ЭНЕРГЕТИКА (ENERGETICS)

ОЦЕНКА ПОТЕНЦИАЛА ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОГО ПРОИЗВОДСТВА ВОДОРОДА НА ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ И АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ РОССИИ

(EVALUATION OF ENVIRONMENTALLY FRIENDLY HYDROGEN PRODUCTION POTENTIAL AT HYDRO- AND NUCLEAR POWER PLANTS IN RUSSIA)

Производство водорода – хорошо изученный и широко применяющийся на практике технологический процесс. Существенная часть производимого в мире водорода используется в нефтепереработке и нефтехимии, особенно в гидрогенизационных процессах. Однако в качестве сырья для основной массы производимого в мире водорода используются элементы органического топлива, такие как уголь, нефть и природный газ, а побочными продуктами газификации являются оксиды углерода и азота, сероводород, аммиак, легкие углеводороды, смолы, шлаки и т. д., что делает процессы производства водорода из органики экологически грязными. То же можно сказать и о производстве водорода методом электролиза воды с использованием электроэнергии, вырабатываемой на тепловых станциях, использующих органическое топливо. Кроме того, использование органического топлива в качестве сырья для производства водорода не позволяет считать водородную энергетику возобновляемой, поскольку запасы органического топлива в мире ограничены.
Таким образом, водородная энергетика может считаться экологически чистой и возобновляемой только в случае, если сырьем для производства водорода будет вода, запасы которой в мире практически бесконечны, а способом производства – электролиз воды с использованием электроэнергии, получаемой из экологически чистых источников энергии, таких как возобновляемые источники энергии и атомная энергия.
В статье приведены результаты исследования по оценке потенциала экологически чистых методов производства «зеленого» и «желтого» водорода на электролизерах с использованием электрической энергии, вырабатываемой на гидроэлектростанциях и атомных электростанциях России.

Hydrogen production is a well-studied and widely used technological process. A significant part of the hydrogen produced worldwide is used in oil refining and petrochemicals, especially in hydrogenation processes. However, fossil fuels such as coal, oil and natural gas are used as raw materials for most of hydrogen produced in the world, while byproducts of gasification are carbon and nitrogen oxides, hydrogen sulfide, ammonia, light hydrocarbons, resins, slags, etc., that makes hydrogen production processes from organics environmentally dirty. The same can be said about the production of hydrogen by electrolysis of water using electricity generated at thermal power plants using fossil fuels. In addition, the use of fossil fuels as a raw materials for hydrogen production does not allow to consider hydrogen energy as a renewable, because the reserves of fossil fuels in the world are limited.
Thus, hydrogen energy can be considered ecologically friendly and renewable only if the raw material for hydrogen production is water, the reserves of which are almost unlimited in the world, and the method of hydrogen production is water electrolysis using electricity obtained from environmentally friendly energy sources, such as renewable energy sources and nuclear energy.
The article presents the results of the potential assessment of environmentally friendly methods of "green" and "yellow" hydrogen production on electrolyzers using electricity generated at hydropower plants and nuclear power stations in Russia.

ВОДОРОД, МЕТОД ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА, ВОДОРОД НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА, ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА, ЭЛЕКТРОЛИЗ ВОДЫ, ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, АТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

HYDROGEN, HYDROGEN PRODUCTION METHOD, HYDROGEN BASED ON ELECTRICITY, ENVIRONMENTALLY FRIENDLY METHOD OF HYDROGEN PRODUCTION, WATER ELECTROLYSIS, HYDROPOWER PLANT, NUCLEAR POWER STATION

А.С. Чашков1, e-mail: anatoly.chashkov@yandex.ru

А.Е. Довгилов1, e-mail: alex-dovgilov99@yandex.ru

Р.Д. Мингалеева1, e-mail: mingaleeva.r@gubkin.ru

В.В. Бессель1, 2, vbessel@nt-serv.com


1 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина» (Москва, Россия).
2 ООО «НьюТек Сервисез» (Москва, Россия).

A.S. Chashkov1, e-mail: anatoly.chashkov@yandex.ru

A.E. Dovgilov1, e-mail: alex-dovgilov99@yandex.ru

R.D. Mingaleeva1, e-mail: mingaleeva.r@gubkin.ru

V.V. Bessel1, 2, e-mail: vbessel@nt-serv.com


1 Federal State Autonomous Educational Institution for Higher Education “Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)” (Moscow, Russia).
2 NewTech Services LLC (Moscow, Russia).

Чашков А.С., Довгилов А.Е., Мингалеева Р.Д., Бессель В.В. Оценка потенциала экологически чистого производства водорода на гидроэлектростанциях и атомных электростанциях России // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2022. № 9–10. С. 46–54.

Chashkov A.S., Dovgilov A.E., Mingaleeva R.D., Bessel V.V. Evaluation of Environmentally Friendly Hydrogen Production Potential at Hydro- and Nuclear Power Plants in Russia. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2022;(9–10):46–54. (In Russ.)

Бессель В.В. К вопросу оценки энергетической эффективности экономики России // Бурение и нефть. 2013. № 12. С. 18–23.

Бессель В.В., Кучеров В.Г., Лопатин А.С., Мартынов В.Г. Энергоэффективность топливно-энергетического комплекса России // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. 2015. № 2 (279). С. 13–26.

Бессель В.В., Кучеров В.Г., Лопатин А.С. и др. Современные тенденции развития мировой энергетики с применением «гибридных» технологий в системах энергообеспечения // Нефтяное хозяйство. 2020. № 3. С. 31–35.

Полякова Т.В. Состояние и перспективы водородной энергетики // Вестник МГИМО-Университета. 2012. № 1 (22). С. 156–164.

Бессель В.В. Водородная энергетика // Чистые технологии для устойчивого будущего Евразии. М.: Евразийский банк развития, ассоциация «Глобальная энергия», 2021. С. 8–18.

Communication COM/2020/301: A Hydrogen Strategy for a Climate-Neutral Europe. URL: https://knowledge4policy.ec.europa.eu/publication/communicationcom2020301-hydrogen-strategy-climate-neutral-europe_en (дата обращения: 23.10.2022).

Ставка на водород. URL: https://www.cdu.ru/tek_russia/issue/2020/8/791/ (дата обращения: 23.10.2022).

Рекомендации «круглого стола» Комитета Государственной думы по энергетике на тему «Водородная энергетика: текущая ситуация и перспективы развития в России и мире». URL: http://komitet2-13.km.duma.gov.ru/Rabota/Rekomendacii-po-itogam-meropriyatij/item/24092729/ (дата обращения: 23.10.2022).

Чаусов И.С. Перспективы водородной энергетики с позиции России. URL: https://tcj.ru/archive/h2-chausov/ (дата обращения: 23.10.2022).

Бессель В.В., Кучеров В.Г., Лопатин А.С. и др. Эффективность использования автономных комбинированных энергоустановок малой и средней мощности на возобновляемых источниках энергии // Газовая промышленность. 2016. № 5–6 (737–738). С. 87–92.

Мингалеева Р.Д., Бессель В.В., Балашов Ю.И. Повышение энергоэффективности объектов транспорта газа за счет применения автономной комбинированной энергетической установки на возобновляемых источниках с накопителем энергии // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2018. № 4. С. 74–82.

Получение водорода методом электролиза. URL: https://studme.org/152621/tehnika/poluchenie_vodoroda_metodom_elektroliza/ (дата обращения: 23.10.2022).

Козлов С.И., Фатеев В.Н. Водородная энергетика: современное состояние, проблемы, перспективы. М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2009. 518 с.

Leading Countries in Installed Renewable Energy Capacity Worldwide in 2021. URL: https://www.statista.com/statistics/267233/renewable-energycapacity-worldwide-by-country/ (дата обращения: 23.10.2022).

В России освоена только пятая часть потенциала гидроэнергетики. URL: https://rg.ru/2021/10/13/v-rossii-osvoena-tolko-piataia-chast-potencialagidroenergetiki.html (дата обращения: 23.10.2022).

Возобновляемая энергия. Гидроэлектростанции России: справочник / М.И. Дворецкая, А.П. Жданова, О.Г. Лушников и др. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2018. 224 с.

BP Statistical Review of World Energy. 71st edition. URL: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energyeconomics/statistical-review/bp-stats-review-2022-full-report.pdf (дата обращения: 23.10.2022).

Об атомной энергетике. URL: https://rusatom-overseas.com/ru/nuclear-energy/ (дата обращения: 23.10.2022).

Bessel V.V. On Assessment of Russian Economy's Energy Efficiency. Burenie i neft’ [Drilling and Oil]. 2013;(12):18–23. (In Russ.)

Bessel V.V., Kucherov V.G., Lopatin A.S., Martynov V.G. Еnergy Efficiency of Russian Fuel and Energy Complex. Trudy Rossiyskogo gosudarstvennogo universiteta nefti i gaza imeni I.M. Gubkina [Proceedings of Gubkin University]. 2015;2(279):13–26. (In Russ.)

Bessel V.V., Kutcherov V.G., Lopatin A.S. et al. Current Trends in Global Energy Sector Development with the Use of Hybrid Technologies in Energy Supply Systems. Neftyanoe khozyaistvo [Oil Industry]. 2020;(3):31–35. (In Russ.)

Polyakova T.V. State and Prospects of Hydrogen Energy. Vestnik MGIMO-universiteta [MGIMO Review of International Relations]. 2012;1(22):156–164. (In Russ.)

Bessel V.V. Hydrogen Energy. In: Clean Technologies for Sustainable Future of Eurasia. Moscow: Eurasian Development Bank, Global Energy Association, 2021. P. 8–18. (In Russ.)

Communication COM/2020/301: A Hydrogen Strategy for a Climate-Neutral Europe. Weblog. Available from: https://knowledge4policy.ec.europa.eu/publication/communication-com2020301-hydrogen-strategy-climate-neutral-europe_en [Accessed 23.10.2022].

Betting on Hydrogen. URL: https://www.cdu.ru/tek_russia/issue/2020/8/791/ [Accessed 23.10.2022]. (In Russ.)

Recommendations of the round table of the State Duma Committee on Energy “Hydrogen Energy: Current Situation and Prospects of Development in Russia and the World”. Weblog. Available from: http://komitet2-13.km.duma.gov.ru/Rabota/Rekomendacii-po-itogam-meropriyatij/item/24092729/ [Accessed 23.10.2022]. (In Russ.)

Chausov I.S. Prospects of Hydrogen Energy from the Position Of Russia. Weblog. Available from: https://tcj.ru/archive/h2-chausov// [Accessed 23.10.2022]. (In Russ.)

Bessel V.V., Kucherov V.G., Lopatin A.S. et al. Renewable Power Generation: Efficient Use of Self-Contained Integrated Power Units in Mediumto-Small Capacity Range. Gazovaya promyshlennost’ [Gas Industry]. 2016;5–6(737–738):87–92. (In Russ.)

Mingaleeva R.D., Bessel V.V., Balashov Y.I. Energy Efficiency Increase for Gas Transportation Systems’ Objects by the Autonomous Combined Power Installation on Renewable Energy Sources with Energy Storage System Application. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2018;(4):74–82. (In Russ.)

Obtaining Hydrogen by Electrolysis. Weblog. Available from: https://studme.org/152621/tehnika/poluchenie_vodoroda_metodom_elektroliza/ [Accessed 23.10.2022]. (In Russ.)

Kozlov S.I., Fateyev V.N. Hydrogen Energy: Current State, Problems, Prospects. Moscow: Gazprom VNIIGAZ; 2009. (In Russ.)

Leading Countries in Installed Renewable Energy Capacity Worldwide in 2021. Weblog. Available from: https://www.statista.com/statistics/267233/renewable-energy-capacity-worldwide-by-country/ [Accessed 23.10.2022].

Only One-Fifth of Russia's Hydropower Potential Has Been Developed. Weblog. Available from: https://rg.ru/2021/10/13/v-rossii-osvoenatolko-piataia-chast-potenciala-gidroenergetiki.html [Accessed 23.10.2022]. (In Russ.)

Renewable Energy. Hydropower Plants of Russia: Handbook by M.I. Dvoretskaya, A.P. Zhdanova, O.G. Lushnikov et al. St. Petersburg: Polytechnical University Press; 2018. (In Russ.)

BP Statistical Review of World Energy. 71st edition. Weblog. Available from: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2022-full-report.pdf [Accessed 23.10.2022].

On Nuclear Power. Weblog. Available from: https://rusatom-overseas.com/ru/nuclear-energy/ [Accessed 23.10.2022]. (In Russ.)

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