"Зеленый" или климатически нейтральный H2 получают путем электролиза воды с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ). В Южной Корее, активно развивающей водородную экономику, пилотный проект на острове Чеджу реализует компания G-Philos. Серно-натриевые батареи, обеспечивающие промежуточное накопление электроэнергии от ветрогенераторов, с 2020 года поставляет немецкий концерн BASF.

В Роттердаме, крупнейшим порту Европы, британо-нидерландский концерн Shell планирует открыть в 2024 году завод по производству "зеленого" водорода размером в три футбольных поля. Снабжать проект Holland Hydrogen I электроэнергией будет строящийся морской ветропарк. Shell собирается использовать экологичный H2, в частности, для декарбонизации производства на своим нефтеперерабатывающем заводе.

Летом 2021 года Shell торжественно открыл в Германии на нефтеперерабатывающем заводе в Весселинге крупнейшую на тот момент в Европе установку по производству "зеленого" H2. Вторая очередь проекта REVHYNE предполагает использование в 10 раз более мощного электролизера. Начало строительства намечено на 2022 год. Одна из целей - производить экологичное топливо для грузовиков, а в будущем и самолетов.

Оборудование для завода Holland Hydrogen I в Роттердаме Shell заказал в январе 2022 года немецкой компании Thyssenkrupp - одному из крупнейших в мире разработчиков и производителей техники для электролизеров. К этому моменту она уже реализовала в разных странах свыше 600 проектов и довела свой портфель заказов на технологии для получения "зеленого" водорода до 900 млн евро.

Одним из мировых центров производства "зеленого" H2 станет "город будущего" Неом в Саудовской Аравии. В 2026 году должен войти в строй крупный завод по выпуску аммиака из полученного путем электролиза водорода. Проект реализуют саудовская энергетическая компания ACWA Power и специалист по промышленным газам из США Air Products. Все оборудование они заказали в декабре 2021 года фирме Thyssenkrupp.

В Австралии новый бизнес осваивает горнодобывающий концерн FMG. Его дочерняя фирма Fortescue Future Industries будет производить "зеленый" H2 не только для импортных водородных автобусов и грузовиков американской корпорации Hyzon, но и на экспорт. В 2024 году она начнет снабжать заводы немецкой химической компании Covestro в Азии, Северной Америке и Европе. Контракт подписан в январе 2022 года.

В США специалист по водородным топливным системам для автотранспорта Plug Power объявил в сентябре 2021 года о плане построить в Калифорнии к 2024 году крупнейшую на западном побережье установку по производству жидкого "зеленого" H2. Энергией для электролиза ее будет снабжать солнечная электростанция. Аналогичные предприятия корпорации уже действуют в штатах Нью-Йорк, Теннесси и Джорджия.

На головном заводе австрийской сталелитейной компании Voestalpine в Линце опытно-промышленная установка по производству "зеленого" водорода действует с ноября 2019 года. Задача пилотного проекта H2Future, получившего субсидии Евросоюза: всесторонне протестировать экологичный H2 в металлургических процессах и набраться опыта для широкомасштабного внедрения этой технологии в будущем.

Как хранить в промышленных масштабах излишки электроэнергии, выработанной ветрогенераторами и солнечными панелями? Соединить как можно больше аккумуляторов! В Германии эту технологию с 2014 года отрабатывают в институте общества Фраунгофера в Магдебурге (фото). По соседству, в Шверине, тогда же заработала крупнейшая в Европе коммерческая аккумуляторная электростанция фирмы WEMAG мощностью 10 МВт.

Крупнейшие аккумуляторные электростанции действуют в США и странах Азии. А на карибском острове Синт-Эстатиус (Нидерландские Антилы) с помощью этой технологии резко снизили завоз топлива для дизельных электрогенераторов. Днем местных жителей, их около 4 тысяч, электричеством с 2016 года снабжает солнечная электростанция, а вечером и ночью - ее аккумуляторы, установленные фирмой из ФРГ.

Гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) - старейшая и хорошо отработанная технология хранения электроэнергии. Когда она в избытке, электронасосы перекачивают воду из нижнего водоема в верхний. Когда она нужна, вода сбрасывается вниз и приводит в действие гидрогенератор. Однако далеко не везде можно найти подходящий водоем и нужный перепад высот. В Хердеке в Рурской области условия подходящие.

Оптимальные природные условия для ГАЭС - в норвежских фьордах. Поэтому по такому кабелю с 2020 года подводная высоковольтная линия электропередачи NordLink длиной в 623 километра и мощностью в 1400 МВт будет перебрасывать излишки электроэнергии из ветропарков Северной Германии, где совершенно плоский рельеф, на скалистое побережье Норвегии. И там они будут храниться до востребования.

Избытки электроэнергии можно хранить в виде газа. Методом электролиза из обычной воды выделяется водород, который с помощью СО2 превращается в метан. Его закачивают в газохранилища или на месте используют для заправки автомобилей. Идея технологии Power-to-Gas родилась в 2008 году в ФРГ, сейчас здесь около 30 опытно-промышленных установок. На снимке - пилотный проект в Рапперсвиле (Швейцария).

Идея Power-to-Gas дала толчок разработкам в разных направлениях. Зачем, к примеру, превращать в метан полученный благодаря электролизу водород? Он и сам по себе отличное топливо! Но как транспортировать этот быстро воспламеняющийся газ? Ученые университета Эрлангена-Нюрнберга и фирма Hydrogenious Technologies разработали технологию его безопасной перевозки в цистернах с органической жидкостью.

Соль тут в тех круглых резервуарах, которые установлены посреди солнечной электростанции на краю Сахары близ города Уарзазат в Марокко. Хранящаяся в них расплавленная соль выступает в роли аккумуляторной системы. Днем ее нагревают, а ночью используют накопленное тепло для производства водяного пара, подаваемого в турбину для производства электричества.

На северо-западе Германии много каверн - пещер в соляных пластах. Одну из них энергетическая компания EWE и ученые университета Йены превратили в полигон для испытания технологии хранения электроэнергии в соляном растворе, обогащенном особыми полимерами, которые значительно повышают эффективность химических процессов. По сути дела, речь идет о попытке создать гигантскую подземную батарейку.

Человечество давно уже использует тепло для производства электроэнергии. Возобновляемая энергетика поставила задачу, наоборот, превращать электричество, в том числе и избыточное, в тепло (Power-to-Heat). Строительство в Берлине крупнейшего "кипятильника" Европы мощностью 120 МВт для отопления 30 тысяч домашних хозяйств компания Vattenfall намерена завершить к концу 2019 года.

Когда по дорогам мира будут бегать миллионы электромобилей с мощными аккумуляторными батареями, они превратятся в еще один крупный накопитель энергии из возобновляемых источников. Этому поспособствуют умные сети энергоснабжения (Smart grid): они будут стимулировать подзарядку по низким ценам в моменты избытка электричества. (На фото - заправка для электромобилей в Китае).