Водень замість газу в мережах: Європа готова на 96%. Як справи в Україні?
Як швидко Україна рухається до того, щоб використовувати водень у мережах, що уже зроблено та скільки коштуватиме модернізація газотранспортної системи?
Нещодавно Європейський Водневий Альянс презентував перше дослідження готовності розподільних мереж до транспортування водню у 16 країнах ЄС. Альянс об’єднує 90 операторів газорозподільних мереж Європи, до яких входить Україна.
Дослідження показує, що наразі 96% від загальної протяжності мереж країн Європи готові до роботи із воднем, окрім обладнання. Такі високі цифри аналітики отримали тому, що до уваги не брали газорозподільні мережі в Україні та Польщі, де наразі ще тривають дослідження.
У більшості європейських країн порівняно невелика протяжність газорозподільних мереж. Так, в Австрії близько 43 тис. км газових мереж, які на 97% готові до роботи з воднем, у Чехії 65 тис. км мереж на 100% готові до транспортування водню.
Загалом дві третини членів Альянсу розраховують бути повністю готовими до роботи із 100% воднем до 2040 року, а 24% будуть готові до 2035 року.
Європейський Водневий Альянс так багато уваги приділяє саме розподільним мережам, а не магістральним газопроводам тому, що більше 99% промислових підприємств та домогосподарств підключені саме до розподільних мереж.
Тож перехід до використання водню неодмінно потребуватиме повної готовності саме цієї ланки.
Чи готові українські мережі до водню?
В Україні протяжність газорозподільних мереж — близько 350 тис. км. За загальною довжиною мереж серед країн Європи Україну випереджає лише Німеччина.
Більшість із них проєктувалися і будувалися ще за радянських часів, коли обсяг споживання газу був утричі вищим, ніж зараз. Мережі будувалися у різні роки та з матеріалів різної якості.
Крім того, радянські стандарти відрізняються від європейських, тому екстраполювати результати європейських досліджень на Україну не можна. Тож, кожна ділянка потребує ретельного вивчення.
Насамперед, потрібно визначити, яку частину мереж та газорегулюючого обладнання варто залишити для роботи з воднем у майбутньому, а від чого варто відмовитися, щоб оптимізувати витрати на обслуговування мережі.
Та частина, яка залишиться, потребуватиме масштабної модернізації.
Наразі єдиною компанією, яка проводить дослідження локальних мереж на предмет сумісності з воднем є "Регіональна газова компанія". Дослідження тривають уже понад півтора роки на 5 спецполігонах у різних областях України із залученням науковців із двох провідних інститутів.
За цей час проведено більше 100 досліджень із різними варіантами концентрації водню у суміші з природним газом. Дослідження включали як статичний етап — перевірку газотранспортних мереж на герметичність, поведінку приладів для вимірювання, роботу газотранспортного обладнання, так і динамічний — використання водневих сумішей для роботи побутових приладів.
Дослідження показали, що найбільш оптимальна суміш, яку можна використовувати в умовах України без заміни побутових приладів та основної частини мереж — 20% концентрації водню.
Під час експериментів виявили найбільш слабкі елементи газопроводів, такі як зварні шви, ущільнювачі тощо, які потрібно буде замінити під час редизайну мереж.
На основі результатів дослідження РГК розробила 5 моделей шафових газорегулюючих пунктів (ШРП), які готові до роботи з 20% концентрацією водню.
Роботу обладнання лінійки RGC Production на полігонах протестувала компанія, яка є світовим лідером у сертифікації і контролю якості продукції — Bureau Veritas.
Таке обладнання компанія вже встановлює під час планової заміни елементів газотранспортної мережі у різних областях України.
Таку масштабну роботу оцінив Європейський Водневий Альянс — нещодавно водневий проєкт РГК став одним з 750 проєктів та єдиним із України, який був внесений до переліку реальних інвестпроектів, куди рекомендовано інвестувати.
Скільки коштуватиме редизайн мереж?
Україна наразі знаходиться на етапі формування водневої стратегії та державної політики у сфері використання водню.
За оцінками аналітиків, потенційно в Україні можна виробляти до 500 млрд кубометрів водню, що еквівалентно 160 млрд кубометрів природного газу, тоді як щорічні потреби близько 30 млрд. Тож, більша частина водню може йти на експорт.
Але до реалізації цих планів ще дуже довго і насамперед потрібно підготувати до роботи з воднем газорозподільну мережу. Виробники водню будуть закачувати згенерований газ саме в розподільні мережі, а не в магістральні газопроводи.
Справа в тому, що більшість виробників не зможуть забезпечувати високий тиск, необхідний для транспортування по магістральних газопроводах – від 20 до 60 кгс/кв см. Тому набагато простіше закачати синтетичний газ у розподільну мережу, де тиск значно нижчий – 1 або 3 кгс/кв см.
Але для цього потрібен редизайн мережі. Деякі її складові потрібно взагалі прибрати з мережі, а деякі – додати.
"Є умовно фіксовані витрати на газорозподільну систему, які нікуди не зникають – їх треба оплачувати постійно, навіть якщо споживач газ не використовує. При цьому, в 2021 році замовлена потужність для Операторів ГРС скоротилася на 25%, але витрати при цьому не знизилися. За рахунок цього збільшився тариф на розподіл газу. Відповідно, якщо систему не оптимізувати, а споживання буде знижуватися, то тариф на розподіл буде стабільно зростати", — вважає директор із стратегії розвитку РГК Станіслав Казда.
За оцінками РГК, для модернізації українських газорозподільних мереж для роботи із воднем необхідно від 10 до 15 млрд євро.
Зараз загальна річна сума інвестицій у модернізацію розподільних мереж в Україні складає близько мільярда гривень, що в рази менше від реальної потреби.
Результати водневого проекту РГК свідчать про те, що, за умови наявності коштів, у найближчі 5 років українські мережі можна підготувати до розподілу газоводневих сумішей із концентрацією водню 20%.
Де взяти кошти?
10 млрд євро — це приблизний бюджет сусідньої Молдови. Але якщо суму розбити на 5-7 років, то вона хоч і значна, але вже не здається такою великою. У будь-якому випадку ці кошти доведеться сплатити українцям, навіть якщо їх виділять із державного бюджету.
"Є лише два варіанти. Або за радянською моделлю, державне фінансування за рахунок бюджетних коштів, що для споживача буде умовно безкоштовним. Або можна вибрати більш-менш демократичний підхід і зібрати гроші зі споживачів. Але навіть якщо гроші дасть держава, це все одно ляже на плечі споживачів, адже у держави немає інших великих джерел доходу, крім податків. У результаті те, що споживач не заплатить прямо, заплатить через інший вид податків", — зазначає Станіслав Казда.
У будь-якому випадку, навіть якщо залишити ситуацію без змін, тариф на розподіл газу буде зростати. Застарілі мережі потребуватимуть все більше вкладень для підтримання їх у робочому стані.
Однак якщо розпочати редизайн системи вже зараз, то навіть за умови використання 20% суміші водню можна суттєво зменшити залежність України від імпорту та значно скоротити викиди вуглецю.