8 мая австрийская компания RAG запустила первый в мире пилотный проект по подземному хранению водорода на территории бывшего газового склада в Рубенсдорфе. В рамках пилотного проекта будет храниться 1,2 миллиона кубических метров водорода, что эквивалентно 4,2 ГВт·ч электроэнергии. Водород будет производиться с помощью протонно-обменной мембранной ячейки мощностью 2 МВт, поставленной компанией Cummins. Первоначально ячейка будет работать в базовом режиме, производя достаточное количество водорода для хранения. Позже, в ходе проекта, ячейка будет работать в более гибком режиме, передавая избыточную возобновляемую электроэнергию в сеть.
Пилотный проект, являющийся важной вехой в развитии водородной экономики, продемонстрирует потенциал подземного хранения водорода для сезонного накопления энергии и проложит путь к крупномасштабному внедрению водородной энергетики. Хотя еще предстоит преодолеть множество проблем, это, безусловно, важный шаг на пути к более устойчивой и декарбонизированной энергетической системе.
Подземное хранение водорода, то есть использование подземных геологических структур для крупномасштабного хранения водородной энергии. Для производства электроэнергии из возобновляемых источников и водорода, водород закачивается в подземные геологические структуры, такие как соляные пещеры, истощенные нефтегазовые месторождения, водоносные горизонты и облицованные твердые скальные пещеры, для хранения водородной энергии. При необходимости водород может быть извлечен из подземных хранилищ для использования в качестве газа, для выработки электроэнергии или других целей.
Водородная энергия может храниться в различных формах, включая газ, жидкость, поверхностную адсорбцию, гидриды или жидкость с использованием бортовых водородных резервуаров. Однако для обеспечения бесперебойной работы вспомогательной энергосети и создания совершенной водородной энергетической сети в настоящее время единственным осуществимым методом является подземное хранение водорода. Наземные формы хранения водорода, такие как трубопроводы или резервуары, имеют ограниченную емкость хранения и разрядки, составляющую всего несколько дней. Подземное хранение водорода необходимо для обеспечения энергоснабжения в течение нескольких недель или месяцев. Подземные хранилища водорода могут удовлетворить потребности в энергоснабжении на несколько месяцев, позволяют извлекать водород для непосредственного использования по мере необходимости или преобразовывать его в электроэнергию.
Однако подземное хранение водорода сталкивается с рядом проблем:
Во-первых, технологическое развитие идёт медленно.
В настоящее время исследования, разработки и демонстрация возможностей хранения газа в истощенных газовых месторождениях и водоносных горизонтах продвигаются медленно. Необходимы дополнительные исследования для оценки воздействия остаточного природного газа в истощенных месторождениях, реакций бактерий в водоносных горизонтах и истощенных газовых месторождениях, которые могут приводить к загрязнению и потере водорода, а также влияния герметичности хранилищ на свойства водорода.
Во-вторых, срок строительства проекта длительный.
Проекты подземного хранения газа требуют значительных сроков строительства: от пяти до десяти лет для соляных пещер и истощенных резервуаров и от десяти до двенадцати лет для хранения в водоносных горизонтах. Для проектов хранения водорода может потребоваться еще больший временной промежуток.
3. Ограничено геологическими условиями.
Местные геологические условия определяют потенциал подземных хранилищ газа. В районах с ограниченным потенциалом водород можно хранить в больших масштабах в качестве жидкого носителя посредством процесса химической конверсии, но при этом снижается эффективность преобразования энергии.
Хотя водородная энергетика пока не получила широкого распространения из-за низкой эффективности и высокой стоимости, в будущем она имеет широкие перспективы развития благодаря своей ключевой роли в декарбонизации в различных важных областях.
Дата публикации: 11 мая 2023 г.