Hydrogen in China

https://www.cleantech.com/hydrogen-in-china/ 

Водород в Китае

Летом министр науки и технологий Китая Ван Ган призвал Китай «изучить возможность создания водородного общества». Учитывая то, что министр сделал два десятилетия назад аналогичный призыв к электрификации транспортных средств, который сыграл роль в доминировании Китая на рынке, пристальное внимание уделяется.

Китай активно продвигает разработку водорода и топливных элементов и находится на пути опережающего развития в ЕС и США, уделяя особое внимание водородным автобусам и грузовикам. За первые семь месяцев 2019 года установленная мощность водородных топливных элементов увеличилась в шесть раз.

В то время как некоторые крупные нефтегазовые корпорации ждут в стороне от более надежных признаков государственной поддержки, местные и внешние новаторы на раннем этапе мобилизовались по всей стране.

Для китайского правительства водород предлагает путь к достижению целей в области климата и загрязнения окружающей среды, не увеличивая зависимость от импортируемого топлива. Это также открывает новые возможности для развития экологически чистых промышленных товаров на экспорт. Страна надеется, что к 2040 году водород будет составлять 10% китайской энергосистемы.

Существующие отношения Китая с водородом

Водород не новость для Китая. Это крупнейший в мире производитель водорода, который производит 22 миллиона тонн водорода в год, что составляет треть от общего объема производства в мире. Добыча в основном ведется на специализированных заводах на основе нефти или угля на нефтеперерабатывающих или химических предприятиях, из которых добыча угля остается дешевле, чем электролиз природного газа или воды, около 0,8 юаня (0,11 долл. США) за кубометр.

Поставка водорода происходит из-за высокого местного спроса на химическое производство и переработку нефти. Его устоявшееся использование в качестве сырья обусловлено его доминированием на рынке аммиака (на который приходится 2/3 мирового спроса на водород), на долю которого приходится 40% мирового годового объема производства в мире.

Развивающийся подход Китая

В то время как перспективы Китая в отношении водорода будут расти в сегментах традиционного сырья, прогнозируемый спрос в 60 миллионов тонн (к 2050 году), как полагают, будет обусловлен его более широкой ролью в китайской энергетической сети. Ожидается, что в качестве энергетического вектора водород будет использоваться в различных секторах, включая транспорт, альтернативное сырье, тепло и электроэнергию в зданиях, а также промышленную энергию, с основным акцентом на нейтральность углерода и энергетическую независимость.

С тех пор, как президент Си Цзиньпин призвал к « четырем революциям » в области энергетики в 2014 году, в Китае произошел поворот к развитию энергетики, направленный на создание чистой, низкоуглеродистой, безопасной и эффективной энергетической системы.

В 2015 году правительство Китая опубликовало инициативу « Сделано в Китае до 2025 года» - десятилетний план модернизации обрабатывающей промышленности Китая, включая использование водорода в качестве ключевой технологии для развития на рынке энергетических транспортных средств.

Первая дорожная карта по технологиям транспортных средств на водородных топливных элементах была выпущена в 2016 году, а позднее в том же году к 14- й пятилетке были добавлены новые энергетические транспортные средства и водородная инфраструктура H2, в которых намечены цели массового применения водорода в транспортном секторе (см. Ниже).

Китайские цели по производству водорода и FCV в 2016 году предоставлены Китайской ассоциацией автомобильных инженеров.

В этом году Китай обновил стратегию « Сделано в Китае 2020» . Среди небольших обновлений большим изменением стало движение субсидии на транспортные средства новой энергии. В конце года субсидия для электромобилей с чистым аккумулятором будет сокращена и переведена на автомобили с водородными топливными элементами. Средства, сэкономленные за счет электромобилей, будут потрачены на инфраструктуру и услуги по заправке водородом, которые определены как узкие места для прогресса отрасли. Цель состоит в том, чтобы достичь массового производства FCEV к 2020 году. Исходя из истории успеха PHEV и BEV в Китае, вполне вероятно, что амбициозные цели будут достигнуты.

Промышленные кластеры:

После изменений в национальной политике местные власти активно развернули планы по развитию сектора. Более 11 провинций объявили о местных схемах субсидирования для оказания дополнительной поддержки транспортным средствам на водородных топливных элементах. Наиболее заметно было объявление водородных кластеров ; области высокой концентрации промышленной деятельности, где капитальные затраты на водородную инфраструктуру могут быть разделены между участниками рынка. На сегодняшний день 20 городов объявили о планах развития водородных кластеров. Чэнду, Датун и Ухань, три столицы провинций Сычуань, Шаньси и Хубэй, соответственно, создают водородные столицы. Некоторые из объявленных ключевых кластеров:

• Пекин-Тяньцзинь Хэбэй между Пекином и Чжанцзякоу : планы включают в себя 3000 автомобилей ФК к 2021 году, «водородный коридор в Пекин», когенерацию для сообществ, резервное питание и смешивание водорода с существующей инфраструктурой природного газа
• Дельта реки Янцзы через провинцию Шанхай Цзянсу : до 2020 года планируется построить более 20 водородных скоростных автомагистралей и более 500 станций заправки водородом, соединяющих все города региона, дельту реки Чжуцзян через Фошань-Юньфу \ Дунгуань и Гуандун

Несмотря на амбициозные цели, большинству городов предстоит пройти долгий путь, чтобы поразить цели. Например, в Шанхае в настоящее время на улицах есть 6 автобусов ФК, 50 автомобилей ФК, 28 грузовиков ФК, 20 микроавтобусов-шаттлов ФК и 500 транспортных средств ФК. В настоящее время в Пекине есть только 5 автобусов FC, 30 маршрутных микроавтобусов FC и 5 транспортных средств логистики FC, которые будут введены в эксплуатацию в 2018 году.

Различные политики поддержки водорода по всему Китаю, любезно предоставлены Energy Iceberg.

Локализованная динамика - изменение бизнес-моделей и инноваций

Учитывая разрыв между целевыми показателями и сегодняшними реалиями, существуют возможности как для внутренних, так и для некоммерческих корпораций инвестировать и извлекать выгоду из ряда инноваций в цепочке создания стоимости водорода.

Сегодня большая часть водорода в Китае поступает из угля. В Китае работает около 1000 газификаторов угля, что составляет 5% от общего потребления угля в Китае. Большая часть спроса приходится на дельту реки Янцзы и дельту реки Чжуцзян. Китай также использует паровую конверсию метана, извлекая выгоду из инфраструктуры природного газа Китая. Однако успех решений для природного газа может быть непростым, учитывая, что газификация угля в Китае примерно на 20% дешевле, чем водород при добыче природного газа.

Китай является мировым лидером по установленным возобновляемым мощностям. Выработка децентрализованного водорода в сочетании с децентрализованным возобновляемым производством приобретает все больший интерес в качестве маршрута для решения проблемы изменчивости и сокращения возобновляемых источников энергии из-за географического разделения стран на северо-западе и потребления в восточных прибрежных провинциях. PEM Electrolysis рассматривается как решение, учитывая его способность справляться с прерывистыми децентрализованными возобновляемыми источниками энергии. Кроме того, накопление возобновляемой энергии в форме водорода имеет потенциал благодаря его высокой плотности энергии, долговременному хранению и способности передавать электроэнергию в другие сектора энергетики. В феврале МЭА обнародовало четыре крупных проекта PEM в Китае с такими игроками, как Guangdong Synergy Hydrogen Power Technology Co, организация, занимающаяся мобильными приложениями.

Будущее электролиза

Для Китая стоимость производства водорода из угля остается очень низкой. Экономическая и информационная комиссия Ухани сообщила, что после повышения давления и хранения затраты на производство водорода остаются в три раза меньше, чем производство водорода при электролизе воды. Учитывая этот разрыв в затратах, вопрос для Китая будет заключаться в том, могут ли проекты, связанные с затратами на электролизер, снизиться настолько, чтобы оправдать глобальный переход от производства водорода на угольной основе к производству водорода с помощью электролиза.

Незрелость китайского рынка ПЭМ также увеличивает затраты. Между отечественными и зарубежными производителями существует значительный технологический разрыв. Китайские лидеры рынка электролизеров PEM Китайская корпорация судостроительной промышленности и Shandong Saikesaisi Hydrogen Energy Co в настоящее время борются за то, чтобы конкурировать с лидерами международного рынка, такими как Hydrogenics (которая была приобретена Cummins этим летом), Siemens, ITM Power и NEL Hydrogen. Эти корпорации работают над планами локализации своих производственных линий. Например, Siemens начал разрабатывать стратегию китайского рынка в конце прошлого года. Ранее в этом месяце Siemens и China State Power Investment Corp. подписали новый Меморандум о взаимопонимании по разработке и использованию зеленого водорода.

Угольное поколение - средство для достижения цели?

В настоящее время запланировано несколько проектов по добыче угля. Хотя использование угля может не помочь странам в достижении целевых показателей выбросов в краткосрочной перспективе. Многие считают, что использование технологий улавливания углерода в сочетании с газификацией угля может стать ключевой ступенью для развития рынка водорода. Учитывая, что тогда будет создан новый рынок водорода, на более поздней стадии можно будет использовать методы устойчивого производства, как только затраты на производство будут ниже.

Вождение для инноваций

Автомобильные стартапы находятся на ранних стадиях реализации возможностей. Bloomberg сообщил, что индустрия топливных элементов получила от китайских компаний инвестиции на сумму более 1 миллиарда долларов.

Первый двигатель на топливных элементах компании Wuhan HydraV Fuel Cell Technologies запущен в производство в городе Датун. Компания планирует создать индустриальный парк водородной энергетики на 380 миллионов долларов, с ежегодной производительностью в 50 000 двигателей на водородных топливных элементах. Компания Beijing Shouhang IHW Resources Saving Technology также открыла филиал в Датуне, где планирует построить три завода по производству водорода, от 10 до 20 заправочных станций и от трех до пяти распределенных водородных электростанций. Многочисленные проекты, подобные этому, реализуются по всей стране, и большинство ищет уголь вместо электролиза для достижения целей. В настоящее время годовой объем добычи угля в Датуне составляет более 100 млн. Тонн, поэтому добыча водорода из угля является ключевым шагом для превращения города в водородную столицу.

Компания Grove Hydrogen Automotive, основанная в этом году, представляет собой полностью водородный автомобильный стартап, разрабатывающий три водородных автомобиля, предназначенных для использования в качестве подвижного состава. При поддержке CICC Capital, Everbright и Wuhan Donghu Guolong компания разрабатывает 3,5-метровый автомобиль для совместного использования, фургон для доставки и автомобиль для такси. Начинающая компания видит возможности для основанной на услугах бизнес-модели «точка-точка», учитывая, что такие гиганты, как Alibaba, отказались от владения сервисом доставки и теперь проводят тендеры на доставку частных пакетов. Водородный парк позволяет автомобилям дальнего радиуса действия с быстрым временем зарядки по сравнению с существующими электромобилями.

МНОГО ДЕНЕГ ДВИЖЕТСЯ В ЭТОМ ПРОСТРАНСТВЕ:

• Компания Great Wall Motor инвестировала более одного миллиарда юаней (149 миллионов долларов) в исследования и разработки в области водородной энергетики и транспортных средств на топливных элементах.
• China National Heavy Duty Truck Group Co Ltd планирует потратить более 7 миллиардов долларов на производство автомобилей на топливных элементах в Шаньдуне
• Стартап Mingtan Hydrogen планирует инвестировать 373 миллиона долларов в рынок водородной промышленности. К 2022 году она хочет собрать 100 000 батарей на топливных элементах и ​​собирается привлечь 14 миллионов долларов для расширения своих производственных мощностей.

Несмотря на то, что перспектива на водород в Китае выглядит многообещающей, ряд препятствий все еще существует. Проблемы, связанные со стандартами водородной безопасности в зонах отчуждения и вокруг транспортировки водорода под давлением, еще предстоит преодолеть. Принимая во внимание очевидные амбиции частного сектора, рынок, скорее всего, найдет интеллектуальные решения для преодоления этих препятствий в краткосрочной перспективе с использованием существующей инфраструктуры.