Енергийното бъдеще на България - ВЕИ, водород или АЕЦ?

Може да се обобщи, че усилията от последните години за подкрепа на ВЕИ технологиите доведоха до постигане на лесната цел - интегрирането им в рамките на работещата система на енергийно преобразуване, без последната да бъде променена радикално. Сега става дума вече за радикална промяна, но рядко обсъждаме с какво е свързана тя.

Без да навлизаме в обсъждане на крайните становища за бързо отказване от ядрената енергия и за ограничаване използването на съществуващите все още водни ресурси, ние предлагаме една по-умерена водородна стратегия, при която природният газ е допустим за приложение като преходно гориво (което според нас е неизбежно). Ефектът от намаляване на потребността от енергоносители също не се обсъжда, тъй като е необходимо да се съпоставят двете противоположни тенденции на повишена енергийна ефективност, но и на повишени нужди за производство и прилагане на новите технологии.

Фотограф : Paul Hanna

Задачата за превръщане на слънчевата и вятърна енергия във фаворити при производството на електрическа енергия, след като вече се постигнаха пазарните ценови нива в регионите с добър енергиен потенциал, сега е да се постигне нужната за електроенергийната система непрекъсваемост на доставките. Технически това е постижимо, но изисква широкото навлизане на индустриални образци на батерии за съхранение на енергия и евентуално за водородната енергетика.

За постигане на сегашното ниво на използване на слънчевите и вятърни технологии в Европа бяха необходими 15 години и сериозни законодателни промени и регламентиране на финансови преференции. Преодоляването на следващите предизвикателства на системно ниво е по-сложно и ще изисква допълнително време и нова финансова подкрепа.

Превръщането на електрическата мобилност във фаворит при транспорта предстои. Засега се разчита много повече на конверсията при горивната база чрез използване на повече втечнен природен газ и добавки на биогорива към класическите горива. При това се инвестира в оборудване и инфраструктура, която за жалост ще стане излишна в бъдеще при масовото навлизане на електромобилите. Електромобилността предполага значителни инвестиции в нова инфраструктура, умни мрежи и транспортни средства, но и значително увеличаване на производството на електрическа енергия, т.е. допълнителни ВЕИ или ядрена енергия. Темата за водорода също се поставя като опция в контекста на очевидните трудности за масово навлизане на електромобилността.

Задачата за трансформация на енергийното потребление за отопление и охлаждане е тема с най-висок приоритет, защото касае около 40% от енергийното потребление и голям брой домакинства, които ще се наложи да променят отоплителните си системи и уредите си.

Иначе досегашните алтернативи тук са много и разнообразни - термопомпи, геотермална енергия, централизирани и локални системи, слънчеви колектори и отново използване на водород - директно или чрез горивни клетки. Въпросът с цената на такива уреди и инсталации извежда на преден план отново нуждата от финансова подкрепа от държавата.

Докато при изброените по-горе задачи технологичните решения са ясни и е необходимо да се решат въпросите с финансирането им, по отношение на сега модерната тема - водородната енергетика, нещата са по-неясни. В същото време осъществяването на другите задачи на прехода се свързва повече или по-малко с водорода, защото той, както и електрическата енергия, е енергиен носител, който може да се произвежда по много начини и да се използва за много приложения. Предимството му в сравнение с електроенергията е, че може да се съхранява и да се използва пряко в химически производства.

\ Фотограф : Kai Pfaffenbach

Понастоящем водородът има основно приложение при рафиниране на петрол или за производство на амоняк, като се прилагат три типа електролизерни технологии за неговото получаване, а като изходна суровина се използва или вода, или природен газ.

За да се постигне "зелен" водород, обаче не трябва да се използват като изходна суровина изкопаеми ресурси, а електрическа енергия от ВЕИ.

Какви са реалистичните възможности за широко внедряване на водорода в България?

Предлагаме една предварителна оценка при следните допускания и предварителни условия:

• Водородът може да замени природния газ изцяло само в случаите на индустриалното преобразуване, както и в голяма степен при използването му за отопление в бита и услугите
• В транспорта и енергетиката водород засега може да се прилага само като смес с природен газ, и то максимум до 20%. Това означава, че най-много около 0.85 млрд. куб.м природен газ, който е използван у нас през 2018 г., може да се замени с около 220 000 тона водород.
• Замяната на въглищата при производството на електрическа енергия изглежда, че на първо време ще бъде осъществена чрез ТЕЦ на природен газ. При това отново ще е необходимо смесване с до 20% водород за постигане на новите изисквания за въглеродни емисии под 300 g/kWh, при което ще са необходими допълнително около 150 000 т водород годишно.

Така определеното необходимо общо количество водород за потребление в страната се определя на около 370 000 тона. За неговото производство биха били необходими електролизери с общ електрически капацитет около 16 GW. А за да се квалифицира като "зелен", за производството на това количество водород ще е необходимо изграждането на около 23 GW фотоволтаични парка (разполагането на еквивалентните 15 GW вятърни мощности у нас е нереалистично).

Навлизането на новите технологии за новото водородно гориво е сложна и скъпоструваща задача, която не може да се осъществи бързо. При това проблемът с използване на преходното гориво природен газ остава и ще е необходима следваща стъпка на прехода през четиридесетте години на този век, свързана с изграждането на нови ВЕИ мощности и нови инвестиции в инфраструктура.

Такъв мащабен преход може би е по силите на страни с мощни икономики като Германия, но у нас следва да се търсят по-прагматични решения, които съответстват на възможностите ни. В тази връзка не бива да се изключват възможностите на ядрената енергетика. Същевременно следва да се насочим с приоритет към производства, свързани с новите технологии за водород и електромобилност, за да бъдем част от новите вериги на доставки в Европа.

* Заглавието е на редакцията. Авторите са част от Българския енергиен и минен форум - Иван Хиновски е негов председател, а Антон Иванов - член на УС.