Тема климатических изменений превратилась в один из основных приоритетов на повестке дня у правительств, инвесторов и компаний. Становится ясно, что традиционные стратегии сокращения загрязнения окружающей среды не помогут нам добиться углеродной нейтральности даже при повышении энергоэффективности и широком распространении возобновляемых источников энергии, биотоплива, аккумуляторных батарей и технологий улавливания углерода.

Нужны другие инновации. Среди самых многообещающих — декарбонизация (снижение выбросов углекислого газа). Она поможет закрыть пробелы в отраслях, воздействие которых на окружающую среду сложно снизить другими способами. К таким отраслям относятся, в частности, большегрузные перевозки, сталелитейная промышленность, производство удобрений и метанола.

На сегодня объем рынка водорода составляет около 115 млн метрических тонн, но, по данным исследований Bain, к 2050 году может увеличиться до 300 млн. При этом экологичные виды водорода с низким углеродным следом, доля которых сейчас близка к нулю, будут составлять бóльшую часть предложения. Темпы роста зеленого (из источников с нулевыми выбросами углерода) и голубого (из низкоуглеродных источников) водорода превысят соответствующие показатели традиционных энергетических рынков. Это создает привлекательные возможности по всей цепочке создания стоимости.

Многие компании уже экспериментируют с водородными проектами, объединяясь в консорциумы. В большинстве случаев они сталкиваются с одними и теми же вопросами:

Как лучше всего выйти на активно развивающийся рынок водорода?
Каковы наиболее привлекательные возможности на этом рынке?
Где именно в цепочке создания стоимости стоит играть?
Как обеспечить себе наличие компетенций, необходимых для прогресса?

Поиск возможностей

Компании-лидеры определяют потребности своих клиентов, а уже потом выясняют, где имеет смысл удовлетворять их по-новому. Они пытаются разобраться, как поставлять клиентам экологичный водород с низким углеродным следом по ценам, позволяющим ему конкурировать с серым водородом (из ископаемых видов топлива) или иными низкоуглеродными источниками энергии. При этом они учитывают особенности регионов и стимулирующие меры со стороны регуляторов. Но даже если экологичный водород с низким углеродным следом так и будет дороже серого, некоторые клиенты все же могут согласиться переплачивать за него для достижения целей устойчивого развития.

Рынок сегодня существует для отдельных вариантов применения

Вилочные погрузчики от Toyota. Заправка водородных ячеек происходит быстрее, чем перезарядка батарей, и они более эффективны при низком уровне заполненности.

Где встречается: варианты применения, где водород достаточно эффективен и сильна потребность в декарбонизации (например, во избежание выбросов в закрытом помещении).

Рынок сегодня существует, как правило, за счет субсидий

Nikola Motor Company. Водородные станции для заправки топливных ячеек грузовых автомобилей, перевозящих пиво для AB InBev.

H2 Green Steel. Выплавка железа и стали с использованием возобновляемых источников энергии для производства водорода.

Где встречается: отдельные географические регионы с хорошей экономикой (Калифорния, Аризона, Евросоюз).

Приоритет мотивов ESG, а уже затем конкурентоспособность

North-C-Methanol. Интегрированное потребление с производством метанола из зеленого H2 и улавливаемого СО2 в промышленном кластере.

Ofgem и SGN. Отопление жилых домов в Шотландии при значительных инвестициях со стороны регулятора и правительства.

Где встречается: регионы с добычей нефти, производством аммиака или метанола и агрессивными амбициями в сфере углеродной нейтральности (Япония, Нидерланды, Бельгия).

Первые шаги по развитию нового рынка

ThyssenKrupp. Электролизная установка мощностью 88 МВт для производства водорода на ГЭС в Квебеке; чтобы обеспечить потребление, требуется развитие рынка.

Air Products, Неом, ACWA. Установка производства аммиака за счет солнечной/ветряной энергии мощностью 4 ГВт в Неоме, при этом конечный рынок пока не ясен.

Где встречается: регионы с доступом к дешевым возобновляемым источникам энергии и с невысоким спросом на водород (Чили, Австралия, Ближний Восток).

В большинстве случаев водородные технологии пока еще не стали конкурентоспособными по сравнению с другими низкоуглеродными технологиями, но есть ряд исключений. Один из примеров — автопогрузчики. Заправка топливом требует значительно меньше времени, чем зарядка батареи, а выходная мощность топливного элемента не падает при низких уровнях «заряда». Это значит, автопогрузчики на водородных топливных элементах уже могут выиграть конкуренцию у обычных автопогрузчиков за счет отличных показателей эффективности и гибкости. Электролизер, работающий от электричества из возобновляемых источников, поступающего из сети, может производить водород в объемах, достаточных для целого парка таких машин. Транспортные средства в горнодобывающей промышленности — еще одно направление, где, возможно, имеет смысл использовать водород.

Однако некоторые варианты применения водорода имеют экономический смысл только в местах с «уникальной» экономикой. Поэтому компаниям необходимо определить региональные различия в экономике водорода — другими словами, они должны отказаться от усреднения затрат в глобальном масштабе. Например, при расчете глобального значения зеленый водород в среднем примерно в два-три раза дороже серого. Но бóльшая часть этой разницы — результат сравнения стоимости электричества из возобновляемых источников, используемого для производства зеленого водорода, и цены природного газа для производства серого водорода, которая широко варьируется в зависимости от региона.

В местах с подходящими для производства возобновляемой энергии условиями (например, где много ветра и солнца) можно предложить значительно более привлекательную экономику зеленого водорода. Например, в Чили сейчас мало водородных проектов, но обилие ветра и солнца могло бы позволить к 2025 году производить здесь экологичный водород с низким углеродным следом менее чем по $2 за 1 кг. Понимание того, где затраты на производство такого водорода ниже среднего, а альтернативные затраты выше среднего, позволит найти точки пересечения спроса и предложения.

В регионах с избытком энергии из возобновляемых источников водород предлагает низкозатратный способ использования электричества, которое в иных случаях пришлось бы перестать вырабатывать. Например, на солнечном юго-западе США производитель грузовых автомобилей с нулевыми выбросами Nikola Motor Company обеспечил себе тариф на электричество, вырабатываемое на солнечных электростанциях, на уровне ниже рыночного ($27 за МВт·ч) для производства более конкурентоспособного водорода.

Некоторая часть этого водорода будет использоваться для заправки грузовых автомобилей, перевозящих продукцию Anheuser-Busch из Аризоны в Калифорнию. Такое соглашение свидетельствует о том, что у компаний есть возможность с помощью водорода выполнять свои обязательства по снижению выбросов углекислого газа.

Металлургия — еще одна отрасль, где применение водорода имеет долгосрочный потенциал в случае уникальной экономики и государственных субсидий для первых проектов. Например, компания ArcelorMittal заявила о планах переоборудования двух своих заводов в Германии для производства углеродно нейтральной (или зеленой) стали.

Количество анонсированных водородных проектов растет с каждым днем. Участники многих из них — консорциумы компаний, которые объединяют усилия для удовлетворения потребностей клиентов по всей цепочке создания стоимости, от проектирования установок до производства водорода и его потребления в процессе производства аммиака или метанола.

Пусть экологичный водород с низким углеродным следом все еще дороже серого, но эти промышленные компании накапливают опыт, которого нет у конкурентов. Например, на проекте North-C-Methanol в Бельгии водород, производимый с использованием энергии из возобновляемых источников, применяется при производстве метанола вместе с улавливаемым CO2, что делает весь процесс зеленым. Энергетические компании Японии — еще одна группа водородных клиентов с обязательствами по охране окружающей среды, в социальной сфере и в области корпоративного управления, с высокими затратами на альтернативные виды топлива и ограниченным набором вариантов декарбонизации.


Компании реализуют проекты там, где есть большое количество ветряной и солнечной энергии, но ограничено внутреннее потреблением водорода. Неом, экспериментальный город будущего, строящийся на северо-западе Саудовской Аравии, — одно из подобных мест. Совместно с компаниями Air Products & Chemicals и ACWA Power из Саудовской Аравии он реализует проект стоимостью $5 млрд. Цель — производить зеленый водород с использованием солнечной электроэнергии, вырабатываемой днем, и ветряной — ночью. В будущем этот проект планируется масштабировать для выхода на экспорт. В Австралии производители используют аналогичную модель, это один из основных лидеров по числу заявленных проектов производства зеленого водорода.


Поиск своего места в цепочке создания стоимости

Рынок экологичного водорода с низким углеродным следом совсем новый и, вероятно, в течение какого-то времени все еще будет находиться в движении. Пока игроки лишь консолидируются и экспериментируют с бизнес-моделями, но многим из них сложно начать действовать и найти зону приложения усилий. Самый эффективный способ избежать тупиковых экспериментов — выработать четкое видение цепочки создания стоимости, потенциальных фондов прибыли, а также всего, что необходимо, чтобы завоевать эти будущие фонды.

Как и на любом новом рынке, компаниям необходимо оценить, какие из имеющихся у них компетенций могут дать конкурентное преимущество.

Разные сектора обладают разными преимуществами с точки зрения экономики водорода

Энергетические компании

Естественное продолжение бизнеса с точки зрения создания активов и владения ими.
Сильные компетенции по разработке в сфере возобновляемых источников энергии, а также проектирования, снабжения и строительства (ЕРС).
Существующие отношения по всей цепочке создания стоимости, включая потребителей (офтейкеров), — переработка нефти и газа, химическая продукция, удобрения, алюминий, сталь.

Нефтегазовая отрасль

Возможность модернизации серой инфраструктуры для производства голубого водорода, а также быстрого масштабирования производства.
Наличие потенциальных покупателей зеленого водорода.
Компетенции по работе с газом и новые компетенции по возобновляемым источникам энергии делают водород логичным выбором в качестве второго двигателя роста.
Значительный опыт разработок.

Промышленные газы

Основные компетенции в области производства промышленных газов и работы с ними.
Знакомство с клиентами в промышленных сегментах с долгосрочным спросом.
Оригинальные производители оборудования для сферы возобновляемых источников энергии.
Опыт в сфере генерации энергии из возобновляемых источников, производства водорода, системной интеграции с электролизом.
Существующий глобальный масштаб, присутствие и отношения с ЕРС, а также наличие сервиса.
Обнаружение многообещающих локаций для производства зеленой энергии.

Электролизеры

Ключевой технический обеспечивающий фактор производства зеленого водорода.
В кратко- и среднесрочной перспективе ожидается дефицит предложения, что может дать определенные преимущества.
Потребители-офтейкеры (переработка нефти и газа, удобрения, химическая продукция, алюминий, сталь).
Способность формировать первоначальный спрос на существующих производственных площадках.
Некоторое знакомство с серым водородом должно помочь перейти на голубой.
Знание отрасли, необходимое для интеграции водорода в существующее производство.

Так, один европейский производитель из сферы возобновляемых источников энергии полагал, что его сильные стороны в сфере проектирования, снабжения и строительства, электрических систем, контроля энергоснабжения и системной интеграции. Его продукция была представлена в ряде точек с потенциально высоким спросом. Поэтому руководство решило, что можно использовать перечисленные компетенции для проектирования энергогенерирующих активов, производства низкозатратного водорода и поддержки масштабирования производства в электролизной отрасли.

Устранение пробелов в компетенциях

Компании — участники консорциумов по реализации водородных проектов объединяют свои сильные стороны для заполнения пробелов в цепочке создания стоимости. Во многих случаях нефтегазовые гиганты или энергетические компании берут на себя роль разработчика проекта, а получаемая продукция используется в переработке нефти и газа, производстве аммиака или подмешивается в существующие сети транспортировки природного газа.

Для подобных консорциумов критически важны партнерства с потребителями продукции — так называемыми офтейкерами, поскольку формирования значимого коммерческого рынка голубого и зеленого водорода до 2030 года не ожидается. Некоторые нефтегазовые компании принимают на себя одновременно роль и разработчика проекта, и офтейкера.

По мере интеграции компаний вероятна консолидация и на базе интеграции по всей цепочке создания стоимости. Например, производственные и EPC-компании в нефтегазовой промышленности или возобновляемой энергетике могли бы расширять свои компетенции по оптимизации производства электролизеров, уменьшая их вес, применяя модульный подход и снижая затраты на закупку компонентов. В то же время этим компаниям может потребоваться закрыть пробелы в области проектирования систем и электролизеров, и в этой сфере есть множество партнерств с компаниями, которые специализируются на электролизе.

Рассмотрим пример. ОЕМ-производитель оборудования планирует получать энергию из возобновляемых источников. Поэтому он хочет расширить свою роль в цепочке создания стоимости, что может предполагать проектирование электролиза и выход на конечных потребителей. Для производителя есть смысл найти партнера в области электролиза и объединить его и свои компетенции для проектирования и масштабирования производства. Чтобы закрыть все проблемы на рынках газа и конечного потребления, компания может стать партнером сильных игроков из сегментов Midstream (транспортировка нефти и продуктов ее переработки) и Downstream (переработка нефти, распределение и продажа конечных нефтепродуктов) — например, нефтегазовых лидеров. Это поможет ей сфокусироваться на захвате доли рынка и разработке воспроизводимых моделей, которые обеспечат экспансию в других географических регионах.

Переход к реализации

Рынок водорода быстро развивается. Год назад большинство руководителей высшего звена только начинали рассматривать вопрос, будет ли водород играть какую-либо роль в цепочке создания стоимости в их отрасли. Сегодня лидеры уже начали реализовывать стратегии использования водорода, при этом сохраняя гибкость, необходимую для корректировок по мере развития рынка и изменения условий.

Победителями на этом рынке станут компании, которые смогут добиться глубокого понимания потенциала водорода и его экономической целесообразности, а также определить свое место в цепочке создания стоимости. Крайне важной станет постановка долгосрочных стратегических целей с измерением прогресса на пути к ним по краткосрочным вехам.

Наконец, ни одна программа не сможет получить значительного развития без сильной поддержки со стороны высшего руководства. Некоторые компании будут инвестировать в водород как во второй двигатель роста. Лишь гарантия постоянной поддержки и необходимых для реализации ресурсов даст шанс на успех инвестиций в водород в экономике новой энергетики.

Статья впервые опубликована на сайте РБК. Оригинал статьи здесь