Power to Gas: Німці навчились виробляти газ з вітру

Бізнес-ідея надзвичайно проста: за допомогою давно відомої технології направляти надлишки електрики на виробництво газу, а відтак, завантажувати його у вже наявну розгалужену систему трубопроводів і підземних сховищ. Виникла ця ідея, що отримала назву Power to Gas, у 2008-2009 роках в Німеччині і досі над нею працюють практично тільки тут.

Те що технологія поширена у Німеччині має своє пояснення. З одного боку, саме ця країна останнім часом має проблему надлишкового виробництва електроенергії, адже кількість вітрогенераторів і сонячних батарей завдяки активній державній підтримці стрімко збільшується, а вітер дме і сонце світить навіть тоді, коли споживання електроенергії низьке, наприклад, у вихідні. Тому зростає попит на технології накопичення "зеленої енергетики".

На шляху до промислового застосування

З іншого боку, у Німеччині, як ніде ще у Європі, добре розвинена газова інфраструктура.

Точкою відліку бізнес-концепції став, описаний в будь-якому підручнику з фізики, метод електролізу. У лабораторних умовах його застосування дозволяє без жодних труднощів отримувати зі звичайної води водень, який потім можна перетворювати на метан. Проблема ж в тому, що застосовувати цю просту схему в промислових масштабах через низький коефіцієнт корисної дії (ККД) поки невигідно. Однак це питання часу.

Адже над вирішенням цієї проблеми в різних куточках Німеччини разом з ученими провідних вузів ФРН не покладаючи рук працюють експерти провідних німецьких енергетичних і технологічних компаній. 18 червня у Берліні представники цього нового напрямку відновлюваної енергетики брали участь  у другій загальнонімецькій конференції. Вона пройшла під вельми показовим девізом "Системне рішення на шляху до промислового застосування".

Два десятки проектів

Конференція була організована напівдержавним Німецьким енергетичним агентством (DENA), глава якого Штефан Колер описав Power to Gas так: "Це інноваційне системне рішення, якого зараз з економічної точки зору ми не потребуємо, але воно має бути готове до того часу, коли така необхідність реально з'явиться".

Розповівши також про плани уряду Німеччини щодо прискореного розвитку відновлюваної енергетики, Штефан Колер висловив припущення, що потреба в такій системі накопичення енергії виникне вже на початку наступного десятиліття. Тому він поставив за мету до 2022 року довести потужність установок, що працюють за принципом Power to Gas до 1000 мегават (МВт). А це  – потужності атомної електростанції!

На сьогодні, повідомив Колер, в Німеччині вже діють дев'ять установок, три будують і ще десять - на стадії проектування. Потужність цих промислових або дослідно-промислових об’єктів складає від 100 КВт до 6 МВт. Найстаріша в Німеччині і, відповідно, у світі розташована в містечку Пренцлау, що на північ від Берліна, запрацювала вона восени 2011 року.

Перша в світі "гібридна електростанція"

"Гібридна електростанція" фірми Enertrag складається з трьох вітрогенераторів потужністю у 2 МВт, які постачають електроенергію в звичайну мережу, і біогазової установки. На надлишках, що виникають під час сильного вітру, працює електролізер. Водень, одержуваний з його допомогою, частково йде до Берліна на станцію для заправки водневих автомобілів, а решта накопичується.

При необхідності його змішують з біогазом і направляють у дві власні ТЕЦ, які виробляють як електрику, так і тепло для найближчих населених пунктів. "Філософія нашої компанії, створеної у 1998 році, полягає в тому, щоб генерувати електроенергію виключно з відновлювальних джерел", - пояснив кореспонденту DW Вернер Дівальд, член правління Enertrag. Незабаром, ця компанія планує встановити вітряки поруч з новим берлінським аеропортом і відкрити там станцію для заправки автомобілів, звичайно таких, які працюють на електриці. Іншими словами, тут реалізовуватимуть проект за схемою Power to Gas.

Однак цією бізнес-ідеєю зацікавились у Німеччині не тільки молоді фірми, натхненні екологічною тематикою, а й такий гігант, як E.on  - найбільша енергетична компанія країни. За кілька днів до конференції, 13 червня, та оголосила, що її дослідно-промислова установка у Фалькенгаґені, містечку між Берліном і Гамбургом, вперше завантажила в газотранспортну мережу, отриманий методом електролізу,  водень.

Пілотні установки E.on

"Норми, які діють в Німеччині, дозволяють домішувати до природного газу до 10 відсотків водню. Ми вирішили почати з 2 відсотків", - пояснив DW керівник проекту Рене Шооф. За його словами, на сьогодні установку потужністю в 2 Мвт тестують і налагоджують, щоб наприкінці серпня офіційно ввести в експлуатацію.

Зрозуміло, що компанія з річним оборотом у 132 мільярди євро, спорудила цю установку не з метою отримання швидкого прибутку. "Про економічний ефект я поки нічого сказати не можу, завдання нашого трирічного пілотного проекту полягає у тому, щоб в умовах реального виробництва на практиці вивчити всілякі технічні, ринкові та правові аспекти", – ділиться планами Рене Шооф.

Одночасно E.on запускає ще один проект. 24 червня під Гамбургом розпочнеться будівництво установки, на якій улітку 2014 року відпрацьовуватимть принципово нове, компактніше обладнання для електролізу.

На питання, чи не намагається E.on, опанувавши нове джерело газу, у такий спосіб скоротити постачання енергоносіїв з Росії, Рене Шооф відповів рішучим "ні":  "Ми розглядаємо цю технологію як спосіб накопичення надлишкової електроенергії, отриманої з відновлюваних джерел, а не як частину нашого газового бізнесу. Це не конкуренція традиційному природному газу ".

Справді, про жодне заміщення імпортного газу на конференції в Берліні не йшлося. Power to Gas сприймається усіма (принаймні зараз) виключно як складова частина "зеленої енергетики". Але що буде, якщо бізнес-ідея виправдає пов'язані з нею очікування? З одного боку, вся газова галузь в Німеччині напевно отримає додатковий імпульс для розвитку. З іншого боку, німці знайдуть нове і власне джерело газу. Причому "родовище" це виявиться відновлюваним.