17-11-2017 20-11-2018

Ето как водата ще замени въглищата: Проф. Дария Владикова пред Dir.bg

Трябва да се фокусираме върху производство на водород за индустрията и транспорта, каза ръководителят на направление „Водородни технологии и енергийни системи“ в Институт за устойчив преход и развитие към Тракийския университет. В България обаче водородният транспорт не се признава за електротранспорт

Снимка: Рая Лечева, 3eNews

Ето как водата ще замени въглищата: Проф. Дария Владикова пред Dir.bg

11:26 | 12 септември 2023 | Автор : Рая Лечева, 3e-news.net 73 19202 Снимка: Рая Лечева, 3eNews

Живеем във въглеродна икономика. Всички енергийни източници са свързани с продукти, които съдържат въглерод - въглища, природен газ, нефт. Цялата ни енергетика е свързана с тези съединения, които на практика отделят CO2 емисии. 20 век преживя бум в икономиката, но и бум в емисиите. Станахме консуматорско общество, използваме все повече енергия. Природата показа, че по този начин повече не може да продължаваме. Още през 70-те години започнахме да говорим за появата на озоновата дупка и как да намалим използването на спрейове. Нарастването на CO2 през последните 100 000 години има симетрични пикове и спадове. От 1953-54 г. обаче излизаме от зоната на нормалните граници. През 1950 г. стигнахме до горния праг и се очакваше да настъпи стабилизация и спад. Това не се случи. Започна едно бързо нарастване нагоре по права линия, което е повече от фатално. Аз съм приятно изненадана от световната наука и политика, които анализираха този процес. 30-40 г. по-късно стартира глобалната политика за намаляване на CO2 емисиите. Това споделя пред Dir.bg и 3eNews проф. Дария Владикова, ръководител на направление "Водородни технологии и енергийни системи" в Институт за устойчив преход и развитие към Тракийския университет - Стара Загора. Тя е и част от екипа на Института по електрохимия и енергийни системи към БАН.

Green Deal

Всички мислят, че говорим за водород в Европейския съюз от Зелената сделка, която беше приета 2019 г. и чиновниците са решили да сложат вътре водород. Това не е така. Идеята за водородна икономика започва от времето на Жул Верн, който казва "Водата ще бъде горивото на бъдещето". Професионално за водородна икономика се говори от 70-те години на миналия век. Терминът е въведен от един от най-добрите световни електрохимици - Джон Бокрис, който развива идеята. Изграждането на водородна икономика става официална европейска политика през 2004 година с приемането на водородната стратегическа платформа от Романо Проди.

Акцентът не е във водорода, а във ВЕИ, защото ние произвеждаме зеления водород, за да може оптимално да използваме възобновяемата енергия. Какви са перспективите за България, разговаряме с един от най-добрите ни учени в тази посока.

- Проф. Владикова, в териториалните планове и специално в този на град Стара Загора е предвидено развитие на водорода и електролизьори за производство на водород. Смятате ли, че плановете са достатъчно конкретни да предложат алтернатива на въглищата?

- Накратко, не са. Но темата за развитие на водорода в Стара Загора е много по-стара от териториалните планове. На практика много усилия положихме в тях на по-късен етап да влезе водородът. Водородът доста трудно си пробива път, но веднъж като го пробие е опасно, защото става модерен. Всички започват да правят водород без да мислят за какво го правят. Трябва да започнем първо с отговор на въпроса за какво ни трябва водород и какво ще правим с него. Какъв е смисълът за България? От 2012 година има работна група на тази тема. Никой не ни обръщаше внимание.

Страната ни трябва да направи териториалните планове по подобие на проектите от общ европейски интерес Important Projects of Common European Interest (IPCEI). Държавата прави едно рамкиране например до 2035 г. колко GW електролиза са необходими и потенциалните ниши за приложение - затова работим по Пътната карта за развитие на водорода. Фирмите кандидатстват и описват на какви инвестиции са готови, за да постигнат тези цели. Експертна държавна комисия отсява фантазиите от реалностите и се избира и подпомага бизнес, който наистина има сериозни намерения. Така изглеждат плановете на Португалия, например.

Идват много ентусиазирани компании. Ще дам пример с фабрика за хавлии от Казанлък, които искат да приложат иновативни решения и в производствения процес да използват слънчеви панели и водород. Искат да правят водород от слънчева енергия, за да получат водна пара, но това не е рентабилно. По-добрият вариант е да използват директно електроенергията от панелите, производството на водород ще им излезе много скъпо.

Българското производство трябва да е насочено в транспорта и големите индустриални предприятия. Например в рафинерията и заводите за амоняк и торове, където директно сивият водород, който се получава от реформинг на природен газ, се замени със зелен водород, който се получава чрез електролизана вода, т.е. чрез разлагане на водата на водород и кислород, за което се използва възобновяема енергия. Друга индустриална ниша са високо температурни процеси, например в стъкларската индустрия. Средносрочна програма е в производства, които няма как да избегнете CO2 като например цимента. Но на този етап е твърде скъпо България да се захване с такива демонстрационни проекти. Бих посъветвала да започнем да произвеждаме зелен амоняк Но първо трябва да започнем с производството на водород за транспорта.

- Какви цели има страната ни в тази посока?

- До 2025 г. трябва да имаме 120 превозни средства на водород. Това е поет ангажимент през 2020 г. по Директивата за алтернативни горива, която вече се превърна в регламент. Но за момента нищо не е направено. В приетата Пътна карта за развитие на водорода ще се опитаме да променим това. Четири общини са готови да получат по 30 автобуса или 120 водородни автобуса с общо 14 MW електролизьори за производство на водород. Проблемът е, че по програмите приемат документи за електрификация на транспорта, но водородният транспорт не се признава за електротранспорт. Това е една от бариерите, с които се борим. Цял свят знае, че водородните превозни средства са на батерия и на горивна клетка и са 100% електрически, само България не знае. В подготвяния Закон за стимулиране на електрическата мобилност въпреки моите текстове все още водородните автомобили на горивна клетка не са включени. Нашият водороден автомобил в БАН няма зелен номер. До два месеца ще е готова и подвижната водородна зарядна станция в рамките на един научен проект. Преодоляваме бариери, но това е нормално, когато за водорода се знае толкова малко. Работя и в сферата на батериите, но батериите не могат да създадат икономика за разлика от водорода. Водородът на първо място може да се произвежда в огромни количества, както е с нефта. За разлика от него обаче водородът не се изчерпва, не го копаем, а го правим най-често от вода. При използването му той отново се превръща във вода. В момента в България се произвежда водород, само че от природен газ. Ние сме на осмо-девето място в ЕС по производство на мръсен, сив водород. Ако заменим този водород със зелен, веднага подобряваме CO2 емисиите и постигаме целите си.

Можем да го използваме навсякъде, както продуктите от нефта. Използваме го като суровина, и като енергиен носител, за термични процеси, в транспорта, за производство на химикали, в бита.

- Как ще коментирате изказване на г-н Александър Загоров от КТ "Подкрепа", че централите в комплекса "Марица Изток" може да бъдат допълващи мощности само, когато започнат да правят водород?

- Соларите правят електрическа енергия, която не може да се съхранява. Целта на национално ниво трябва да е да произвеждаме толкова водород колкото можем да изразходваме или да изнасяме. Натрупване на електрони не съществува. Какво правим, за да осигурим баланса на енергия в момента? Като имаме свръхпроизводство, спираме възобновяемата енергия, защото нито може да спрете ТЕЦ за минути, нито атомната централа. Когато имаме свръхпроизводство, спираме най-чистото производство. Вместо да спираме производството на зелена енергия, ние просто ще трябва да включим електролизьора, който започва да произвежда водород, който съхраняваме. Това е един от пътищата да тръгнем към тази мащабна водородна икономика.

Виж още Александър Загоров, КТ "Подкрепа": Декарбонизацията не трябва да разбива ТЕЦ "Марица Изток 2" и мините

Г-н Загоров отчасти е прав, ТЕЦ могат да бъдат балансиращи, когато има много възобновяема енергия. ТЕЦ могат да работят на водород, ако сменим въглищата с водород. Проектът ЗАХИР е първият, който пилотно се опитва да мине първо от въглища на природен газ, в който да впръскваме водород, така че да намалим ефекта от емисиите на природен газ. Така България влиза в групата на страните, развиващи нови технологии. Ще изследваме как може да повишим процента на водорода в газовите турбини.

По проекта ЗАХИР 20-30% от нощното осветление в Стара Загора ще бъде ток от зелена енергия. През деня сме произвели водород, през нощта го трансформираме в електроенергия. Това ще се случи в рамките на три години и половина.

- Какви стъпки предстои да се изпълнят по време на проекта?

- За жалост проектът все още е в етап на преговори с Европейската комисия по програма ХОРИЗОНТ ЕВРОПА. Той е оценен и одобрен, Министерство на иновациите и растежа е осигурило националното съфинансиране, но все още заедно търсим най-облекчения начин за отчитане. Това е демонстрационен проект за 16 млн. евро. Съфинансирането по проекта е 8 млн. евро.

По проекта ЗАХИР в Стара Загора ще има 2 MW електролизьор, една част от него ще се съхранява дневно, вечер ще се трансформира в енергия през горивна клетка и тогава ще се осветява част от улиците на Стара Загора. Другата част отива във водородна зарядна станция. Затова трябва много бързо да променим наредбата за зарядните станции. Тази станция ще зарежда 10 градски автобуса на Стара Загора. Всичко това е демонстрационно, ЕСО има амбициозна програма да подпомага изграждането на водородни зарядни станции в България. Ние сме задължени по новия регламент за алтернативни горива на всеки 150 км да имаме изградена зарядна станция по TEN-Т коридорите. По тях ще пътуват превозни средства и от други държави, които вече имат камиони на водород. Към нормална зарядна станция трябва да се добави и една-две колонки на водород, както в момента е с природния газ.

Ние сме първата страна от Източна Европа, която има такъв проект.

В Европа вече има електролизьори, водородни коли, водородни станции, има определени правила и затова там нещата стават по-лесно. Ние тепърва ще преодоляваме административни бариери и бариери, свързани с разбиранията ни. Хората се плашат и се презастраховат, не само в България. Например в наредбата за водородни зарядни станции, приета през 2019 г., у нас бяха сложени толкова ограничителни бариери, че тя е на практика неизползваема.

- Може би първа работа е да се допитват до Вас като експерти?

- Добре би било, но допреди една година ако кажехме нещо, се правеше точно обратното. Така се случи и с тази наредба. В пътната карта за развитие на водорода планираме тази наредба да бъде променена. Хората считаха, че да се говори за водород е безумие и е опасно. Той не е по-опасен от бензина. Всяко ново нещо се приема трудно. Като кажем водород, всеки се сеща за водородната бомба, а тя не е водородна, а тритиева. Тритият се прави от водород, но това се случва в реактор при специални условия. Това не е водородът, който ние използваме. Хората не знаят, че т.нар. градски газ, захранвал Европа през 19 век с осветление и след това в бита чрез газифициране на сградния фонд, има 50% водород.

- Виждате ли светлината в тунела? Какво предстои?

- Вече да. Ако говорим за проекта ЗАХИР, предстои подписване. Първите трудности са къде ще се изградят тези инсталации за електролизьорите в Стара Загора. Държавата и общината трябва да помогнат. Като говорим за териториалните планове в Стара Загора трябва да се изградят различни индустриални зони. Не е ли прекрасно ако една такава зона бъде зоната на водородната площадка на Стара Загора?

Плановете на държавата са да балансираме мрежата с производство на водород в пикови моменти, когато имаме свръх енергия и да го използваме в транспорта.

- Няма ли да натоварим мрежата като увеличим производството на ток, за производство на водород имаме нужда от ток. Как ще се справим с този бум?

- Производството на електроенергия от централите на въглища може да го компенсираме с производство на електроенергия от възобновяема енергия. Добър балансьор на часовите разминавания би могла да бъде водата и енергията от ВЕЦ. Потреблението на електроенергия така или иначе нараства. През лятото използваме почти толкова електроенергия за охлаждане, което преди 15 години не се случваше. Ролята на държавата е да реши как ще балансираме?

Както е казал г-н Загоров, турбини в ТЕЦ на водород или на биогаз (вторият източник на зелена енергия) биха били добри балансьори в пиковите момента. Това е залегнало във втората част на ЗАХИР. Ние залагаме на 17 MW турбина, в която ще впръскваме до 30% водород. ТЕЦ Марица Изток 2 ще прави соларни паркове и ще осигури зелената енергия. По проекта планираме една малка зарядна станция за вътрешен транспорт в района на Марица Изток 2, където транспортът ще бъде само на водород. ТЕЦ и сега имат електролизьори и използват водород, генераторите работят във водородна атмосфера, за охлаждане и намалено триене. Всяка седмица "зареждат" с водород, но никой не се страхува, защото знаят, че не е опасен, когато се спазват правилата.

- Този процес на трансформация трябваше да е започнал по-рано. Колко време ни е необходимо това да стане нова индустрия? Опасенията са, че може да затворим въглищните централи и да нямаме алтернатива?

- Съжалявам, че още 2018 г., когато казахме, че това трябва да започне да се разработва и мините нямат друг изход освен затваряне, не ни обърнаха внимание. Сегашната стратегия на министър Радев е много балансирана и още повече, тя е до 2050 година. Не се прави енергийна стратегия за 5 години. Водородът е прекрасен балансьор и център на икономика, но не и на енергетика само от водород. Енергетика са соларите, водата, вятърът, атомната енергия. Въглищата няма да бъдат затворени, те могат да бъдат балансьор. За да имаме по-малко CO2 не означава, че ще спрем да произвеждаме енергия от въглища. Затова говорим за net zero economy, икономика с нетни нулеви емисии. Ние трябва да намалим емисиите до определено ниво. Разбирам миньорите, защото тях са ги лъгали през годините, че ТЕЦ-вете ще продължат да работят. Затова е нормално да не вярват на добрите идеи в настоящите планове. Всички сме длъжници на хората от тези региони. Не могат и всички да отидат да рекултивират земята. Има ли план кое как ще се рекултивира, кое ще е за селско стопанство, кое ще е за ВЕИ. За мен е важно, че безумието от 6 GW батерии вече го няма.

- Какво се случи с пътната карта за водорода?

- Всяка стратегия или пътна карта трябва да има няколко момента, какво е състоянието, каква е необходимостта от производство на водород и къде, колко ще струва и от къде ще вземем ресурсите. В първия вариант на стратегията това беше предвидено. В публикувания вариант има само анализ на състоянието. На практика финансите, които са отделени до 2024 г. са 130 000 лева и те са свързани с изграждане на едно гише или за наръчник как се пишат проекти за водород. Нашата оценка е, че ни трябва 4 млн. евро. Работата на администрацията е по-тромава, не пасва на начина на въвеждане на една нова икономика.

- Какво предвижда пътната карта, какви са възможностите на България за производство на водород?

- България може да произвежда 8 GW водород, което е 130 000 тона на година, а около 40% може да е износ. Всичко това е калкулирано във втори проект след ЗАХИР - проекта bLion, в който участва голяма част от българската индустрия. Това е пилотен проект, разширение на ЗАХИР. Възможно е да се използва зелен водород в нефтохимическата индустрия независимо дали говорим за Лукойл или друга компания. За България много важна ниша е амонячното производство. За жалост и двете предприятия, които произвеждат амоняк не възприемат тази идея. България е била пета страна по производство на азотни торове преди 10 години. Амонякът е суровина за торовете, той се прави от водород и азот от въздуха. В момента се прави от водород, който се произвежда на природен газ. Най-добрият начин за бърза декарбонизация на това производство е сивият водород да се замени директно със зелен водород.

По отношение на износа България също става една от интересните държави. Централна Европа Австрия, Чехия, Германия, Холандия ще внасят водород, 80% от нужния им водород ще бъде внос. Те са калкулирали колко им трябва и ние трябва да се възползваме, за да може да изнасяме за тези държави.

- Защо предприятията не искат да използват водород, може би е скъпа инвестиция?

- Не искат. Ако ви е хубаво подредена къщата и някой ви каже, ако разрушиш тази стена и сложиш красиви прозорци, ще се открие прекрасна гледка и това ще струва еди-колко си хиляди лева, сигурно няма да се съгласите. Това трябва да стане национална политика. Необходимо е всяка тематична програма да задели само по 5% от бюджета си за проекти, свързани с водород. Компаниите трябва да променят технологично си производство. В момента цялата апаратура е подредена за определен тип процеси. Ако държавата реши, ще се намерят инвеститори, които да построят завод за амоняк при положение че "Мариците" могат да произвеждат достатъчно възобновяема енергия. Обединените арабски емирства от две години работят по темата и строят завод за амоняк, плащат на японците да им построят завода. В един момент ще изнасят зелен амоняк и ние няма да имаме пазар. Сега е моментът държавата да анонсира, че продължава производството на амоняк, но вече зелен. В това си заслужава да бъдат инвестирани милиарди. С това зелено производство България ще бъде една от водещите държави по зелена икономика.

Проектът bLion може да бъде реализиран достатъчно бързо, защото е готов. Но са необходими 14 млрд. евро инвестиции от Модернизационен фонд, Европейска водородна банка, от структурните фондове. Формулата е 40% от водорода да изнасяме например за Германия, за да имаме готови инвестиции. Аргументът е, че тогава зеленият сертификат няма да бъде наш. На нас ни е достатъчно да използваме 60% от произведения водород. Така ще покрием своя въглероден отпечатък. Но ние първо трябва да декарбонизираме нашата индустрия или поне двете да вървят в паралел, за да имаме инвестиции от продажбата на водород или амоняк. Необходимо е да намерим баланс и тук е въпрос на стратегия. В документите, включително в плановете, даваме предложения без никаква калкулация кое колко ще струва.

ИЗБРАНО