіріне дейін ресми өтінімдерге көшуге шақырылды. 10-нан аз хабтың соңғы таңдауы 2023 жылдың екінші жартысында болады.

Бүкіл елдегі мүдделі тараптар сутегі көзқарасын ұстанғаны анық. АҚШ сутегі болашағына міндеттенді және осы өтпелі кезеңде әлемді басқарғысы келеді.

Болашақ мақалада біз белгілі бір мұнай-газ компанияларының сутегі өндірісіндегі қызметін сипаттайтын боламыз.

Тағамдар

Сутегінің көзқарасы өршіл, өйткені оны өндіру қиын, сақтау және тасымалдау қауіпті және қымбат.

Сутегінің төмен көміртекті нұсқасы жасыл сутегі деп аталады, ол қымбат, себебі бұл судың электролизіне негізделген тиімсіз процесс. Негізінде қазіргі сутегі өндірісінің барлығы көк сутегі болып табылады, бірақ бұл генерация процесінің басында және соңында көміртекті жоғары кемшіліктерге ие.

Бірақ сутегі күміс оқ емес. Сутегі өнеркәсібі 5 жылға қарай әлемдік энергияның 7-2050% азайтылуы қиын шығарындыларының үлкен бөлігін алуы мүмкін, бірақ жалпы шығарындылардың ең үлкен бөлігі әлі де сақталады: 93-95%.

Пайдаланылған әдебиеттер

1. DNV, 2022 жылға арналған энергияға ауысу болжамы, Қазан 13, 2022.

2. Reuters оқиғалары: Американың сутегі мемлекеттері, Hydrogen_Hubs_Whitepaper_5 сәуір 2023.pd