Разобщенная электролиз воды — метод производства зеленого водорода по цене 20 евро/МВт·ч за счет непостоянства возобновляемой энергии.

Испания готовится начать новый этап в производстве возобновляемого водорода с проектом, сочетающим воду, солнечное излучение и конструкцию, предназначенную для работы без подключения к электросети.

Эта инициатива, реализуемая компаниями H2Pro и международным разработчиком Doral Hydrogen, ставит Эстремадуру в центр усилий по снижению затрат, обеспечению климатической прозрачности и выяснению того, насколько далеко может зайти технология, все еще находящаяся на этапе демонстрации.

Тандем зеленого водорода и возобновляемой энергии

Этот проект, представленный как первый подобного рода в Испании, будет основан на технологии DWE — аббревиатуре от Decoupled Water Electrolysis, то есть системе раздельной электролиза, которая разделяет производство водорода и кислорода на два отдельных этапа.

По словам H2Pro, такая архитектура позволяет справляться с прерывистостью выработки энергии от фотовольтаических установок, работать без мембраны и избегать части проблем с деградацией и эффективностью, связанных с традиционными системами. Компания также утверждает, что её дизайн лучше соответствует циклам включения и выключения возобновляемых источников энергии.

На первом этапе будет введён в эксплуатацию электролизер DWE мощностью 5 МВт, подключённый напрямую по постоянному току к солнечной электростанции мощностью 10 МВтп. В дальнейшем планируется расширить комплекс до уровня электролиза мощностью 50 МВт и солнечной электростанции мощностью 80 МВтп.

Цель заключается в том, чтобы вся установка работала вне сети и производила водород, питаемый исключительно солнечной энергией, соответствуя самым строгим требованиям к возобновляемым топливам небиологического происхождения, известным как RFNBO.

Речь идет не только о технологиях. Компания H2Pro утверждает, что снижение цен на возобновляемую электроэнергию не отразилось на ценах водорода с такой же интенсивностью. По их оценкам, традиционные проекты, связанные с договорами на покупку зеленой энергии, стоят примерно 50 евро за МВт·ч, в то время как при изоляции от сети удается снизить стоимость до 20 евро за МВт·ч.

Компания рассчитывает таким образом экономию в 2,5 раза и утверждает, что её система предотвращает режим ожидания при высоких температурах и обеспечивает высокую эффективность в широком диапазоне рабочих условий — два фактора, которые, по её мнению, имеют решающее значение для снижения усреднённой стоимости водорода, или LCOH.

В Hydrogen Europe оценка положительная, хотя и не лишённая нюансов. Европейское объединение считает, что это одна из самых требовательных моделей среди электролизеров, именно потому что электролизер подключён к специализированной солнечной электростанции и не зависит от электросети.

По его мнению, это обеспечивает полностью возобновляемый водород, снижает нагрузку на уже перегруженную сеть и улучшает отслеживаемость поставок энергии. Кроме того, он считает это решение особенно полезным в регионах с обильными возобновляемыми ресурсами и вблизи точек впрыска водорода.

Почему именно Эстремадура?

Выбор Эстремадуры также не случаен. Компания H2Pro подчеркивает, что в этом регионе имеются одни из лучших солнечных ресурсов в Европе, достаточно земли для крупномасштабных проектов по использованию возобновляемых источников, а также находится близко к точкам впрыска газа в сеть Enagás.

Такое сочетание открывает возможность первоначального использования водорода путем смешивания его с природным газом — решение, которое компания описывает как временное и реалистичное. В среднесрочной перспективе объект приобретёт ценность, если будет реализован проект коридора H2Med, который компания считает будущей точкой поставок для связи производства в Эстремадуре с спросом в Европе.

Хосе Мария Санчес, руководитель отдела горения и газификации CIEMAT, считает этот проект «передовым примером энергетической автаркии», однако предупреждает, что его реализуемость требует электролизера с высокой устойчивостью к прерывистости подачи электроэнергии и очень точной системы управления между возобновляемыми источниками энергии и электролизатором. По мнению эксперта, было бы нереалистично ожидать массового промышленного внедрения до 2030 года; этот год, по его словам, следует рассматривать скорее как срок для проверки прототипов и пилотных установок.

H2Pro и Hydrogen Europe утверждают, что смешивание может служить промежуточным шагом для использования существующей инфраструктуры и быстрого сокращения выбросов, но также признают, что это не самое эффективное использование возобновляемого водорода. Задача будет заключаться в демонстрации того, что газ можно производить там и в то время, когда имеются чистые ресурсы, интегрировать его в более гибкую систему и не допустить, чтобы эта технология осталась лишь обещанием, а не реальным решением.

Испания стремится стать пилотным полигоном для электролиза третьего поколения, а при успешной реализации — одним из ключевых элементов будущего коридора H2Med, предназначенного для транспортировки зеленого водорода между Пиренейским полуостровом и остальной Европой.