Стаття

Перспективи та проблемні питання становлення і розвитку водневої енергетики в Україні

Ярослав Дорошенко, М.О. Карпаш, Сергій Стецюк, Р.М. Бабельський, В.Б. Воловецький
Анотація

Сформовано бачення ролі водню в декарбонізації економіки України, забезпеченні стабільності та підвищенні гнучкості усієї енергетичної системи, розвитку відновлюваної енергетики. Обґрунтована доцільність трансформації газової галузі в напрямку водневої енергетики, доцільність її лідерства у процесі побудови водневої економіки. Визначено чинники, які будуть сприяти здійсненню такої трансформації. Розглянуто одні з найважливіших у світі пілотних проектів, які закладуть основи і дадуть старт світовій водневій енергетиці. Наведено дані провідних світових аналітиків щодо поточного стану водневої економіки та прогнози щодо її зростання. Розглянуто можливості України щодо становлення та розвитку водневої енергетики та визначено чинники, які створюють гостру необхідність дій в цьому напрямку. Описано проблемні питання старту водневої енергетики та дано рекомендації, як їх вирішити. Рекомендовано заходи, які треба здійснити, щоб скористатись вікном можливостей з експорту водню та зберігання вуглекислого газу, який буде отриманий під час виробництва низьковуглецевого водню як в Україні, так в Європейському Союзі. Наведено рекомендації щодо ключових напрямків виконання науково-дослідної роботи, розвитку освіти, щоб трансформувати газову галузь України в напрямку водневої енергетики. Розглянуто існуючі технології виробництва водню, їх позитивні, негативні сторони, можливості щодо ефективного розгортання. Порівняно різні технологій виробництва водню, зроблено прогноз щодо їх перспектив. Розглянуто види транспорту водню серед яких акцент зроблено на трубопровідний транспорт. Зазначено яким критеріям повинна відповідати трубопровідна система, щоб транспортування водню було максимально ефективним. Обґрунтовано доцільність для транспортування газоводневих сумішей, чистого водню застосовувати газову інфраструктуру. Розглянуто вплив додавання водню в природний газ на якість газової суміші, режимні параметри транспортування, герметичність трубопроводів, компримування, редукування газової суміші, її підземне зберігання, безпеку та довговічність трубопроводів

Завантажити статтю

Отримано 12.10.2021

Доопрацьовано 02.02.2022

Прийнято 01.03.2022

https://doi.org/10.31471/1993-9973-2022-1(82)-7-33
Сторінки 7-33

ЦИТУВАТИ

Doroshenko, Ya., Karpash, M., Stetsiuk, S., Babelsky, R., & Volovetsky, V. (2022). Prospects and problematic issues of formation and development of hydrogen energy in Ukraine. Prospecting and Development of Oil and Gas Fields, 22(1), 7-33. https://doi.org/10.31471/1993-9973-2022-1(82)-7-33

Використані джерела

[1] https://www.epravda.com.ua/news/2021/10/29/679216/

[2] https://www.eurointegration.com.ua/experts/2021/12/13/7131421/

[3] A hydrogen strategy for a climate-neutral Europe: Brussels, 2020. 24 р.

[4] The National Hydrogen Strategy / Federal Ministry for Economic Affairs and Energy of Germany, 2020. 32 p.

[5] Polska strategia wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r, 2020. 50 p.

[6] UK Hydrogen Strategy: Crown copyright, 2021. 121 p.

[7] Hydrogen strategy for Canada, 2021. 141 p.

[8] The Norwegian Government’s hydrogen strategy / Norwegian Ministry of Petroleum and Energy and Norwegian Ministry of Climate and Environment. 55 p.

[9] Australia's national hydrogen strategy: Commonwealth of Australia, 2019. 136 p.

[10] https://www.dsnews.ua/future/reakciyazameshcheniya-kak-izmenitsya-nash-mir-poslepobedy-vodoroda-nad-karbonom-09032021-418131

[11] Program Manager Hydrogen Gasunie in a transitioning energy market / R. Schutte: Brussel, 2018. 7 p.

[12] Veijer J. Synergy Action TSO: Salzburg, 2018. 7 р.

[13] https://renewablesnow.com/news/bp-prepsbig-green-hydrogen-project-in-uk-with-60-mwinitial-phase-763167/

[14] https://www.h2bulletin.com/bp-to-developh2teesside-1-gw-blue-hydrogen-productionproject/

[15] https://economics.segodnya.ua/economics/ enews/ssha-nachali-zahvat-evropeyskogo-rynkabudut-proizvodit-v-ispanii-zelenyy-vodorod-1527728.html

[16] https://renen.ru/equinor-planiruetpervuyu-v-mire-krupnuyu-elektrostantsiyu-na-100vodorode/

[17] Leeds City Gate H21 : Report. Interactiveexecutive summary, 2016. 375 р.

[18] The GRHYD project Grid Management by Hydrogen Injection for Reducing Carbonaceous Energies Isabelle ALLIAT, ENGIE Lab CRIGEN. Berlin: OFAT, 2017. 25 p.

[19] https://www.engie.com/en/businesses/gas/ hydrogen/power-to-gas/the-grhyd-demonstrationproject

[20] HyDeploy Project Gas Network Innovation Competition: Cadent Second Project Progress Report (PPR), 2018. 28 p.

[21] Isaac T. HyDeploy: The UK’s First Hydrogen Blending Deployment Project. Clean Energy Journal. 2019. 3:2. P. 114–125.

[22] https://www.ans.org/news/article-2459/ nuscale-modules-hydrogen-production-numbersupdated/

[23] https://www.h2greensteel.com/

[24] https://www.siemensgamesa.com/productsand-services/hybrid-and-storage/green-hydrogen

[25] https://www.airbus.com/en/innovation/ zero-emission/hydrogen/zeroe

[26] https://global.kawasaki.com/en/corp/ newsroom/news/detail/?f=20191211_3487

[27] https://teco2030.no/

[28] https://www.epravda.com.ua/news/2021/ 04/12/672883/

[29] https://www.railway-technology.com/ features/video-uk-launches-first-hydrogenpowered-train-hydroflex/

[30] https://www.toyota-europe.com/world-oftoyota/articles-news-events/2020/mirai-2020

[31] https://news.infocar.ua/poslushayte_kak_ zvuchit_toyota_corolla_s_dvigatelem_na_vodorode_142876.html

[32] https://mind.ua/news/20223567-nimechchina-j-ukrayina-uzgodili-pershij-proekt-zvirobnictva-vodnevogo-paliva

[33] https://www.epravda.com.ua/projects/ greendeal/2021/11/3/679329/

[34] https://hydrogencouncil.com/en/hydrogeninsights-2021/

[35] Crisostomi E., Raugi M., Franco A., Giunta G. The smart gas grid: State of the art and perspectives. 4th IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Europe (ISGT Europe), 2013, 6-9 October, Copenhagen, 5 p.

[36] https://www.epravda.com.ua/projects/ greendeal/2021/07/23/676200/

[37] U.S. Department of Energy. February 2020. Hydrogen and Fuel Cells Program Record 19009. “Hydrogen Production Cost From PEM Electrolysis -2019”, 2020. 15 р.

[38] https://www.thetimes.co.uk/article/britishscientists-lead-the-way-in-hydrogen-gold-rushfrj2v8hts

[39] https://www.earth.ox.ac.uk/2021/09/goldhydrogen-oxford-earth-sciences-in-the-times

[40] https://ryzehydrogen.com/2020/12/16/ hydrogen-fund-backs-exploration-of-goldhydrogen-in-spain

[41] https://www.epravda.com.ua/projects/ greendeal/2021/12/29/681028/

[42] Odgen J., Myers Ja., Scheitrum D., McDonald Z., Miller M. Natural gas as a bridge to hydrogen transportation fuel. Insights from the literature. Energy Policy. 2018. 115. Р. 317–329.

[43] Winkler-Goldstein R., Rastetter A. Power to gas: the final breakthrough for the hydrogen economy. Green. 2013. 3(1). P. 69–78.

[44] https://www.industrie-techno.com/article/grhyd-atteint-les-20-d-hydrogene-dans-lereseau-de-gaz.56465

[45] Impact of hydrogen admixture on combustion processes – Part I: Theory. Testing Hydrogen admixture for Gas Applications Deliverable: D2.2 Status: Final, Dissemination level, 2020. 30 p.

[46] Kuczy´nski S., Łaciak M., Olijnyk A., Szurlej A., Włodek T. Thermodynamic and Technical Issues of Hydrogen and Methane-Hydrogen Mixtures Pipeline Transmission energies. Energies. 2019. 12. P. 569–590.

[47] TF_CM3TK-121 Guidance Note on Energy Determination when Non-Conventional Gases are injected into the Gas Network. Marcogaz. Technical association of the European natural gas industry, 2020. 26 p.

[48] Paul E., Dodds A. Ste´phanie DemoullinConversion of the UK gas system to transport hydrogen. International journal of hydrogen energy. 2013. 38. P. 89–100.

[49] Technical memorandum NO. 1785 Concepts NREC Project No. 10195 Prepared for: The Department of Energy (DOE) Project Director: Colin Osborne Project Manager: Francis A. Di Bella. Development of a centrifugal hydrogen pipeline gas compressor final report, 2015. 181 p.

[50] https://www.turbomachinerymag.com/ view/readying-pipeline-compressor-stations-for-100-hydrogen

[51] Hydrogen infrastructure –the pillar of energy transition. The practical conversion of longdistance gas networks to hydrogen operation. Siemens-energy, 2021. 26 p.

[52] European Hydrogen Backbone How a dedicated hydrogen infrastructure can be created july, 2020. 29 p.

[53] Department of Energy Hydrogen Program Plan, 2020. 56 p.

[54] WG-STO-16-08 (D085) Guidance Injection of Hydrogen/natural gas admixtures in Underground Gas Storage (UGS) MARCOGAZ 8th May, 2017. 13 p.

[55] https://rus.lb.ua/economics/2019/10/28/ 440848_vitrenko_sluchae_prekrashcheniya.html

[56] WG_HLS-268 Detection and measuring of pure hydrogen and blends of natural gas with hydrogen April 2021 Marcogaz, 2021. 5 p.

[57] Carbon monoxide and syngas pipeline systems IGC Doc 120/04/E Globally harmonised document. European industrial gases association. EIGA, 2004. 81 p.

[58] Japan`s Hydrogen Society Ambition: 2020 Status and perspectives. Ifri, 2020. 24 p.

[59] https://finbalance.com.ua/news/u-kabminiproponuyut-zaboroniti-import-i-restratsiyudizelnikh-ta-benzinovikh-avto

[60] https://mind.ua/news/20223565nimechchina-proponue-zbilshiti-dopomoguukrayini-v-obmin-na-znyattya-sankcij-ssha-protipivnichnogo-potoku