Развитие водородных топливных элементов

Твердые топлива, такие как уголь и биомасса, будут вытеснены с рынка конечных источников энергии. Доля превалирующих сегодня на этом рынке нефтепродуктов существенно сократится. Доминирующую роль в конечном потреблении будут играть электричество и водород. Последний к концу XXI века станет главным конечным энергоносителем, доля которого достигнет 49%.

Ожидаемым изменениям будет способствовать развитие технологии топливных элементов. Они станут играть ключевую роль на транспорте (где начнут вытеснять превалирующие сегодня двигатели внутреннего сгорания), в ключевых промышленных нишах, в быту и бизнесе. На графике 4 показана ожидаемая по сценарию В1-Н2 глобальная динамика рынка топливных элементов по сравнению с другими технологиями на транспорте. Как видно из графика, агрегированная доля топливных элементов превысит 51% в 2050 году и вырастет к 2100 году до 71%. Основное место среди них будут составлять водородные топливные элементы, однако важное дополнение к ним составят топливные элементы на спирту.

Столь широкое распространение топливных элементов будет иметь важные последствия не только в энергетике и на транспорте, но и в других секторах экономики. Однако для этого необходимо преодолеть ряд проблем, связанных с их хранением, транспортировкой и созданием необходимой для этого инфраструктуры. Одной из них являются риски применения водородных топливных элементов в быту и на транспорте.

Другим важным следствием перехода на водородные топливные элементы является снижение выбросов углерода. Об этом свидетельствует, в частности, сравнение сценария В1-Н2 с построенным в 2000 году сценарием В2, основанным на традиционных предположениях о влиянии технологического прогресса в модели Международного института прикладного системного анализа. Как следует из графика 5, в традиционной модели эмиссия углерода от использования энергии и промышленного производства увеличивается с 6,2 Гт углерода в 1990 году до 14,2 Гт углерода в 2100-м. В сценарии В1-Н2 пик выбросов углерода — 10,5 Гт — достигается к 2040 году и затем снижается к 2100 году до уровня 5,5 Гт, что даже ниже, чем в 1990-м.