Начало XXI века — время выбора новой энергетической парадигмы: идет активный поиск альтернатив привычным нам, но не совсем экологичным углеводородам как источникам первичной энергии. Одна из таких альтернатив — водород. Поскольку в природе он не представлен в свободном виде, весьма актуальна задача организации его производства с целью использования в качестве топлива для альтернативных источников энергии и низкоуглеродного транспорта.

В настоящее время в России в сфере водородных технологий пока преимущественно проводятся научно-­технологические изыскания, создаются опытные образцы оборудования и транспортной техники, работающие на водородном топливе. В планах — создание предприятий по производству водорода, развитие инфраструктуры заправочных комплексов для нового вида транспорта, внедрение малых гибридных энергосистем, использующих водород в качестве накопителя и источника энергии.

В соответствии с Федеральным законом от 06.03.2022 № 34-ФЗ «О проведении эксперимента по ограничению выбросов парниковых газов в отдельных субъектах Российской Федерации», на территории Сахалинской области проводится эксперимент по достижению углеродной нейтральности. По результатам эксперимента Сахалинская область должна стать углеродно нейтральным регионом за счет внедрения новых технологий по реализации климатических проектов для повышения поглощения парниковых газов и перехода на низкоуглеродные технологии в промышленности и в транспортной отрасли.

В рамках перехода на низкоуглеродные технологии в Сахалинской области формируется Восточный водородный кластер, идея создания которого была закреплена осенью 2023 года в рамках соглашения между Правительством Сахалинской области, АО «Русатом Оверсиз» (ГК «Росатом») и Сахалинским госуниверситетом. В марте 2024 года была создана управляющая компания АНО «УК Восточный водородный кластер». Развитие кластера осуществляется при поддержке Научно-­образовательного центра мирового уровня «Север» в рамках реализации проекта «Создание интеграционной технологической платформы для разработки и апробации водородных технологий полного цикла для территорий Арктики и Крайнего Севера». Данный проект, получивший второе название «Комплексное энергообеспечение и новые энергоносители», — один из пяти кластеров НОЦ «Север», программа деятельности которого представлена пятью портфелями с девятью ключевыми технологическими проектами, ориентированными на трансформацию экономики и всего Северо-­Востока России.

Размещенный в Сахалинской области Восточный водородный кластер создает в регионе новую отрасль энергетики. Производимый в регионе водород рассчитан как на внутреннее потребление, так и на отправку на экспорт.

Внутреннее потребление водорода предполагает его использование в качестве топлива для энергогенерирующих установок, транспортных средств, объектов инфраструктуры ЖКХ.

Успешный опыт применения водорода в Сахалинской области предполагается впоследствии распространить по всей Российской Федерации, а также в странах, входящих в формат сотрудничества БРИКС+ (странах АТР).

Создание Восточного водородного кластера связано с решением целого ряда важных задач. Они таковы.

1. Развитие критических технологий в области водородной энергетики, отработка производства, хранения, транспортировки и использования водорода, развитие транспорта и сферы ЖКХ на основе использования водорода в качестве источника энергии.
2. Проведение научно-­исследовательских и опытно-­конструкторских работ в сфере производства водорода, формирование эффективных инструментов доведения технологической готовности научных разработок до 7–9‑го уровня с последующей сертификацией оборудования и его масштабирования на внутренний и внешние рынки.
3. Формирование и передача компетенций, связанных с производством водорода и его использованием в качестве топлива на основе реализации новых образовательных проектов и сетевой организации проектов по принципу распределенных команд.

Следует отметить, что за последние годы существенно изменилась ситуация на глобальном рынке водорода. В нашей стране внутренний рынок водорода не сформирован и очень высоки экономические и политические барьеры для экспорта крупнотоннажного водорода. Поэтому участники «водородного проекта» предлагают изменить стратегию развития отрасли, ориентировать производство водорода на российский внутренний рынок, с тем чтобы исключить зависимость от рынков зарубежных. Сформировать российский рынок водорода позволит развитие и продвижение российских технологий, что очень хорошо согласуется с поставленной Президентом РФ В. В. Путиным задачей достижения технологического суверенитета и обеспечения развития России на основе собственных научно-­технических разработок. Именно поэтому сегодня важнейшей задачей является создание условий для реализации пилотных проектов в сфере водородной энергетики, и Восточный водородный кластер в Сахалинской области является одним из ключевых участников по решению этой задачи. Реализация пилотных проектов позволит определить оптимальные параметры и объемы выпуска водородной продукции, подготовить ее к серийному производству.

Следующая актуальная задача, связанная с формированием внутреннего потребления водорода и внутреннего рынка, — внедрение в экономику страны водородных технологий и реализация водорода в качестве источника энергии для транспортных средств и энергогенерирующих систем.

В целях опытной отработки технологий производства водорода и его экспериментального применения в качестве энергоносителя определены стартовые проекты, которые будут реализовываться в рамках работы на Сахалине Восточного водородного кластера.

Проект «Центр водородного инжиниринга с опытным полигоном» предусматривает создание пяти пилотных площадок по отработке производства, хранения и транспортировки водорода, его использования в качестве топлива на транспорте и в сфере энергетики. В июле 2024 года состоялось торжественное открытие водородного полигона, к середине следующего года начнут работу пять пилотных площадок.

Проект, связанный с созданием и началом опытной эксплуатации поезда, на котором в качестве топлива будет использоваться водород. Предполагается, что АО «Трансмашхолдинг» изготовит такой поезд в 2025 году, а в 2026 году при участии госкорпорации «Росатом» и АО «РЖД» начнется опытная эксплуатация водородного поезда на территории Сахалинской области.

Проект, предполагающий опытную эксплуатацию грузового автомобиля «Урал» с двигателем, работающим на водородном топливе. Реализация этого проекта позволит накопить опыт, связанный с производством и эксплуатацией таких автомобилей, подготовить этот автомобиль к сертификации и к серийному производству и, что немаловажно, создать техническую базу для практических занятий студентов Сахалинского государственного университета.

Проект, связанный с производством, транспортировкой водорода, с заправкой и опытной эксплуатацией парка работающих на водородном топливе карьерных самосвалов БелАЗ, которые будут работать на Солнцевском угольном разрезе Восточной горнорудной компании.

Проекты, предполагающие разработку и постройку морских и авиационных беспилотных транспортных средств, работающих на водородном топливе. В рамках реализации этих проектов в Сахалинской области начнут работу предприятия по производству этих новых экологически чистых видов транспорта, запас хода которых будет в 2–3 раза больше по сравнению с их уже существующими аналогами.

Для координации развития водородной отрасли и привлечения партнеров в Сахалинской области будет разработана региональная программа развития водородной энергетики и водородного транспорта. В ее рамках будет создана дорожная карта с ключевыми направлениями развития водородной отрасли в регионе, с указанием проектов, мероприятий, их участников и источников финансирования. Такая программа позволит Сахалинской области развивать водородные технологии на системной и плановой основе, формировать необходимые компетенции и привлекать обладающие ими кадры для работы в новой и весьма перспективной водородной отрасли.

Водородные технологии могут получить свое развитие только в условиях единства науки и производства, поэтому НОЦ «Север» участвует во внедрении и отработке этих технологий, активно их продвигает, создает группы профессионалов внутри экспертного сообщества. Так, в рамках проходившего в Сахалинской области 8–21 июля 2024 года проектно-­образовательного интенсива «Архипелаг‑2024» и проходившего в регионе 2–4 октября этого года XXVIII Дальневосточного энергетического форума «Нефть и газ Сахалина» были организованы водородные направления, в которых участвовало более 350 экспертов — представителей вузов и промышленных предприятий. Ученые и специалисты-­практики обменялись мнениями о проектах, высказали весьма ценные предложения, поделились своим видением развития водородной энергетики, наметили перспективы сотрудничества и увидели своими глазами, что Сахалинская область в тесном сотрудничестве с Научно-­образовательным центром «Север» весьма интенсивно развивает водородное направление как принципиально новую отрасль с колоссальным потенциалом.

Активное участие в таких мероприятиях способствует реализации связанного с развитием водородных технологий соглашения о сотрудничестве между АНО «Центр управления проектами «Научно-­образовательный центр «Север» и управляющей компанией «Восточный водородный кластер». Это сотрудничество направлено на поддержку, развитие и сопровождение проектов в области водородных технологий, на обмен опытом, организацию мероприятий с целью поддержки и развития высокотехнологичного предпринимательства на территории регионов, входящих в состав НОЦ «Север»: Республики Саха (Якутия), Камчатского края, Чукотского автономного округа, Магаданской области и Сахалинской области.

Научно-­образовательный центр «Север» позиционирует Сахалинскую область как федеральный центр по отработке водородных технологий, их сертификации и распространению на всю Россию и за рубеж. Этот центр видится как некое «единое окно» для всех разработчиков водородных технологий, производителей водорода и эксплуатантов техники, работающей на водороде, местом, где будет осуществляться доработка водородной продукции до возможности ее сертификации и серийного производства.

Инициатива НОЦ «Север», связанная с созданием в Сахалинской области такого центра водородных технологий, была поддержана участниками проходившего 2–4 октября 2024 года на Сахалине XXVIII Дальневосточного энергетического форума «Нефть и газ Сахалина», в том числе и членами Национального технического комитета по стандартизации 029 в области водородных технологий.

При подготовке статьи были использованы материалы, предоставленные АНО «Центр управления проектами «Научно-­образовательный центр «Север».

Дмитрий Парамонов