Водородът е ключов за декарбонизацията на ЕС, съгласно водородна стратегия

Водородът е основен за декарбонизацията на Европейски Съюз, според атомна тактика от 2020 година
(снимка: Rystad Energy)

Нова, атомна инфраструктура стартира да се построява в Европа, до момента в който светът се стреми да форсира прехода си към нулевовъглеродна стопанска система. В построяването на мрежата се надпреварват два метода: новите трасета и акомодацията на съществуващите тръбопроводи за превозване на изкопаеми горива.

Простото прекосяване на съществуващата петролна и газова инфраструктура към транспорт на водород не постоянно е жизнеспособно решение. В основата на това предизвикателство е физиката: водородът има висока гравиметрична енергийна компактност и ниска обемна енергийна компактност. Това значи, че тръбопроводите за транспорт на водород ще бъдат доста по-добро решение от плавателните съдове при превозването на водорода на къси и междинни дистанции, споделят от Норвежката консултантска компания Rystad Energy.

Над 90 плана за нови тръбопроводи

Днес към този момент съществуват над 4300 километра трасета за превозване на водород. От тях над 90% са ситуирани в Европа и Северна Америка. Rystad Energy пресмята, че в света има към 91 планувани плана за нови тръбопроводи с обща дължина 30 300 километра. Те би трябвало да бъдат пуснати в употреба към 2035 година

В случаите, когато водородът ще бъде превозен по вода, той в последна сметка ще се разпределя на сушата благодарение на тръбопроводи за водород. Това прави превозването посредством тръбопроводи сериозен метод за транспорт на газа.

Тръбопроводи за водород към този момент се употребяват за зареждане на промишлени центрове (например в нефтохимически заводи). Тъй като доставките се усилват и се реалокират от региони с изобилна и възобновима сила към центровете на търсене, дългите преносни трасета ще се трансфорат в нужда на всички места. Тези тръбопроводи ще изискват по-големи диаметри и по-високо налягане за реализиране на разходна успеваемост. Следователно ще са нужни и по-високи класове стомана, споделят от Rystad.
още по темата
В международен мащаб Европа е в челните редици на разработките за произвеждане и импорт на зелен водород. Нейното внимание в този момент е ориентирано към построяването на нужната инфраструктура за снабдяване на новото гориво до центровете на търсене.

Според изследването на Rystad Energy, Испания, Франция и Германия са измежду страните, ангажирани или обмислящи трансгранични тръбопроводи за улеснение на енергийните потоци. Обединеното кралство с обширната си газова мрежа пък се намира във “фантастична ” позиция да премине от природен газ към водород.

Десетки милиони тонове

Водородът е основен за декарбонизацията на Европейски Съюз, както е посочено в неговата атомна тактика през 2020 година Той също по този начин играе централна роля в проекта REPowerEU за последователно преустановяване на вноса на съветски изкопаеми горива. Неговата цел е производството на 10 милиона тона възобновим водород до 2030 година и внасянето на още 10 мегатона в същата времева рамка.
“Като се имат поради препоръчаните планове за екологичен водород в Европейски Съюз, сега сме на 7,9 Mt локални доставки със стартова дата през 2030 година (тоест разделят ни единствено 2,1 Mt от целта) ”, споделят анализаторите.

Доставките отблизо ситуирани източници възлизат на 1 Mt в останалата част на Европа – най-вече Обединеното кралство и Норвегия – и различен 1 Mt от Близкия изток. Освен това 3,4 Mt от препоръчаните планове са в Африка, която би могла да доставя най-големите количества водород в Европа – по транспортен съд или по водопровод.

За да възнамерява разпределението им в границите на блока, Европейската самодейност за “водороден гръбнак ” (EHB – група от 31 оператори на европейски газопреносни системи) разгласява документ с визия за бъдещата инфраструктура на газопроводите. Той се основава на национални разбори на съществуването на съществуваща инфраструктура за природен газ, бъдещо развиване на пазара на природен газ и бъдещо развиване на пазара на водород.

Според картата на водородната инфраструктура на EHB за 2030 година, чака се в 28-те европейски страни да има обща дължина от почти 28 000 км през 2030 година и 53 000 км до 2040 година Понастоящем специфичните тръбопроводи за водород, които ще бъдат налични до 2030 година, възлизат на 23 365 км, което е 83% от задачата за 2030 година

Пускането на тръбопроводи за водород в Европа ще бъде последователно и началото на всеки план за преносни или разпределителни тръбопроводи ще зависи от търсенето.

Франция, Испания и Германия, Гърция

Наскоро оповестеният подводен водопровод за водород H2Med Барселона-Марсилия по проект ще коства към 2,1 милиарда $ за сектор от 450 км и неотдавна стана ясно, че той ще бъде уголемен и до Германия. Четири мрежови оператора – испанската Enagas, португалската REN и френската двойка GRT и Terega – сега организират механически изследвания, възнамеряват тръбопроводи и правят оценка разноските.

Първият офшорен водопровод за водород в Германия, наименуван AquaDuctus, ще транспортира зелен водород от офшорни вятърни съоръжения в Северно море до Германия. Тръбопроводът се простира на повече от 400 км и, съгласно един от сътрудниците по плана – RWE, се счита, че е най-рентабилният вид за превозване на огромни размери сила на дистанции от повече от 400 км, спрямо превозването на сила от системите за транспорт на електрическа енергия на високо напрежение (HVDC). Поради тази причина е изключена опцията за превозване на сила на сушата посредством захранващи кабели.

Газопроводът в Гърция в региона Западна Македония е нов водопровод за природен газ, който стартира да се строи по-рано тази година. Той е планиран да може безвредно да придвижва 100% водород на по-късен стадий при високо налягане по високоякостни стоманени тръбопроводи с огромни диаметри. Гръцкият оператор на газопреносна система DESFA ще ръководи този 163-километров водопровод, който е част от самодейността EHB.

Промяна на предназначението

Изграждането на нови специфични тръбопроводи за водород ще бъде допълнено с смяна на предназначението на съществуващите газови мрежи. Според EHB, при 60% от сегашните тръби е допустима смяна на предназначението им до 2040 година

Пренастройването на тръбопроводи предлага безапелационна опция от икономическа позиция и може да се реализира по-бързо спрямо полагането на нови тръбопроводи. Европа разполага с обширна газова мрежа и пренастройването ѝ за водород при понижаване на газа ще вдъхне живот на система, която другояче ще остане да ръждясва. След модификации модифицираните стоманени тръбопроводи за природен газ могат да поемат 100% водороден газ.

Проучвания пресмятат, че потреблението на съществуващите мрежи за природен газ за транспорт на водород е четири пъти по-рентабилно от построяването на нови тръбопроводи. Има единствено лимитирани разлики в оперативните разноски сред мрежа за транспорт на водород, основана на преназначени тръбопроводи за природен газ, и мрежа за транспорт на водород, формирана напълно от нови тръбопроводи. Като се има поради, че превозът нормално е по-тежък от позиция на финансови разноски, в сравнение с оперативни разноски, това също може да е причина за лимитирана разлика в превозването на водород вместо природен газ.

Възможността за пренастройване на тръбопроводите за природен газ се върти към превъзмогването на механически проблеми, свързани с преноса на водород заради водородната чупливост на стоманата и заваръчния тегел, капацитета за навлизане на водорода и приключване. Способността на водорода да се дисоциира върху железни повърхности, да се разтваря в металната решетка и да трансформира механичната реакция на метала води до отмалялост и строшаване. Това е доста предизвикателство за съществуващите стоманени тръбопроводи за природен газ.

За превъзмогване на провокациите при превозването на водород като решения се сочат специфични покрития и “ръкави ” с подобаваща резистентност от позиция на атомна чупливост и навлизане, само че към днешна дата сходни технологии към момента не са тествани в комерсиален търговски мащаб в преносни тръбопроводи.

Съществува капацитет за потребление на подсилени термопластични тръби (RTP) в разпределителни тръбопроводи за водород, защото RTP могат да бъдат създавани в дължини, които са доста по-големи от стоманените, а разноските за монтаж на RTP тръбопроводи са към 20% по-ниски, в сравнение с за стоманени тръбопроводи. В Обединеното кралство 62,5% от съществуващата газоразпределителна мрежа е осъвременена с полиетилен, подложен в желязната тръба, и множеството от тези осъвременени мрежи се смятат подготвени за предстоящ транспорт на водород.

В резултат Rystad Energy чака повече колебливост във връзка с пригодността на съществуващите тръбопроводи за транспорт на новото “гориво ” – водорода. Въпреки че това умозаключение касае единствено тръбите, без другите съставни елементи на тръбопроводите (компресията, клапаните или други компоненти), газопроводите могат да бъдат подготвени за преместване на водород със относително малко старания спрямо това, което се смяташе до неотдавна.