Водородная электросеть была установлена на испытательном стенде в Камбрии, чтобы определить жизнеспособность газа для отопления британских домов. Предоставлено: Энтони Девлин / Bloomberg.
Окруженные соснами на удаленном участке базы RAF Spadeadam в Камбрии, три специально построенных дома используются для проверки видения будущего, которое вскоре может быть реализовано в домах по всей Великобритании.
Дома на «Хай-стрит» отапливаются 100% водорода, экологически чистым газом, который исследуется как возможная замена ископаемому топливу, стремящемуся к декарбонизации.
Стопка красных канистр снаружи обеспечивает на данный момент топливо, но National Grid также создает макет сети по соседству, чтобы проверить, как водород, который легче и горюче природного газа, ведет себя в трубах.
«Пока все хорошо», — говорят те, кто проводит испытание, которое является одним из нескольких, проводимых в Великобритании, чтобы помочь определить, можно ли использовать водород вместо природного газа в больших масштабах для обогрева домов и офисов Великобритании.
Эти испытания включают в себя Кильский университет, где смесь из 20% водорода и природного газа подается в дома по трубопроводу; в Файфе, Шотландия, где SGN будет отапливать около 300 домов, используя водород от ветряной электролизной установки; и проект Wales and West Utilities по тестированию гибридных систем, сочетающих водород и электричество.
На испытательных площадках устанавливаются водородные электросети для изучения поведения газа в подземных трубах, подаваемых в дома. Фото: Энтони Девлин / Bloomberg
«Нет ничего, что дало бы мне бессонные ночи», — говорит Тим Харвуд, руководитель отдела управления программами компании Northern Gas Networks, одной из компаний, возглавляющих проект Хай-Стрит. «Социальный риск [водорода] будет таким же низким, если не ниже, чем у природного газа».
Соединенному Королевству необходимо срочно сократить выбросы углерода в результате отопления домов, чтобы иметь хоть какую-то надежду на достижение юридически обязательной цели по нулевым чистым выбросам углерода к 2050 году и недавно выдвинутой промежуточной цели по сокращению выбросов на 78% к 2035 году.
Им может уделяться меньше внимания, чем машинам и фабрикам, но дома, большинство из которых получают отопление и горячую воду за счет сжигания природного газа, представляют собой большую часть проблемы. В 2019 году здания Великобритании выбросили 87 млн тонн эквивалента двуокиси углерода, что составляет 17% от общего объема выбросов в Великобритании. Из 87 млн. Тонн около 77% поступило из жилых домов и 14% — из коммерческих зданий. Сжигание ископаемого топлива для отопления является основной причиной их выбросов.
Успех Великобритании в сокращении выбросов до сих пор связан в основном с сектором энергетики, где ветряные турбины вырабатывают около 20% электроэнергии при очень низких затратах. В настоящее время необходимо добиться прогресса в таких областях, как отопление, где изменения, вероятно, будут более остро ощущаться потребителями энергии, будь то работа по установке новых котлов или тепловых насосов или даже температура в их доме (электрические тепловые насосы работают при более низких температурах). температура). Газовые и масляные котлы не будут вводить в новые дома с 2025 года.
Водород рекламируется как возможная альтернатива, потому что он не производит углекислый газ при сжигании и должен проходить через разветвленную сеть труб, которые обогревали дома на протяжении десятилетий.
Тем не менее, он также неэффективен, дорог и в настоящее время производится только в ограниченных количествах в Великобритании, что вызывает вопросы о том, насколько широкую роль он должен играть и не слишком ли он продвигается владельцами труб и производителями газа для защиты своих бизнес-моделей в лицо экзистенциальных угроз от декарбонизации.
«Если вы строите новый город и новые дома, где вы будете строить инфраструктуру и дома с соответствующей изоляцией, тепловые насосы вам очень подходят», — говорит Энтони Грин, директор водородного проекта в National Grid.
«Очевидно, что мир не такой, нужно дооснащать большинство вещей. Думаю, нам нужны варианты. На данном этапе нет никакого слэм-данка, чтобы сказать, нужно идти тем или иным путем. Общая стоимость активов газовой сети, вероятно, составляет 20-30 миллиардов фунтов стерлингов. Это весьма полезный актив. Вы не хотите списывать это со счетов — за это должен платить потребитель ».
Водород составлял часть городского газа, полученного из угля, который обогревал британские дома до того, как система была переведена на метан в 1970-х годах после открытия нефти и газа в Северном море. Он по-прежнему играет важную роль в промышленных процессах, поскольку может генерировать более высокие температуры, чем ископаемое топливо.
В настоящее время он в основном производится из природного газа, что приводит к значительным выбросам углерода. Однако предпринимаются усилия по увеличению его производства путем электролиза с использованием возобновляемой электроэнергии, а также по улавливанию выбросов, образующихся при производстве водорода из природного газа, и их хранению под землей. Последний не полностью безуглеродный: Комитет по изменению климата в 2018 году подсчитал, что использование водорода из ископаемого топлива с улавливанием углерода дает на 60-85% меньше выбросов за весь срок службы, чем использование природного газа в котлах.
Как производство водорода может увеличиться в ближайшие десятилетия за счет использования и хранения углерода (CCUS):
Производство водорода
Эти препятствия в производстве, а также большое количество электроэнергии и природного газа, необходимого для производства эквивалентной энергии в водороде, являются одной из причин, по которым многие предсказывали, что он будет играть ограниченную роль в домашнем отоплении, а электрические тепловые насосы будут играть более широкую роль. . Это будет соответствовать переходу от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии в энергосистеме по мере ее декарбонизации.
Правительство заявляет, что оно хочет, чтобы к 2028 году в домах Великобритании ежегодно устанавливалось 600 000 электрических тепловых насосов, называя их «проверенным и коммерчески жизнеспособным способом преобразования тепла в зданиях», добавляя, что оно ожидает, что «электричество станет значительной частью энергии, которую мы использовать дома ».
Но это также оставляет место для более широкой роли водорода в отоплении, в зависимости от результатов испытаний. План премьер-министра по зеленой промышленной революции из 10 пунктов обязывает правительство работать с промышленностью, чтобы «оценить водород как вариант отопления наших домов и рабочих мест».
Между тем в Белой книге по энергетике, выпущенной в декабре, говорится, что стратегические решения относительно долгосрочной роли водорода для отопления будут приняты в середине 2020-х годов, в зависимости от результатов испытаний. Решения по отоплению принимаются на фоне серьезного толчка по развитию водородной промышленности Великобритании.
Отопление британских домов только водородом может стать мейнстримом через несколько десятилетий, поскольку правительство ожидает, что затраты на технологии резко упадут. Фото: Энтони Девлин / Bloomberg
Министры стремятся не упустить возможности экспорта и цепочки поставок, поскольку ЕС и другие части мира также захватывают газ, в то время как отраслевые игроки, такие как Shell, BP и Orsted, выдвигают аргументы в пользу водорода в правительственном консультативном сообщении по водороду. Совет и в другом месте.
ВР планирует построить водородный завод в Тиссайде, который, по ее словам, может поставлять водород для местной промышленности и домов, — один из растущего числа водородных проектов, которые могут снизить затраты и работать в пользу более широкой роли газа в отоплении.
Однако на данный момент темпы сокращения выбросов углерода от зданий и капитального ремонта систем отопления идут медленно. Правительство только что отказалось от программы грантов на повышение энергоэффективности. Ежегодно устанавливается около 1,7 млн новых котлов, работающих на ископаемом топливе. Еще предстоит проделать большую работу по модификации подземных газопроводов, если будет использоваться водород. Водородных котлов еще нет на рынке.
«У всех, кто участвует в этом процессе, вызывает разочарование то, что они приняли твердое решение убрать котлы на ископаемом топливе из новых домов к 2025 году, но не упомянули другую сторону уравнения», — говорит Харвуд.
«Они не сказали, что вы можете заменить их водородными котлами, что действительно разочаровывает, потому что, если бы они это сделали, эти котлы уже были бы произведены. Они бы в магазинах.
Действительно, для тех, кому нужно немедленно заменить свой котел, неясно, что им делать дальше.
«Я думаю, что на этот вопрос очень сложно ответить, потому что не все варианты представлены и доступны», — говорит Грин из National Grid. «Вас заставляют то, что доступно в настоящее время; очевидно, что вы можете покупать только то, что есть на рынке. Это либо замена газового котла, либо установка теплового насоса.
«Нам нужно, чтобы эти потребительские возможности были на столе, чтобы можно было сделать больший выбор».
Свежие комментарии