Водород – энергетическая независимость Германии

Создано 03.04.2012 11:42

Автор: Александр Компанеец

Водород - аккумулятор для Германии

Нет более эффективного способа аккумулирования энергии из нерегулярных источников, солнца, воды и ветра, чем водородные хранилища, считаю германские ученые.

Амбициозные планы Германии полной реструктуризации энергетического сектора экономики включают получение 30% электроэнергии из альтернативных ископаемым источников к 2020 году и 80% - к 2050-му. Этот проект требует совершенно нового подхода к методам хранения огромных объемов энергии, получаемой из крайне нерегулярных источников, производительность которых напрямую зависит от такого нестабильного фактора как погода.

Представители Siemens считают, что такая технология существует – это строительство заводов электролиза, которые будут выделять из воды водород для дальнейшего хранения и распределения. Далее водород может использоваться в привычных газотурбинных генераторах или как топливо для автомобилей. Такой водородный буфер поможет сгладить нерегулярность поставок энергии и обеспечить достаточное количество электричества в пики потребления.

Производство водорода является далеко не самым эффективным способом аккумуляции энергии, поскольку в этом процессе теряется около 70% произведенного электричества. Более того, промышленный электролиз требует достаточно ровного уровня мощности для эффективного производства водорода. Поэтому в Siemens предложили совершенно новый подход к получению водорода, с использованием протон-обменных мембран, подобных тем, которые используются в топливных элементах. Такая технология дает возможность эффективного производства водорода из нерегулярных источников энергии, в широком диапазоне входящей мощности.

Германия давно находится в лидерах по темпам ввода в эксплуатацию новых энергетических мощностей из альтернативных источников энергии. И как мы и предполагали на страницах FacePla.net, в статье «Зачем Европе электромобиль?», экология или изменения климата – далеко не решающие факторы в этой гонке за «чистой» энергией. Лидеры Германии уверены, что в долгосрочной перспективе энергия из новых источников будет дешевле углеводородного топлива, а значит, даст стране реальные экономические преимущества. Германия, по сути, превращается в испытательный полигон, становится моделью государства независимого от поставок ископаемого топлива. И только на втором месте стоят приоритеты по снижению выбросов на 40% к 2020 и на 80% к 2050.

Другие страны, для достижения подобных целей, выбирают использование природного газа или АЭС, которые являются источником энергии с нулевым выбросом углекислого газа. Но поскольку природный газ для стран Европы – роскошь, которая главным образом поступает из России, для них выбор сужается до АЭС и ветро-солнечно-водных источников. После катастрофы на Фукусиме, Германия решительно отвернулась от ядерной энергии, и начала еще более активно инвестировать в солнце и ветер.

Вопрос аккумулирования и транспортировки энергии стоит в Германии очень остро, из-за недостаточного развития этой отрасли, около 20% энергии производимой ветряными фермами теряются из-за невозможности доставки ее к нужному потребителю и отсутствия емких аккумуляторов. С перепроизводством солнечной энергии очень похожая ситуация.

20% электроэнергии в Германии уже сегодня приходят из возобновляемых источников, поэтому требуются огромные емкости для ее хранения. Один из эффективных способов – закачка воды на дамбу с помощью электрических насосов, а затем производство энергии с помощью обычной ГЭС. Но общая емкость такого «аккумулятора» в Германии составляет 40 ГВт-ч – не более чем альтернативные электростанции могут произвести в солнечный и ветреный день за один час!

Химические аккумуляторы слишком дороги, поэтому для потребления избыточной энергии одним из выходов является массовое внедрение электромобилей, которые станут естественными аккумуляторами и потребителями возобновляемой энергии.

А для хранения и транспортировки водорода, как утверждает Siemens, можно использовать существующие газотранспортные системы, которые позволят сохранять недельный запас энергии в водородном эквиваленте. По оценкам Siemens, к 2050 году Германии потребуется хранилище емкостью 30000 ГВт-часов.