georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2023.3.25geores-54Research ArticleАЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГЕТИКАALTERNATIVE ENERGY SOURCESПерспективы развития водородной энергетики в Российской ФедерацииProspects for the development of hydrogen energy in the Russian Federationhttps://orcid.org/0000-0002-3865-8508РазмановаС. В.RazmanovaS. V.

Светлана Валерьевна Разманова – доктор экон. наук, доцент, начальник отдела геологии и разработки месторождений

169314, Ухта, ул. Севастопольская, д. 1А

Svetlana V. Razmanova – Dr. Sci. (Economics), Associate Professor, Head of the Geology and Field Development Department

1A Sevastopolskaya st., 169314, Ukhta

s.razmanova@sng.vniigaz.gazprom.ruФилиал ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в г. УхтаРоссияUkhta Branch of Gazprom VNIIGAZRussian Federation202306042024253216226Copyright © Разманова С.В., 20242024Разманова С.В.Razmanova S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/54

В настоящее время в энергетических стратегиях, представленных Японией, Республикой Южная Корея, Российской Федерацией и странами Европейского союза, водород рассматривается в качестве перспективного энергоносителя, который должен заменить ископаемое топливо (нефть, газ, уголь) и использоваться для накопления, хранения и доставки энергии в разные регионы мира. Совершенствованию водородных энергетических технологий отводится особенная роль в низкоуглеродном развитии мировой экономики. Основными преимуществами водорода являются возможность его получения из различных источников и отсутствие выбросов углекислого газа при его использовании в качестве энергоносителя, что особенно актуально на фоне текущей климатической повестки. Этот энергоноситель является искусственно созданным, поскольку в природе месторождения свободного водорода отсутствуют, поэтому водород следует воспринимать именно как «носитель» энергии, а не топливо. В работе дано обоснование целесообразности строительства приливных электростанций, развития водородных технологий и промышленных комплексов в РФ.

Currently, in the energy strategies presented by Japan, the Republic of South Korea, the Russian Federation and the countries of the European Union, hydrogen is considered as a promising energy carrier that should replace fossil fuels (oil, gas, coal) and be used for accumulation, storage and delivery of energy to different regions of the world. The improvement of hydrogen energy technologies plays a special role in the low-carbon development of the world economy. The main advantages of hydrogen are the possibility of obtaining it from various sources and the absence of carbon dioxide emissions when it is used as an energy carrier, which is especially important against the backdrop of the current climate agenda. In the meantime, this energy carrier is artificially created, since there are no deposits of free hydrogen in nature. Therefore, hydrogen should be perceived precisely as a “carrier” of energy, and not as a fuel. The purpose of this study is to substantiate the feasibility of building tidal power plants, the development of hydrogen technologies and industrial complexes in the Russian Federation.

водородвозобновляемые источники энергииводородная энергетикаметод электролиза водыприливные электростанцииhydrogenrenewable energy sourceshydrogen energywater electrolysis methodtidal power plantsИсследование выполнено в рамках проекта Министерства науки и технологий КНР «Потенциальное сотрудничество между Китаем и Россией в области энергетики в рамках цели «Углеродная нейтральность»: новые методы, новые горизонты и новые стратегии» (№ DL2021180001L).This work was supported by the Ministry of Science and Technology of the People’s Republic of China with the title “Potential cooperation between China and Russia in the field of energy within the framework of the “Carbon neutrality” goal: new methods, new horizons and new strategies” (The Project Number: DL2021180001L).ReferencesБахтина О. (2022). Оговорочка по Фрейду В. Путина или Пенжинская приливная электростанция. Neftegaz.RU. URL: https://neftegaz.ru/news/energy/700447-ogovorochka-po-freydu-v-putina-ili-penzhinskaya-prilivnaya-elektrostantsiyaBadgett A., Ruth M., Pivovar B. (2022). Chapter 10 – Economic considerations for hydrogen production with a focus on polymer electrolyte membrane electrolysis. Smolinka T., Garche J. (eds.) Electrochemical Power Sources: Fundamentals, Systems, and Applications. Elsevier, pp. 327–364. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819424-9.00005-7Веселов Ф., Соляник А. (2022). Экономика производства водорода с учетом экспорта и российского рынка. Энергетическая политика, (4), с. 58–67. https://doi.org/10.46920/2409-5516_2022_4170_58Bakhtina O. (2022). V. Putin’s Freudian slip or the Penzhina tidal power plant. Neftegaz.RU. (In Russ.) https://neftegaz.ru/news/energy/700447-ogovorochka-po-freydu-v-putina-ili-penzhinskayaprilivnaya-elektrostantsiyaГриб Н. (2019). Водородная энергетика: мифы и реальность. Нефтегазовая вертикаль, 19, с. 61–69.Ball M., Weeda M. (2016). 11 – The hydrogen economy – Vision or reality? Ball M., Basile A., Veziroğlu T.N. (eds.) Compendium of Hydrogen Energy, Woodhead Publishing Series in Energy. Woodhead Publishing, pp. 237–266. https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-364-5.00011-7Ергин Д. (2022). Добыча: Всемирная история борьбы за нефть, деньги и власть. М.: Альпина Паблишер, 960 с.Chernova E.G., Razmanova S.V. (2022a). European gas market: finding a balance between supply and demand in the context of the energy crisis. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Ekonomika = Bulletin of St. Petersburg University. Economics, 38(4), pp. 497–514. (In Russ.) https://doi.org/10.21638/spbu05.2022.401Жигалов В.М., Подкорытова О.А., Пахомова Н.В., Малова А.С. (2018). Взаимосвязь энергетической и климатической политики: экономико-математическое обоснование рекомендаций для регулятора. Вестник Санкт-Петербургского университета. Экономика, 34(3), с. 345–368. https://doi.org/10.21638/spbu05.2018.301Chernova E.G., Razmanova S.V. (2022b). Gas crisis on the European commodity market: causes and possibilities of overcoming. Ekonomika regiona = Regional Economics, 18(4), pp. 1194–1208. (In Russ.) https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2022-4-16Кантюков Р.Р., Запевалов Д.Н., Вагапов Р.К. (2021). Анализ применения и воздействия углекислотных сред на коррозионное состояние нефтегазовых объектов. Записки Горного института, 250, с. 578–856. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.4.11Chun D., Woo C., Seo H., Chung Y., Hong S., Kim J. (2014). The role of hydrogen energy development in the Korean economy: An input–output analysis. International Journal of Hydrogen Energy, 39(15), p. 7627–7633. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.03.058Колбанцев Ю.А., Конюшин М.В., Калютик А.А. (2021). Применение методики вероятностной оценки для стоимостного расчета вовлечения АЭС в процесс промышленного производства водорода. Известия вузов. Проблемы энергетики, 23(2), с. 14–26. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-2-14-26Chung Y., Hong S., Kim J. (2014). Which of the technologies for producing hydrogen is the most prospective in Korea?: Evaluating the competitive priority of those in near-, mid-, and long-term. Energy Policy, 65, pp. 115–125. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2013.10.020Концепция развития водородной энергетики в Российской Федерации (утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 5 августа 2021 г. № 2162-р). 22 с.Dincer I. (Ed.) (2018). Comprehensive Energy Systems. Elsevier, 5540 p. El-Shafie M., Kambara S., Hayakawa Y. (2019). Hydrogen Production Technologies Overview. Journal of Power and Energy Engineering, 7(1), pp. 107–154. https://doi.org/10.4236/jpee.2019.71007Корнев К.А. (2021). «Зеленый водород» в Восточной Азии. Геоэкономика энергетики, 15(3), с. 98–115. https://doi.org/10.48137/2687-0703_2021_15_3_98Ergin D. (2022). Extraction: A World History of the Struggle for Oil, Money and Power. Moscow: Al’pina Pablisher, 960 p. (In Russ.)Литвиненко В.С., Цветков П.С., Двойников М.В., Буслаев Г.В. (2020). Барьеры реализации водородных инициатив в контексте устойчивого развития глобальной энергетики. Записки Горного института, 244. с. 428–438. https://doi.org/10.31897/pmi.2020.4.5Erokhin V., Tianming G. (2022). Renewable Energy as a Promising Venue for China-Russia Collaboration. Khan S.A.R., Panait M., Puime Guillen F., Raimi L. (Eds.) Energy Transition. Industrial Ecology. Singapore: Springer, pp. 73–101. https://doi.org/10.1007/978-981-19-3540-4_3Мастепанов А.М. (2020). Водородная энергетика России: состояние и перспективы. Энергетическая политика, (12), с. 54–65. https://doi.org/10.46920/2409-5516_2020_12154_54Fazelpour F., Soltani N., Rosen M.A. (2016). Economic analysis of standalone hybrid energy systems for application in Tehran, Iran. International Journal of Hydrogen Energy, 41(19). pp. 7732–7743. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.01.113Мастепанов А. (2022). Россия на пути к углеродной нейтральности. Энергетическая политика, (1), с. 94–108. https://doi.org/10.46920/2409-5516_2022_1167_94Filippov S.P., Golodnitskii A.E., Kashin A.P. (2020). Fuel cells and hydrogen energy. Energeticheskaya politika = Energy Policy, (11), pp. 28–39. https://doi.org/10.46920/2409-5516_2020_11153_28Мастепанов А.М., Хирофуми А. (2020а). Водородная стратегия Японии. Энергетическая политика, (11), с. 62–73. https://doi.org/10.46920/2409-5516_2020_11153_62Grib N. (2019). Hydrogen energy: myths and reality. Neftegazovaya vertikal, 19, pp. 61–69. (In Russ.)Мастепанов А.М., Хирофуми А. (2020б). Основные проекты водородной стратегии Японии и их потенциальное влияние на перспективы развития нефтегазовой отрасли России. Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом, (12), с. 45–54. https://doi.org/10.33285/1999-6942-2020-12(192)-45-54Iordache I., Gheorghe A.V., Iordache M. (2013). Towards a hydrogen economy in Romania: Statistics, technical and scientific general aspects. International Journal of Hydrogen Energy, 38(28), pp. 12231–12240. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.07.034Митрова Т., Мельников Ю., Чугунов Д., Глаголева А. (2019). Водородная экономика – путь к низкоуглеродному развитию. M.: Центр энергетики Моск. шк. управления «Сколково», 62 с.Kantyukov R.R., Zapevalov D.N., Vagapov R.K. (2021). Analysis of the use and impact of carbon dioxide environments on the corrosion state of oil and gas facilities. Journal of Mining Institute, (250), pp. 578–856. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.4.11Розенцвет А. (2022.).«Водородная лихорадка». Национальное рейтинговое агентство. https://emcr.io/reports/385Kayfeci M., Keçebaş A., Bayat M. (2019). Chapter 3 – Hydrogen production. Calise F., D’Accadia M.D., Santarelli M., Lanzini A., Ferrero D. (Eds.) Solar Hydrogen Production: Processes, Systems and Technologies. Acad. Press, p. 45–83. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814853-2.00003-5Пахомова Н., Рихтер К.К., Ветрова М. (2022). Глобальные климатические вызовы, структурные сдвиги в экономике и разработка бизнесом проактивных стратегий достижения углеродной нейтральности. Вестник Санкт-Петербургского университета. Экономика, 38(3), с. 331–364. https://doi.org/10.21638/spbu05.2022.301Kholkin D., Chausov I. (2021). Three pitfalls of the Russian hydrogen strategy. Energeticheskaya politika = Energy Policy, (3), pp. 44–57. (In Russ.) https://doi.org/10.46920/2409-5516_2021_3157_44Тимофеев Д.И. (2019). Водородный переход в локальной энергетике: зарубежный опыт и российские перспективы. Энергетическая политика, (4), с. 86–95.Kolbantsev Yu.A., Konyushin M.V., Kalyutik A.A. (2021). Application of a probabilistic assessment technique for cost calculation of the involvement of nuclear power plants in the process of industrial hydrogen production. Izvestiya vuzov. Problemy energetiki = Power engineering:research, equipment, technology, 23(2), pp. 14–26. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-2-14-26Филиппов С.П., Голодницкий А.Э., Кашин А.П. (2020). Топливные элементы и водородная энергетика. Энергетическая политика, (11), с. 28–39. https://doi.org/10.46920/2409-5516_2020_11153_28Kornev K.A. (2021). Green hydrogen in East Asia. Geoekonomika energetiki = Geoeconomics of Energy, 15(3), pp. 98–115. (In Russ.) https://doi.org/10.48137/ 2687-0703_2021_15_3_98Холкин Д., Чаусов И. (2021). Три ловушки российской водородной стратегии. Энергетическая политика, (3), с. 44–57. https://doi.org/10.46920/2409-5516_2021_3157_44Litvinenko V.S., Tsvetkov P.S., Dvoinikov M.V., Buslaev G.V. (2020). Barriers to the implementation of hydrogen initiatives in the context of sustainable development of global energy. Journal of Mining Institute, (244), pp. 428–438. https://doi.org/10.31897/pmi.2020.4.5Макроэкономический обзор: «Водородная экономика» – перспективы перехода к альтернативным энергоносителям и возможности экспорта для России. (2019). Центр экономического прогнозирования Газпромбанка. https://investvitrina.ru/articles/makroekonomicheskiiobzor-vodorodnaya-ekonomika-perspektivy-perehoda-k-alternativnymenergonositelyam-i-vozmozhnosti-eksporta-dlya-rossii/Macroeconomic review: “Hydrogen economy” – prospects for the transition to alternative energy sources and export opportunities for Russia. (2019). Center for Economic Forecasting of Gazprombank. (In Russ.) https://investvitrina.ru/articles/makroekonomicheskii-obzor-vodorodnayaekonomika-perspektivy-perehoda-k-alternativnym-energonositelyam-ivozmozhnosti-eksporta-dlya-rossii/Чернова Е.Г., Разманова С.В. (2022а). Европейский газовый рынок: поиск баланса спроса и предложения в условиях энергетического кризиса. Вестник Санкт-Петербургского университета. Экономика, 38(4), с.497–514. https://doi.org/10.21638/spbu05.2022.401Mastepanov A. (2022). Russia is on the way to carbon neutrality. Energeticheskaya politika = Energy Policy, (1), pp. 94–108. (In Russ.) https://doi.org/10.46920/2409-5516_2022_1167_94Чернова Е.Г., Разманова С.В. (2022б). Газовый кризис на европейском сырьевом рынке: причины возникновения и возможности преодоления. Экономика региона, 18(4), с. 1194–1208. https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2022-4-16Mastepanov A.M. (2020). Hydrogen energy in Russia: status and prospects. Energeticheskaya politika = Energy Policy, (12), pp. 54–65. (In Russ.) https://doi.org/10.46920/2409-5516_2020_12154_54Шамин В.С., Шевелева Л.И. (2021). Перспективы Пенжинской приливной электростанции. Молодой ученый, (4), с. 51–56.Mastepanov A.M., Khirofumi A. (2020a). Japan’s hydrogen strategy. Energeticheskaya politika= Energy Policy, (11), pp. 62–73. (In Russ.) https://doi.org/10.46920/2409-5516_2020_11153_62Badgett A., Ruth M., Pivovar B. (2022). Chapter 10 – Economic considerations for hydrogen production with a focus on polymer electrolyte membrane electrolysis. Smolinka T., Garche J. (eds.) Electrochemical Power Sources: Fundamentals, Systems, and Applications. Elsevier, pp. 327–364. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819424-9.00005-7Mastepanov A.M., Khirofumi A. (2020b). The main projects of Japan’s hydrogen strategy and their potential impact on the prospects for the development of the Russian oil and gas industry. Problemy ekonomiki i upravleniya neftegazovym kompleksom, (12), pp. 45–54. (In Russ.) https://doi.org/10.33285/1999-6942-2020-12(192)-45-54Ball M., Weeda M. (2016). 11 – The hydrogen economy – Vision or reality? Ball M., Basile A., Veziroğlu T.N. (eds.) Compendium of Hydrogen Energy, Woodhead Publishing Series in Energy. Woodhead Publishing, pp. 237–266. https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-364-5.00011-7Mitrova T., Mel’nikov Yu., Chugunov D., Glagoleva A. (2019). The hydrogen economy is the path to low-carbon development. Moscow: Skolkovo, 62 p. (In Russ.)Chun D., Woo C., Seo H., Chung Y., Hong S., Kim J. (2014). The role of hydrogen energy development in the Korean economy: An input–output analysis. International Journal of Hydrogen Energy, 39(15), p. 7627–7633. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.03.058Moliner R., Lázaro M.J., Suelves I. (2016). Analysis of the strategies for bridging the gap towards the hydrogen economy. International Journal of Hydrogen Energy, 41(43). pp. 19500–19508. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.06.202Chung Y., Hong S., Kim J. (2014). Which of the technologies for producing hydrogen is the most prospective in Korea?: Evaluating the competitive priority of those in near-, mid-, and long-term. Energy Policy, 65, pp. 115–125. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2013.10.020Niu D., Wu G., Ji Z., Wang D., Li Y., Gao T. (2021). Evaluation of Provincial Carbon Neutrality Capacity of China Based on Combined Weight and Improved TOPSIS Model. Sustainability, 13(5), 2777, https://doi.org/10.3390/su13052777Dincer I. (Ed.) (2018). Comprehensive Energy Systems. Elsevier, 5540 p. El-Shafie M., Kambara S., Hayakawa Y. (2019). Hydrogen Production Technologies Overview. Journal of Power and Energy Engineering, 7(1), pp. 107–154. https://doi.org/10.4236/jpee.2019.71007Pakhomova N., Rikhter K.K., Vetrova M. (2022). Global climate challenges, structural shifts in the economy and business development of proactive strategies to achieve carbon neutrality. Vestnik SanktPeterburgskogo universiteta. Ekonomika = St Petersburg University Journal of Economic Studies, 38(3), pp. 331–364. (In Russ.) https://doi.org/10.21638/spbu05.2022.301Erokhin V., Tianming G. (2022). Renewable Energy as a Promising Venue for China-Russia Collaboration. Khan S.A.R., Panait M., Puime Guillen F., Raimi L. (Eds.) Energy Transition. Industrial Ecology. Singapore: Springer, pp. 73–101. https://doi.org/10.1007/978-981-19-3540-4_3Qin Z., Deng X., Griscom B., Huang Y., Li T., Smith P., Yuan W., Zhang W. (2021). Natural climate solutions for China: The last mile to carbon neutrality. Advances in Atmospheric Sciences, 38(6), pp. 889–895. https://doi.org/10.1007/s00376-021-1031-0Fazelpour F., Soltani N., Rosen M.A. (2016). Economic analysis of standalone hybrid energy systems for application in Tehran, Iran. International Journal of Hydrogen Energy, 41(19). pp. 7732–7743. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.01.113Rozentsvet A. (2022.). “Hydrogen fever.” National rating agency. (In Russ.) https://emcr.io/reports/385Iordache I., Gheorghe A.V., Iordache M. (2013). Towards a hydrogen economy in Romania: Statistics, technical and scientific general aspects. International Journal of Hydrogen Energy, 38(28), pp. 12231–12240. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2013.07.034Shamin V.S., Sheveleva L.I. (2021). Prospects for the Penzhin tidal power station. Molodoi uchenyi, (4), pp. 51–56. (In Russ.)Kayfeci M., Keçebaş A., Bayat M. (2019). Chapter 3 – Hydrogen production. Calise F., D’Accadia M.D., Santarelli M., Lanzini A., Ferrero D. (Eds.) Solar Hydrogen Production: Processes, Systems and Technologies. Acad. Press, p. 45–83. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-814853-2.00003-5Sojoudi A., Sefidan A.M., Alam K.C.A., Saha S.C. (2021). Chapter 6 – Hydrogen production via electrolysis: Mathematical modeling approach. AzadA.K., Khan M.M.K. (Eds.) Bioenergy Resources and Technologies, Acad. Press, pp. 199–235. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-822525-7.00012-3Moliner R., Lázaro M.J., Suelves I. (2016). Analysis of the strategies for bridging the gap towards the hydrogen economy. International Journal of Hydrogen Energy, 41(43). pp. 19500–19508. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.06.202Steblyanskaya А., Ai M., Denisov A., Efimova O., Rybachuk M. (2022). Carbon dioxide emissions reduction efficiency and growth potential: Case of China. PSU Research Review. https://doi.org/10.1108/PRR-12-2021-0066Niu D., Wu G., Ji Z., Wang D., Li Y., Gao T. (2021). Evaluation of Provincial Carbon Neutrality Capacity of China Based on Combined Weight and Improved TOPSIS Model. Sustainability, 13(5), 2777, https://doi.org/10.3390/su13052777Stygar M., Brylewski T. (2013). Towards a hydrogen economy in Poland. International Journal of Hydrogen Energy, 38(1), pp. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.10.056Qin Z., Deng X., Griscom B., Huang Y., Li T., Smith P., Yuan W., Zhang W. (2021). Natural climate solutions for China: The last mile to carbon neutrality. Advances in Atmospheric Sciences, 38(6), pp. 889–895. https://doi.org/10.1007/s00376-021-1031-0The concept for the development of hydrogen energy in the Russian Federation (2021). No. 2162-r. Approved by Decree of the Government of the Russian Federation. 22 p. (In Russ.)Sojoudi A., Sefidan A.M., Alam K.C.A., Saha S.C. (2021). Chapter 6 – Hydrogen production via electrolysis: Mathematical modeling approach. AzadA.K., Khan M.M.K. (Eds.) Bioenergy Resources and Technologies, Acad. Press, pp. 199–235. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-822525-7.00012-3Timofeev D.I. (2019). Hydrogen transition in local energy: foreign experience and Russian prospects. Energeticheskaya politika = Energy Policy, (4), pp. 86–95. (In Russ.)Steblyanskaya А., Ai M., Denisov A., Efimova O., Rybachuk M. (2022). Carbon dioxide emissions reduction efficiency and growth potential: Case of China. PSU Research Review. https://doi.org/10.1108/PRR-12-2021-0066Veselov F., Solyanik A. (2022). Economics of hydrogen production, taking into account exports and the Russian market. Energeticheskaya politika = Energy Policy, (4), pp. 58–67. (In Russ.) https://doi.org/10.46920/2409-5516_2022_4170_58Stygar M., Brylewski T. (2013). Towards a hydrogen economy in Poland. International Journal of Hydrogen Energy, 38(1), pp. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.10.056Zhigalov V.M., Podkorytova O.A., Pakhomova N.V., Malova A.S. (2018). The relationship between energy and climate policy: economic and mathematical substantiation of recommendations for the regulator. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Ekonomika = St Petersburg University Journal of Economic Studies, 34(3), pp. 345–368. (In Russ.) https://doi.org/10.21638/spbu05.2018.301

The authors declare that there are no conflicts of interest present.