Под гребнем волны: как глава «Полюса» будет добывать водород на энергии приливов
«Мы видим гладь залива, покрытую льдами. Размер их доходит до нескольких километров в поперечнике, толщина до 1,5 м. Ветер и прилив взламывают сплошные ледяные поля и с большой скоростью несут их в устье реки. По пути они срезают мели, обрушивают берега, а с отливом возвращаются в море. А что, если на своем пути они встретят плотину, возведенную человеком?» — так описывал в 1979 году в журнале «Техника — молодежи» сложности строительства приливных электростанций (ПЭС) их главный советский проектировщик Лев Бернштейн.
Его основным проектом должна была стать Пенжинская ПЭС в Охотском море, где высота приливов достигает 14 м. Электростанция должна была иметь невероятную мощность — 100 000 МВт (мощность крупнейшей в стране Саяно-Шушенской ГЭС — 6400 МВт), но Советский Союз гигантский проект не потянул, и о нем на долгое время забыли. Преодолеть все трудности решился генеральный директор золотодобывающей компании «Полюс» Павел Грачев (12-е место в рейтинге директоров-капиталистов Forbes, стоимость пакета $87 млн), для этого в мае 2021 года он зарегистрировал компанию «Н2 Чистая энергетика».
Пенжинский район на севере Камчатки занимает огромную территорию, 116 000 кв. км, а проживает там всего 2000 человек. До Петропавловска-Камчатского более 1300 км, выбраться на материк можно только на редких авиационных рейсах, вылетающих с небольшой грунтовой взлетно-посадочной полосы на окраине села Манилы, до него от районного центра, села Каменского, ведет единственная в районе гравийная дорога протяженностью 50 км. Топливо, продукты и непродовольственные товары завозятся морем в короткий период навигации. «Климат у нас очень суровый, навигация закончилась в сентябре, откроется только в июне», — рассказывает глава Пенжинского района Александр Болотнов. В ноябре воды Пенжинской губы уже стоят под льдом, жизнь в селах замерла. Как говорит Болотнов, «сейчас идет зимовка».
Жилые дома в населенных пунктах района практически все деревянные, более долговечные строительные материалы здесь на вес золота. «В Петропавловске-Камчатском мешок цемента, 50 кг, стоил 450 рублей, в Манилах его цена только за счет перевозки вырастет на 1200 рублей», — приводит пример один из местных жителей. О возрождении интереса к проекту строительства Пенжинской ПЭС в районе, конечно, уже знают, надеются, что появятся рабочие места, станет удобнее и дешевле авиасообщение с Петропавловском-Камчатским и Магаданом.
«Пять лет назад, когда я сюда приехал, мне рассказывали, что был при СССР такой проект, ученые здесь работали, изыскания проводились. Сейчас, насколько я понимаю, идет его реанимация, — говорит главный редактор районного издания «Полярная звезда» Леонид Добровольский. — Проект очень красивый, технологически интересный и очень амбициозный». И добавляет: «Приливы у нас с пятиэтажный дом».
Лев Бернштейн предлагал своей ПЭС отсечь от Охотского моря всю Пенжинскую губу, разместив электростанцию в плотине длиной 75 км. Само здание ПЭС с двумя ярусами турбинных водоводов должно было быть смонтировано из 330 наплавных блоков высотой 76 м, заранее изготовленных на суше. Более 200 дней в году залив покрыт льдом толщиной 1,8–2 м, поэтому верхнюю часть станции планировалось сделать с наклонами, через которые льдины могли бы свободно переползать. Станция с 3000 гидроагрегатами с рабочими колесами диаметром 7,5 м должна была выдать больше половины мощности всей энергосистемы России в 1980-е годы. Куда деть эту энергию?
Бернштейн считал, что ее можно направить на развитие промышленности, на борьбу с вечной мерзлотой электроподогревом грунта, что позволит выращивать овощи в Заполярье. В конечном итоге советская власть так и не нашла применения энергии Пенжинской ПЭС и проект свернула.
Борьба с изменением климата и снижением углеродных выбросов сделала топливом будущего водород, в мире заявлены уже сотни проектов по его производству и использованию. Компания Павла Грачева «Н2 Чистая энергетика» в июле 2021 года подписала соглашение с Корпорацией развития Камчатского края о разработке проекта Пенжинской приливной электростанции, а в сентябре — с «РусГидро» о совместных проектах в области водородной энергетики. Компания заявила о проектах в водородной энергетике в Мурманской и Магаданской областях, заключила соглашение с правительством Якутии о совместной работе по развитию водородных технологий на территории республики.
Мегапроект Грачева — Пенжинская ПЭС, энергия которой позволит производить к 2031 году 5 млн т водорода в год (сейчас столько производит вся Россия, мировой объем — 70 млн т). Почему правительство Камчатки выбрало партнером «Н2 Чистую энергетику»? «Из-за их готовности инвестировать и компетенций, которые у них есть», — объяснил в интервью Forbes губернатор Камчатского края Владимир Солодов.
«В СССР была одна из сильнейших научных школ по электрохимии, — считает Павел Грачев. — Многие наработки тех времен могут быть использованы и сейчас. Проект разработки Пенжинской ПЭС предложил для совместного изучения губернатор Камчатского края Владимир Солодов. Эта идея показалась нам амбициозной, интересной, и это было наше первое соглашение по этому проекту. Внимание к нему правительства России показывает, что он имеет важное значение для развития экспортного потенциала страны». Водородная повестка, по его словам, может дать давнему советскому проекту Пенжинской ПЭС новую жизнь.
В октябре 2021 года президент России Владимир Путин поручил правительству к 1 марта 2022 года рассмотреть вопрос создания центров по производству водорода с использованием энергии, вырабатываемой приливными электростанциями, в том числе и Пенжинской.
«Сегодня мы видим все больше прогнозов, показывающих возникновение и достаточно быстрое развитие рынка водорода в мире. Это обусловлено тем, что водород является оптимальным рычагом декарбонизации для многих отраслей, — рассказывает Владимир Рогов, управляющий директор и партнер BCG. — Страны, заявившие свои амбиции в части углеродной нейтральности, не смогут сократить выбросы парниковых газов без использования водородных решений». По его мнению, Россия может занять уверенные позиции на новом рынке.
«В советское время проект был остановлен, не было понятно, куда эта энергия может идти. Сейчас ставка делается на водород, — говорит губернатор Владимир Солодов. — Эта мощность может быть направлена на экспорт. Факторов несколько: природные условия, узкий удобный створ Пенжинской губы, близость к рынкам сбыта, Японии и Кореи в первую очередь».
Сейчас «Н2 Чистая энергетика» проводит изучение своих водородных проектов и оценивает предварительные результаты совместно с компаниями-партнерами, проектными институтами и генерирующими компаниями. «По понятным причинам сумму средств, которую мы тратим на исследования, мы раскрывать не можем, как и количество занятых на проектах сотрудников», — говорит Павел Грачев. По его словам, результаты работы «Н2 Чистой энергетики» не только позитивно скажутся на «Полюсе», как на одном из перспективных потребителей таких технологий, но и помогут развитию новой водородной отрасли в целом. При этом он подчеркивает, что созданная им компания к «Полюсу» отношения не имеет.
Европа уже решила ввести углеродный налог, в США такой налог обсуждается. Пока, впрочем, золотодобытчики под действие новой налоговой политики не попали, считается, что их углеродный след кратно ниже, чем в других промышленных отраслях. Но Грачев уверен, что рано или поздно под углеродный налог попадут все промышленные компании. «Мы призываем всех быть готовыми к тому, что это произойдет. Не исключаю, что подобный налог скоро появится и в России», — говорит он.
Судя по тому, что исследователи строительства приливной электростанции не появлялись в Пенжинском районе с советских времен, возможности реализации этого проекта изучаются только по архивным документам. Первая экспедиция на место будущей стройки запланирована на 2022 год, а запуск первого этапа проекта состоится в 2025 году. Сначала будет построена опытно-промышленная ПЭС малой мощности (10 МВт), скорее всего, в районе села Манилы, чтобы на опыте определить тип необходимых турбин, обкатать схему строительства и эксплуатации. Строительство ПЭС мощностью 100 000 МВт, по оценке заместителя генерального директора Института национальной энергетики Александра Фролова, может обойтись в $500 млрд.
По словам Владимира Солодова, край исходит из того, что финансирование строительства Пенжинской ПЭС будет частным. «У нас есть механизмы инфраструктурной поддержки, — говорит губернатор. — Но этот проект выходит за рамки региональных возможностей, поэтому будем обращаться за поддержкой на федеральный уровень». «Фактически сейчас речь идет о создании новой отрасли, — добавляет Павел Грачев. — Определяющая роль государства в ее создании и развитии неоспорима».
Сейчас почти все налоги крупные предприятия того же Пенжинского района платят в федеральный бюджет. «У нас работает «Золото Камчатки», которое добывает золота на 14–15 млрд рублей в год, а район получает от них в бюджет по 3 млн рублей в месяц», — приводит пример глава района Александр Болотнов. Здесь не думают, что строительство ПЭС как-то сильно изменит жизнь в регионе: развиваться проект будет обособленно, с новыми людьми, в новом поселении и на новой инфраструктуре.
Что с безопасностью? «Это первый вопрос, который возникает, — предупреждает Сергей Алексеенко, академик РАН, научный руководитель Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН. — Хотя некоторые утверждают, что водород безопаснее природного газа, поскольку быстро улетучивается, но мы же помним историю «Гинденбурга» (наполненный водородом дирижабль в мае 1937 года после взрыва газа полностью сгорел за 34 секунды, жертвами катастрофы стали 36 человек. — Forbes). Водород, конечно, опасен. Исследований по нему пока недостаточно».
Для Алексеенко проект Пенжинской ПЭС очень интересен, но он советует не спешить с его реализацией. «Нам предлагается делать новую энергетику, а старая пусть разрушается? Все сети изношены, котлы, ресурс больше чем на 50% вышел, — перечисляет академик. — Нам необходимо повышать эффективность обычной теплоэнергетики, технологии позволяют полностью извлекать углерод и производить дешевую энергию. Нужно другими способами делать зеленую энергетику».