Решения, способствующие снижению углеродоемкости российского топливно-энергетического комплекса, стали главной темой научной статьи «Развитие технологий электролиза в Российской Федерации на примере производства зеленой стали», вышедшей в журнале Environmental Technology & Innovation (Нидерланды). Соавторами публикации выступили сотрудники РЭА Минэнерго России – заместитель генерального директора Олег Жданеев и директор проекта Центра компетенций технологического развития ТЭК Елена Галицкая.
В статье даны схемы производства водорода с помощью ВИЭ с использованием щелочных, твердополимерных и твердооксидных электролизеров в краткосрочной и долгосрочной перспективах. По мнению авторов, повышение конкурентоспособности и инвестиционной привлекательности водородной энергетики может быть достигнуто за счет снижения стоимости электроэнергии, усовершенствования технологий и масштабирования производства.
В публикации представлено технико-экономическое обоснование производства водорода электролизным методом с получением электроэнергии от ветровых электростанций с дальнейшим использованием в промышленном процессе прямого восстановления железной руды для производства низкоуглеродистой стали. В качестве наиболее характерного примера, учитывающего природные особенности региона, для создания пилотного проекта выбран Абинский электрометаллургический завод, расположенный в Краснодарском крае. Согласно полученным расчетам снижение выбросов CO2 в случае замены коксующегося угля на водород оценивается в 68%. Предполагается, что переоснащение завода новой технологией станет самой дорогостоящей частью проекта, которая начнет окупаться в долгосрочной перспективе за счет снижения затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание.
По мнению авторов, для достижения коммерческой привлекательности производства водорода электролизными методами минимальный размер государственной субсидии должен составить не менее 10% от капитальных затрат уже с текущего года, с постепенным увеличением до 20% к 2040 для поддержания формирующегося рынка.
В ходе проведения исследования установлено, что переход на прямое восстановление железной руды водородом потребует внесения значительных изменений в технологический процесс производства стали, на долю которого приходится около 7% от общего объема глобальных выбросов CO2. Кроме того, представляется важным решение вопроса с выбросами СО2, возникающими при производстве извести, необходимой для вспенивания шлака. Урегулирования требует и вопрос утилизации больших объемов кислорода, образующегося при электролизе воды.
В качестве основных барьеров на пути к системным изменениям в статье указаны высокие инвестиционные риски пилотных зеленых проектов, неопределенность будущих рыночных требований, потребность в развитии инфраструктуры, а также отсутствие необходимой нормативной базы. По мнению авторов, достижение «нулевого» выброса парниковых газов, возможно при комбинации широкого спектра технологий и мер государственной поддержки. С полным текстом статьи можно ознакомиться здесь.
По информации: https://rosenergo.gov.ru/cur_news/2022-4-25/737/