Сравнительный анализ экономической эффективности различных методов доставки товарного водорода от АЭС*

Современные системные и рыночные условия диктуют требование принудительной разгрузки атомных станций в часы снижения энергопотребления. Технологически АЭС способны планово следовать графику нагрузки в определенные периоды топливного цикла с разгрузкой в часы снижения спроса на электроэнергию, однако это может снизить их экономическую эффективность и конкурентоспособность. Одним из путей сохранения показателей экономической эффективности АЭС может стать производство товарного водорода за счет невостребованной электроэнергии энергоблока станции. Значительную долю в себестоимости производства водорода занимают издержки, связанные с доставкой водорода до конечного потребителя. В настоящей статье выполнен анализ влияния способов транспортировки водорода на его себестоимость. Установлено, что наиболее целесообразным методом при больших суточных расходах водорода является использование перепрофилированного трубопровода, средняя себестоимость в таком случае составляет порядка 2,029 $/кг при дальности 100-400 км. При относительно небольшом расходе водорода (до 61,6 тонн/сутки) целесообразно осуществлять его доставку при помощи автотранспорта с грузоподъемностью 700 кг, такому методу соответствует средняя себестоимость около 2,24 $/кг. Полученные результаты свидетельствуют о целесообразности реализации комплекса по производству товарного водорода на АЭС. За счет централизованного производства водорода на атомной станции достигается ряд положительных эффектов как для самой АЭС, так и для потребителя водорода.

1. Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года. Утверждена Правительством РФ приказом № 153-р от 09.06.2020.

2. Распоряжение Правительства РФ от 12.04.2025 № 908-р. Об утверждении Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2050 года.

3. Yurin V. E., Egorov A. N., Bashlykov D. O. The concept of autonomous hydrogen energy complex: Adaptation of large nuclear power units to uneven energy consumption schedules // Nuclear Engineering and Design. – 2024. – V. 426. – Р. 113328. DOI: 10.1016/j.nucengdes.2024.113328.

4. Yurin V. E., Egorov A. N. Multi-channel general reservation of NPP own needs on the basis of combination with autonomous hydrogen energy complex // International Journal of Hydrogen Energy. – 2024. – V. 60. – Pp. 1068-1076. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2024.01.225.

5. Егоров А. Н., Юрин В. Е. Сравнительный анализ технико-экономической эффективности производства пиковой электроэнергии на АЭС с использованием электролизного водорода на базе замкнутого водородного цикла // Вопросы электротехнологии. – 2025. – № 4. – С. 55-60.

6. Аминов Р. З., Егоров А. Н., Юрин В. Е., Бессонов В. Н. Многофункциональное резервирование собственных нужд атомных электростанций // Атомная энергия. – 2016. – Т. 121. – № 5. – C. 256-261.

7. Aminov R. Z., Yurin V. E., Egorov A. N. A comprehensive analysis of emergency power supply systems at NPPs with WWER-1000 type reactors based on additional steam turbines in the context of Balakovo NPP // J. Phys.: Conf. Ser. – 2018. – V. 1111. – Р. 012026. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1111/1/012026.

8. Аминов Р. З., Юрин В. Е., Кузнецов Д. Ю. Исследование расхолаживания водо-водяных реакторов на основе использования энергии остаточного тепловыделения для выработки электроэнергии в аварийных ситуациях с обесточиванием // Атомная энергия. 2020. № 4. Т. 128. С. 211-217.

9. Егоров А. Н., Аношин Д. М., Макаров Д. А. Оценка капитальных вложений и эксплуатационных затрат в основные элементы замкнутого водородного цикла // Энергобезопасность и энергосбережение. – 2025. – № 3 (123). – С. 21-33.

10. Егоров А. Н., Аношин Д. М., Макаров Д. А. Исследование эксплуатационного ресурса теплообменного оборудования автономного водородного энергокомплекса на АЭС // Энергобезопасность и энергосбережение. – 2025. – № 5-6. – С. 82-90.

11. EDF France. «Hynamics, a subsidiary to produce and market low-carbon hydrogen». [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.edf.fr/en/the-edf-group/dedicated-sections/journalists/all-press-releases/edf-launches-hynamics-a-subsidiary-to-produce-and-market-low-carbon-hydrogen.

12. Country Nuclear Power Profiles. France. – 2023. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://cnpp.iaea.org/public/countries/FR/profile/preview.

13. Department of Energy (DOE). US. Hydrogen Production Technical Team Roadmap. – 2017. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.energy.gov/eere/vehicles/articles/us-drive-hydrogen-production-technical-team-roadmap.

14. Генералова В. А. Переход к водородной экономике: опыт Республики Корея // Корееведение в России: направление и развитие. – 2022. – Т. 3. – № 2. – С. 113-121.

15. Международное энергетическое агенство. Обзор водорода – 2-25. Краткая аннотация. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.iea.org/reports/global-hydrogen-review-2025/executive-summary.

16. Guidehouse. EUROPEAN HYDROGEN BACKBONE. Analysing future demand, supply, and transport of hydrogen. June 2021.

17. Аналитический центр при правительстве РФ. Водородная энергетика. Дивизион Наука и инновации. // Водородный бюллетень. – 2020. – № 89. – С. 29.

18. Аминов Р. З., Байрамов А. Н., Филиппов С. П. Комплексная оценка эффективности системы производства и транспортировки водорода // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2024;(10): 167-199. https://doi.org/10.15518/isjaee.2024.10.167-199.

19. Юрин В. Е., Егоров А. Н. Исследование эффективности производства товарного водорода на АЭС. Сравнение с автономным производством малой мощности // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2024;(3): 42-56. https://doi.org/10.15518/isjaee.2024.03.042-056.

20. Al-Breiki M., Bicer Y. Comparative cost assessment of sustainable energy carriers produced from natural gas accounting for boil-off gas and social cost of carbon // Energy Reports. – 2020. – № 6. – Рр. 1897-1909. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352484720312312.

21. Hurskainen M., Ihonen J. Techno-economic feasibility of road transport of hydrogen using liquid organic hydrogen carriers // International Journal of Hydrogen Energy. – 2020. – V. 45. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319920332134.

22. Компрессорный завод. Каталог компрессоров. Компрессор ГП302-6/35. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://compressor-zavod.ru/f_catalog/kompressor-302gp-6_35_1kJvChPp.html.

23. ГОСТ Р 55472-2019. Сети газораспределения природного газа. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 4 апреля 2019 г. № 120-ст.

24. СП 42-101-2003. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб. Принят и введен в действие решением Межведомственного координационного совета по вопросам технического совершенствования газораспределительных систем и других инженерных коммуникаций, протокол от 8 июля 2003 г. № 32.

25. Bairamov A. N., Yurin V. E. Development of layout solutions for a hydrogen complex in combination with a nuclear power plant // Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). – 2025. – V. 03(432). – Pр. 27-45.

26. Аминов Р. З., Байрамов А. Н., Кульбякина А. В. Оценка эффективности производства водорода на базе АЭС для использования в технологии переработки нефти // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2025;(4): 63-81. https://doi.org/10.15518/isjaee.2025.04.063

27. International Energy Agency. Global Hydrogen Review: Assumptions annex. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://iea.blob.core.windows.net/assets/15673ab3-a86a-4434-bff4-490bb42d3563/GlobalHydrogenReview2025AssumptionsAnnex.pdf.

28. Average Power Plant Operating Expenses for Major U. S. Investor-Owned Electric Utilities, 2008 through 2018. . [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.eia.gov/electricity/annual/html/epa_08_04.html.

29. Summer energy market and reliability assessment. Federal Energy Regulatory Commission. 2020. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.ferc.gov/market-assessments/reports-analyses/mkt-views/2017/2017-summer-assessment.pdf.

30. European electricity markets panorama: France. AleaSoft Energy forecasting. 2020. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://aleasoft.com/european-electricity-markets-panorama-france.