Немецкие ученые научились делать газ из ветра

Бизнес-идея гениально проста: с помощью давно известной технологии направлять излишки электричества на производство газа, а затем закачивать его в уже имеющуюся разветвленную систему трубопроводов и подземных хранилищ. Родилась эта идея, получившая название Power to Gas, в 2008-2009 годах в Германии и пока практически только здесь и реализуется.

На пути к промышленному применению

На то имеются две причины. С одной стороны, именно Германия уже сейчас регулярно сталкивается с проблемой перепроизводства электроэнергии. Ведь число ветрогенераторов и солнечных батарей благодаря активной господдержке стремительно увеличивается, а ветер дует и солнце светит даже тогда, когда потребление электроэнергии низкое, например, по выходным. Поэтому растет спрос на технологии накопления «зеленого электричества». С другой стороны, мало у кого в Европе так развита газовая инфраструктура, как у немцев.

Отправной точкой бизнес-концепции является описанный в любом учебнике метод электролиза. В лабораторных условиях его использование позволяет без большого труда получать из обычной воды водород, который затем можно превращать в метан. Проблема только в том, что применять эту простую схему в промышленных масштабах из-за низкого коэффициента полезного действия (КПД) пока не выгодно. Пока.

Однако над решением проблемы в разных уголках Германии вместе с учеными крупных вузов ФРГ уже трудятся эксперты ведущих немецких энергетических и технологических компаний. 18 июня представители этого нового направления возобновляемой энергетики участвовали в Берлине в своей второй общегерманской конференции. Она прошла под весьма показательным девизом «Системное решение на пути к промышленному применению».

Два десятка проектов

Конференция была организована полугосударственным Немецким энергетическим агентством (DENA), глава которого Штефан Колер (Stephan Kohler) охарактеризовал Power to Gas так: «Это инновационное системное решение, в котором мы в данный момент пока экономически особо не нуждаемся, но которое должно быть готово к тому времени, когда оно реально понадобится».

Указав на планы правительства Германии по ускоренному развитию возобновляемой энергетики, Штефан Колер высказал предположение, что потребность в такой системе накопления энергии возникнет уже в начале следующего десятилетия. Поэтому он выдвинул цель: к 2022 году довести мощность установок, работающих по принципу Power to Gas, до 1000 мегаватт (МВт). Это сопоставимо с мощностью атомной электростанции.

В настоящее время, сообщил Колер, в Германии уже действуют 9 установок, 3 строятся, еще 10 — проектируются. Мощность этих промышленных или опытно-промышленных установок составляет от 100 КВт до 6 МВт. Старейшая в Германии и, соответственно, в мире находится в местечке Пренцлау, что к северу от Берлина, и вошла она в строй осенью 2011 года.

Первая в мире «гибридная электростанция»

«Гибридная электростанция» фирмы ENERTRAG состоит из трех ветрогенераторов мощностью по 2 МВт, которые поставляют электроэнергию в обычную сеть, и биогазовой установки. На излишках, возникающих при сильном ветре, работает электролизер. Получаемый с его помощью водород частично идет в Берлин на заправочную станцию для водородных автомобилей, а частично накапливается. При необходимости его смешивают с биогазом и направляют в две собственные ТЭЦ, которые производят как электричество, так и тепло для окрестных населенных пунктов.

«Философия нашей компании, созданной в 1998 году, состоит в том, чтобы генерировать электроэнергию исключительно из возобновляемых источников», — пояснил корреспонденту DW Вернер Дивальд (Werner Diwald), член правления ENERTRAG. В ближайших планах этой средней по немецким меркам фирмы — установить ветряки рядом с новым берлинским аэропортом и открыть там заправочную станцию для автомобилей, работающих на электричестве или водороде. Иными словами, на подходе — новый проект по схеме Power to Gas.

Однако этой бизнес-идеей заинтересовались в Германии не только молодые фирмы, вдохновленные экологической тематикой, но и такой гигант, как E.on. Крупнейшая энергетическая компания страны за несколько дней до конференции, 13 июня, объявила, что ее опытно-промышленная установка в Фалькенхагене, городке между Берлином и Гамбургом, впервые закачала в газотранспортную сеть полученный методом электролиза водород.

Пилотные установки E.on

«Действующие в Германии нормы разрешают примешивать к природному газу до 10 процентов водорода. Мы решили начать с 2 процентов», — пояснил DW руководитель проекта Рене Шооф (Ren? Schoof). По его словам, в данный момент установку мощностью в 2 Мвт тестируют и отлаживают, чтобы в конце августа официально сдать в эксплуатацию.

Понятно, что компания с годовым оборотом в 132 миллиарда евро соорудила эту установку не в расчете на быструю финансовую отдачу. «Об экономическом эффекте я пока ничего сказать не могу. Задача нашего трехлетнего пилотного проекта в том и состоит, чтобы в условиях реального производства на практике изучить всевозможные технические, рыночные и правовые аспекты», — рассказал Рене Шооф.

Одновременно E.onзапускает еще один проект. 24 июня под Гамбургом начнется строительство установки, на которой с лета 2014 года будет отрабатываться принципиально новое, куда более компактное оборудование для электролиза.

На вопрос, не пытается ли тем самым E.onосвоить новый источник газа в качестве альтернативы, к примеру, поставкам из России, Рене Шооф ответил решительным «нет»: «Мы рассматриваем эту технологию как способ накапливания избыточной электроэнергии, полученной из возобновляемых источников, а не как часть нашего газового бизнеса. Это не конкуренция классическому природному газу».

Действительно, ни о каком импортозамещении на конференции в Берлине и речи не было. Power to Gas воспринимается всеми (во всяком случае, в данный момент) исключительно как составная часть «зеленой энергетики». Но что будет, если бизнес-идея оправдает связанные с ней ожидания? С одной стороны, вся газовая отрасль в Германии наверняка получит дополнительный импульс для своего развития. С другой стороны, немцы обретут новый собственный источник газа. Причем «месторождение» это окажется возобновляемым.