Спецвыпуск 4.2022

Краткое сообщение

УДК 661.961:662.769.2
(UDK 661.961:662.769.2)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ ГАЗА (UNDERGROUND GAS STORAGES)

АНАЛИЗ МИРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ ВОДОРОДА

(ANALYSIS OF THE WORLD’S HYDROGEN PRODUCTION AND STORAGE TECHNOLOGIES)

Одна из приоритетных задач человечества в сфере энергетики – развитие технологий получения, хранения и транспортировки водорода. Это связано с тем, что данный энергоноситель приобретает все большую популярность в связи с современной климатической повесткой, а потому формируется устойчивый спрос на указанные технические решения.
В статье представлен авторский анализ мировых запатентованных технологий получения и хранения водорода. Рассмотрен опыт оценки результативности их применения в США, Китае, Японии, Республике Корея, России и странах ЕС. При этом разработка технических решений направлена на удешевление способов производства водорода. В России активно разрабатываются методы получения очищенного водорода из природного газа. При увеличении спроса на водород и, как следствие, необходимости покрытия пиковой неравномерности его потребления встанет задача создания сети подземных хранилищ водорода или метано-водородных смесей. В связи с этим сделан вывод об актуальности разработки, совершенствования и развития технологий хранения водорода и метано-водородных смесей в пористых средах.

One of the world’s priorities in the field of energy is the development of technologies for obtaining, storing, and transporting hydrogen. This is due to the fact that this energy source is becoming increasingly popular in connection with the modern climate agenda, and therefore there is a steady demand for these technical solutions.
This article presents an authors’ analysis of the world’s patented technologies for producing and storing hydrogen. The experience of evaluating the effectiveness of the use of patented hydrogen production technologies in the USA, China, Japan, Republic of Korea, Russian Federation, and the countries of the European Union is considered. At the same time, the technical solutions' development is aimed at reducing the cost of hydrogen production technologies. Technical solutions aimed at obtaining purified hydrogen from natural gas are being actively developed in Russia. With an increase in demand for hydrogen and, as a consequence, the need to cover the peak unevenness of hydrogen consumption, it is necessary to create a network of underground storage facilities for hydrogen or hydrogen and methane mixtures. As a result, the need for the development and improvement of technologies for the storage of hydrogen and hydrogen and methane mixtures was noted.

ВОДОРОД, ПАТЕНТ, ТЕХНОЛОГИЯ, ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ, ПОЛУЧЕНИЕ ВОДОРОДА, ХРАНЕНИЕ ВОДОРОДА

HYDROGEN, PATENT, TECHNOLOGY, TECHNICAL SOLUTION, HYDROGEN PRODUCTION, HYDROGEN STORAGE

С.А. Хан, к.т.н., ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, Россия), S.Khan@adm.gazprom.ru

С.Е. Аверкиев, Евразийская патентная организация (Москва, Россия), SAverkiev@eapo.org

В.Г. Дорохин, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (Москва, Россия), V_Dorokhin@vniigaz.gazprom.ru

К.А. Бутов, к.т.н., ПАО «Газпром», K.Butov@adm.gazprom.ru

В.Ю. Хвостова, ООО «Газпром ВНИИГАЗ», V_Khvostova@vniigaz.gazprom.ru

К.В. Дорохина, Евразийская патентная организация, KDorokhina@eapo.org

S.A. Khan, PhD in Engineering, PJSC Gazprom (Saint Petersburg, Russia), S.Khan@adm.gazprom.ru

S.E. Averkiev, Eurasian Patent Organization (Moscow, Russia), SAverkiev@eapo.org

V.G. Dorokhin, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC (Moscow, Russia), V_Dorokhin@vniigaz.gazprom.ru

K.A. Butov, PhD in Engineering, PJSC Gazprom, K.Butov@adm.gazprom.ru

V.Yu. Khvostova, Gazprom VNIIGAZ LLC, V_Khvostova@vniigaz.gazprom.ru

K.V. Dorokhina, Eurasian Patent Organization, KDorokhina@eapo.org

Макарян И.А., Седов И.В. Состояние и перспективы развития мировой водородной энергетики // Российский химический журнал. 2021. Т. 65, № 2. С. 3–21. DOI: 10.6060/rcj.2021652.1.

Renewable Energy Directive 2021/0218(COD) // Legislative Observatory: офиц. сайт. URL: https://oeil.secure.europarl.europa.eu/oeil/popups/ficheprocedure.do?reference=2021/0218(COD)&l=en (дата обращения: 02.12.2022).

EU. Directives. On the promotion of the use of energy from renewable sources: Directive (EU) 2018/2001 of 11.12.2018 // EUR-Lex: сайт. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32018L2001&from=EN (дата обращения: 02.12.2022).

EU. Regulations. On the Governance of the Energy Union and Climate Action…: Regulation (EU) 2018/1999 of 11.12.2018 // EUR-Lex: сайт. URL: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32018R1999&from=EN (дата обращения: 02.12.2022).

Российская Федерация. Правительство. План мероприятий «Развитие водородной энергетики в Российской Федерации до 2024 года»: распоряжение Правительства Российской Федерации от 12.10.2020 № 2634-р // Правительство Российской Федерации: офиц. сайт. URL: http://static.government.ru/media/files/7b9bstNfV640nCkkAzCRJ9N8k7uhW8mY.pdf (дата обращения: 02.12.2022).

Российская Федерация. Правительство. Концепция развития водородной энергетики в Российской Федерации: распоряжение Правительства Российской Федерации от 05.08.2021 № 2162-р // Правительство Российской Федерации: офиц. сайт. URL: http://static.government.ru/media/files/5JFns1CDAKqYKzZ0mnRADAw2NqcVsexl.pdf (дата обращения: 02.12.2022).

Шафиев Д.Р., Трапезников А.Н., Хохонов А.А. и др. Методы получения водорода в промышленном масштабе. Сравнительный анализ // Успехи в химии и химической технологии. 2020. Т. 34, № 12 (235). С. 53–57.

Патент № 3828313 ЕС, МПК C25B 13/00, C25B 15/02. Electrolysis system for breaking water down into hydrogen and oxygen and method for operating the electrolysis system: № 19212114: заявл. 28.11.2019: опубл. 02.06.2021 / Schacherer C., Wolf E.; заявитель Siemens Energy Global GmbH & Co. KG // European Patent Office: офиц. сайт. URL: https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/068731829/publication/EP3828313A1?q=EP3828313 (дата обращения: 02.12.2022).

Российская Федерация. Законы. Об ограничении выбросов парниковых газов: Федер. закон от 02.07.2021 № 296-ФЗ // Президент России: офиц. сайт. URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/47013 (дата обращения: 02.12.2022).

Российская Федерация. Законы. О проведении эксперимента по ограничению выбросов парниковых газов в отдельных субъектах Российской Федерации: Федер. закон от 06.03.2022 № 34-ФЗ // Президент России: офиц. сайт. URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/47605 (дата обращения: 02.12.2022).

Патент № 021444 Евразийское патентное агентство, МПК E21B 43/00 (2006.01), E21B 43/24 (2006.01), E21B 43/243 (2006.01), E21B 41/00 (2006.01), C09K 8/00 (2006.01), C10G 47/00 (2006.01). Способ получения водорода: № 201100319: заявл. 08.09.2009: опубл. 30.06.2015 / Сургучев Л., Беренблум Р., Дмитриевский А.; заявитель IRIS-Forskningsinvest AS // Google Patents: сайт. URL: https://patents.google.com/patent/EA021444B1/ru?oq=021444+ (дата обращения: 02.12.2022).

Карасевич В.А., Федюхин А.В., Повернов М.С. Технические аспекты производства, логистики и использования водорода // Деловой журнал Neftegaz.RU. 2022. № 10 (130). С. 102–107.

Патент № 2615198 Российская Федерация, МПК B65G 5/00 (2006.01), E21F 17/16 (2006.01). Способ эксплуатации подземного хранилища природного газа: № 2015146825: заявл. 30.10.2015: опубл. 04.04.2017 / Хан С.А., Дорохин В.Г., Скрябина А.С., Бондаренко Н.П.; заявитель ООО «Газпром ВНИИГАЗ» // Google Patents: сайт. URL: https://patents.google.com/patent/RU2615198C1/ru?oq=2615198+ (дата обращения: 02.12.2022).

Патент № 2583029 Российская Федерация, МПК B65G 5/00 (2006.01), E21B 47/06 (2012.01), E21B 47/10 (2012.01). Способ захоронения CO2 (варианты): № 2015103160/03: заявл. 02.02.2015: опубл. 27.04.2016 / Хан С.А., Дорохин В.Г., Хвостова В.Ю.; заявитель ООО «Газпром ВНИИГАЗ» // Google Patents: сайт. URL: https://patents.google.com/patent/RU2583029C1/ru?oq=2583029+ (дата обращения: 02.12.2022).

Патент № 2022119251 США, МПК C01B 3/26, C01B 3/30, C01B 32/05. Catalytic materials for pyrolysis of methane and production of hydrogen and solid carbon with substantially zero atmospheric carbon emissions: № 202117502628: заявл. 15.10.2021: опубл. 21.04.2022 / Verykios X., Neophytides S. // European Patent Office: офиц. сайт. URL: https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/081185890/publication/US2022119251A1?q=US%202022119251 (дата обращения: 02.12.2022).

Патент № 216383592 Китай, МПК F17C 11/00, F17C 13/00, F17C 13/02, F17C 13/04. Hydrogen storage and transportation system based on liquid organic hydrogen storage technology: № 202121660302: заявл. 21.07.2021: опубл. 26.04.2022 / Li S., Xi J., Liu Z. и др. // European Patent Office: офиц. сайт. URL: https://worldwide.espacenet.com/patent/search/family/081240733/publication/CN216383592U?q=CN216383592 (дата обращения: 02.12.2022).

Патент № 2713349 Российская Федерация, МПК B65G 5/00(2006.01). Комплекс по производству, хранению и распределению водорода: № 2019105692: заявл. 28.02.2019: опубл. 04.02.2020 / Мокроус А.И., Сопин С.Ф., Казарян В.А. и др.; заявитель ООО «ЭКОТЕХПРОМ» // Google Patents: сайт. URL: https://patents.google.com/patent/RU2713349C1/ru?oq=2713349+ (дата обращения: 02.12.2022).

Makaryan IA, Sedov IV. State and prospects for development of global hydrogen power engineering. Russian Journal of General Chemistry [Rossijskij himicheskij zhurnal]. 2021; 65(2): 3–21. https://doi.org/10.6060/rcj.2021652.1. (In Russian)

European Parliament (EP). Renewable Energy Directive 2021/0218(COD). Available from: https://oeil.secure.europarl.europa.eu/oeil/popups/ficheprocedure.do?reference=2021/0218(COD)&l=en [Accessed: 2 December 2022].

EP. Directive (EU) 2018/2001 dated 11 December 2018. On the promotion of the use of energy from renewable sources. Available from: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32018L2001&from=EN [Accessed: 2 December 2022].

EP. Regulation (EU) 2018/1999 dated 11 December 2018. On the Governance of the Energy Union and Climate Action… Available from: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32018R1999&from=EN [Accessed: 2 December 2022].

The Russian Government. Order No. 2634-r dated 12 October 2020. Action plan “Development of Hydrogen Energy in the Russian Federation until 2024”. Available from: http://static.government.ru/media/files/7b9bstNfV640nCkkAzCRJ9N8k7uhW8mY.pdf [Accessed: 2 December 2022].
(In Russian)

The Russian Government. Order No. 2162-r dated 5 August 2021. Concept of the development of hydrogen energy in the Russian Federation. Available from: http://static.government.ru/media/files/5JFns1CDAKqYKzZ0mnRADAw2NqcVsexl.pdf [Accessed: 2 December 2022]. (In Russian)

Shafiev DR, Trapeznikov AN, Khokhonov AA, Agarkov DA, Bredikhin SI, Chichirov AA, et al. Methods for obtaining hydrogen on an industrial scale. Comparative analysis. Success in Chemistry and Chemical Technology [Uspekhi v khimii i khimicheskoy tekhnologii]. 2020; 34(12): 53–57. (In Russian)

Schacherer C, Wolf E. Electrolysis system for breaking water down into hydrogen and oxygen and method for operating the electrolysis system. EP3828313 (Patent) 2021.

Federation Council. Federal Law No. 296-FZ dated 2 July 2021. On the limiting greenhouse gas emissions. Available from: http://www.kremlin.ru/acts/bank/47013 [Accessed: 2 December 2022]. (In Russian)

Federation Council. Federal Law No. 34-FZ dated 6 March 2022. On the conducting an experiment to limit greenhouse gas emissions in certain federal subjects of the Russian Federation. Available from: http://www.kremlin.ru/acts/bank/47605 [Accessed: 2 December 2022]. (In Russian)

Surguchev L, Berenbloom R, Dmitrievsky A. Process for generating hydrogen. EA021444 (Patent) 2015.

Karasevich VA, Fedyukhin AV, Povernov MS. Technical aspects of production, logistics, and use of hydrogen. Business Magazine “Neftegaz.RU” [Delovoy zhurnal Neftegaz.RU]. 2022; 130(10): 102–107. (In Russian)

Khan SA, Dorokhin VG, Skryabina AS, Bondarenko NP. Method of exploitation of subsurface storage of natural gas. RU2615198 (Patent) 2017.

Khan SA, Dorokhin VG, Khvostova VJu. Method for disposal of CO2 (versions). RU2583029 (Patent) 2016.

Verykios X, Neophytides S. Catalytic materials for pyrolysis of methane and production of hydrogen and solid carbon with substantially zero atmospheric carbon emissions. US2022119251 (Patent) 2022.

Li S, Xi J, Liu Z, Liang C, Ma J, Yue X. Hydrogen storage and transportation system based on liquid organic hydrogen storage technology. CN216383592 (Patent) 2022.

Mokrous AI, Sopin SF, Kazaryan VA, Ponomarev-Stepnoj NN, Sizova YA, Stolyarevskij AY. Complex for production, storage and distribution of hydrogen. RU2713349 (Patent) 2020.

NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57