Росатом представил российским промышленникам технологии для производства водорода

25.09.2023

Эксперты предприятий Росатома приняли активное участие в научно-технической конференции «Топливные элементы и энергоустановки на их основе», посвященной развитию водородных технологий в России. Мероприятие состоялось в г. Черноголовка Московской области на базе Института физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна Российской академии наук с участием представителей АО «ТВЭЛ» и предприятий Топливного дивизиона Росатома, АО «Русатом Оверсиз», АО «Концерн Росэнергоатом».

Конференция позволила собрать на одной площадке десятки ученых, разработчиков технологий производства водорода, представителей промышленных предприятий, непосредственно использующих водород своих производственных процессах, сервисных организаций, а также инжиниринговых компаний, реализующих проекты в области водородной энергетики, в т.ч. транспорта с использованием топливных элементов.

В рамках мероприятия АО «ТВЭЛ» организовало два круглых стола: «Электролизные установки: технические требования для различных областей применений, особенности эксплуатации и сервиса», а также «Транспортные применения топливных элементов». Модераторами круглого стола по электролизному оборудованию выступили директор Департамента развития и поддержки деятельности новых бизнесов АО «ТВЭЛ» Александр Штарев и начальник отдела по научному сопровождению приоритетного направления «Водородная энергетика» АО «Концерн Росэнергоатом» Федор Григорьев.

Одной из центральных тем дискуссии стали вопросы замещения, ремонта и сервисного обслуживания импортного электролизного оборудования для производства водорода. Подобные электролизеры широко используются в целом ряде отраслей: в электроэнергетике для охлаждения турбогенераторов, в стекольной промышленности для изготовления листового стекла, в металлургии для восстановления металлов из оксидов, в пищевой промышленности в процессах гидрогенизации жиров, в микроэлектронике для отжига соединений при производстве металлокерамических корпусов  для СВЧ-транзисторов и монолитных интегральных схем, а также в химической промышленности в производстве синтетических каучуков.

Участники рынка обсудили актуальные проблемы, связанные с ограничением поставок зарубежного электролизного оборудования. Было отмечено, что импорт из Европы фактически не осуществляется, стоимость обслуживания в условиях прекращения сервисной поддержки существенно возросла, гарантийные обязательства со стороны западных разработчиков не действуют, импорт продукции из Китая осложняется растущим курсом юаня по отношению к рублю. При этом отечественные технологии и традиции крупномасштабного производства электролизеров были фактически утрачены, трудовые коллективы не сохранились. Электролизеры старого российского производства, до сих пор эксплуатирующиеся на некоторых предприятиях, не интегрированы с современными автоматизированными системами управления.

Эксперты в целом согласились с оценкой российского парка  водородных электролизеров приблизительно в 800-1000 эксплуатируемых установок.

Ответом на запросы отечественной промышленности могут стать два мощностных ряда электролизеров, созданных в Росатоме. В ходе конференции была представлена новая экологичная технология электролиза воды, разработанная в новоуральском ООО «НПО «Центротех» (предприятие Топливной компании Росатома «ТВЭЛ») по заказу АО «Концерн Росэнергоатом» в рамках инвестиционного проекта по созданию отечественных технологий атомно-водородной энергетики для крупномасштабного производства водорода. Инновационные инженерно-конструкторские решения новоуральских разработчиков позволили создать компактную установку с низким удельным энергопотреблением электролизной батареи, обеспечить высокие динамические характеристики и безопасную эксплуатацию электролизной установки от нулевого уровня до 115% от номинальной производительности, также требуемую чистоту товарного водорода.

В 2022 году специалистами НПО «Центротех» была разработана линейка электролизных установок производительностью от 5 до 40 нормальных кубометров в час (Нм³/ч), первый опытный образец успешно прошел полный цикл испытаний. В 2023 году начались испытания опытного образца установки, открывающей вторую мощностную линейку электролизеров производительностью более 50 Нм³/ч. Как отметил директор Департамента развития и поддержки деятельности новых бизнесов АО «ТВЭЛ» Александр Штарев, в планах Топливной компании ТВЭЛ создать полноценное серийное производство российских электролизеров в Новоуральске до конца 2026 года.

«Разработанные инновационные электролизные установки найдут первое применение в пилотных проектах по созданию в России инфраструктуры для водородной энергетики и транспорта. В дальнейшем они могут применяться в различных отраслях промышленности. Мы получили от рынка сигнал, что промышленные предприятия крайне заинтересованы в том, чтобы в России появился серийный производитель эффективных отечественных электролизных установок для производства водорода, который при этом обеспечил бы сервисную поддержку и гарантийное обслуживание этого оборудования. Более того, ряд предприятий в этом случае готовы рассмотреть возможные изменения в своих технологических процессах и расширить использование электролизного водорода в рамках «зеленой» повестки и повышения экологичности производства», - подчеркнул Александр Штарев.

В настоящее время использование электролизных установок производства НПО «Центротех» планируется при реализации ряда пилотных проектов в области водородных технологий с участием Росатома:  при создании Центра водородного инжиниринга с опытным полигоном на о. Сахалин, стендового испытательного комплекса по производству водорода на Кольской АЭС, водородного заправочного комплекса для обеспечения поездов на водородных топливных элементах на о. Сахалин и в других пилотных проектах.

Как отметил в своем выступлении вице-президент по маркетингу и развитию бизнеса АО «Русатом Оверсиз» Антон Москвин, именно Госкорпорация «Росатом» на сегодняшний день обладает уникальным сочетанием компетенций и преимуществ, чтобы стать системообразующей национальной компанией для развития водородной энергетики: собственная атомная генерация (стабильный источник низкоуглеродной энергии), развитая научно-техническая база, мощный производственный комплекс, интеграция в мировые энергетические рынки.            

В рамках круглого стола по транспортному применению топливных элементов Топливная компания ТВЭЛ и другие разработчики представили решения в области  электрохимических генераторов тока на водородных топливных элементах для различных транспортных применений. В ходе дискуссии представители крупнейших транспортных компаний представили планы по внедрению генераторов на топливных элементах для решения своих задач, обсудили вопросы применения российских разработок и механизмы взаимодействия.

Для справки:

Водородная энергетика – одно из приоритетных направлений научно-технологического развития Госкорпорации «Росатом».

Госкорпорация «Росатом», один из технологических лидеров мировой экономики, поддерживает глобальную экологическую повестку перехода на низкоуглеродные технологии и реализует стратегическую программу по развитию водородной энергетики в России, которая включает развитие собственных технологических компетенций на всей цепочке поставок водорода, начиная от перспективных методов его производства, таких как электролиз, и заканчивая хранением и транспортировкой до локальных и зарубежных потребителей. Крупнейшие предприятия Росатома сегодня разрабатывают эффективные и конкурентоспособные на международном уровне решения в этой области, в том числе новые передовые электролизные системы.

Перед российской промышленностью стоит цель в кратчайшие сроки обеспечить технологический суверенитет и переход на новейшие технологии. Государство и крупные отечественные компании направляют ресурсы на ускоренное развитие отечественной исследовательской, инфраструктурной, научно-технологической базы. Внедрение инноваций и нового высокотехнологичного оборудования позволяет Росатому и его предприятиям занимать новые ниши на рынке, повышая конкурентоспособность атомной отрасли и всей российской промышленности в целом.

Инновационные технологии Росатома основаны на передовых достижениях российской атомной науки и в полной мере отвечают актуальной ESG-повестке. Достигнутые результаты – это труд тысяч высококвалифицированных профессионалов, которые работают в интересах экономической стабильности России. Четкое взаимодействие промышленных предприятий с научно-исследовательскими институтами помогает укреплять технологический суверенитет страны, повышать конкурентоспособность отечественной атомной отрасли.