CC BY
15
УДК 339.92:621.039
DOI: https://doi.org/10.37405/1729-7206.2021.2(41).17-26
Володимир Георгшович Шевченко
д-р техн. наук ORCID 0000-0002-7290-811X
e-mail: V.Shevchenko@nas.gov.ua,
1нститут геотехтчног механки iM. Полякова
НАН Украти, м. Днтро,
Вячеслав 1ванович Ляшенко
д-р екон. наук ORCID 0000-0001-6302-0605
e-mail: slaval.aenu@gmail.com,
1нститут економки npoMu^oeocmi НАН Украти, м. Кшв
Hamlin Вiкторiвна Осадча
д-р екон. наук ORCID 0000-0001-5066-2174
e-mail: nosadcha86@gmail.com,
1нститут економти ^OMU^oeocmi НАН Украти, м. Днтро СВ1ТОВ1 ТЕНДЕНЦП РОЗВИТКУ ВОДНЕВО1 ЕНЕРГЕТИКИ
Вступ. Перехщ до еколопчно чисто! енергетики — це мапстральний напрям Укра!ни, який визначатиме головш тренди розвитку економiки протягом наступ-них 30 роив. бвропа переходить до декарбошзовано! енергетично! системи. Ус кра!ни-члени 6С пiдписапи та ратифiкувапи Паризьку угоду про змiни клiмату, яка була розроблена у зв'язку з глобальним пiдвищенням температури у цьому столiттi на 2°С вщ рiвня дошдуст-рiапьного перiоду, з метою обмеження зростання температури до 1,5°С. Перехщ до ново! енергетично! мо-делi змiнюe уявлення щодо виробництва, поставки, зберiгання та споживання енергГ!.
Метою 6С е скорочення виквдв вуглеводу на 8095% до 2050 р. у порiвняннi iз 1990 р. Це означае майже повну декарбошзащю виробництва електро-енергГ! та збшьшення рiвня використання вщновлю-вальних джерел енергi!. Кра!ни, яю пiдписали Паризьку угоду про змшу клiмату у 2015 р., погодилися докласти больше зусиль щодо скорочення виквдв у повггря. У 2018 р. МГжурядова комiсiя iз змiни клiмату визначила необхщшсть зменшення антропогенних ви-кидiв ТО2, яю повиннi досягти нуля у 2050 р. Це пов'язано iз зупиненням глобального пiдвищення температури, щоб величина пiдвищення була не вище 1,5°С.
Зниження витрат на вщновлюваш джерела енергГ! е поштовхом, що стимулюе зростання потенцiалу водню у свт. Низка кра!н i регюшв зараз мають ам-бiтнi цЫ щодо видобування електроенергГ! з низько-вуглеводних джерел. Так, Пiвденна Австралiя нацелена на створення енергетично! системи на 100% з низько вуглеводних джерел до 2025 р., Швещя — до 2040 р., Катфоршя — до 2045 р. та Дашя — до 2050 р. Особливе значення мае перехщ економж кра!н на альтернативы види енергГ!, зокрема водневу енергетику.
Аналiз останн1х дослщжень i публiкацiй. 1снування водню як хiмiчно! речовини в природi з молекулярною формулою Н2 е недоступним, i вiн часто е у виглядi сполук, так званих гiдридiв, з негативним або ашон-ним характером, позначаеться (H-). Безпосередне ви-
робництво водню в промисловосп вiдбуваeться за ра-хунок парово! конверсГ! вуглеводiв. KpiM цього, до ш-ших технологiй вiдносяться, наприклад, елекгролiз та термолiз [3-5]. Водень icHye в надлишку i e джерелом найбГльш доступно! вiдновлювано! енергп. КрГм того, вiд спалювання водню утворюеться лише водяна пара. Таким чином, вш вважаеться найчиcтiшим джерелом енергГ! [6]. Водень також визначено пщходящим рГ-шенням екологiчних проблем, якщо вiн виробляеться з поновлюваних реcyрciв. Перевагами водню е нyльовi викиди парникових газiв, якщо вш виробляеться з ви-користанням вщновлювано! енергГ!, та висока щГль-шсть енергГ! мГж 120 МДж/кг (Lower Heating Value, LHV) i 142 МДж/кг (Higher Heating Value, HHV) [7; 8]. Можливють використання водню потребуе ощнки, наприклад, можливостей зберГгання, yнiверcальноcтi енергГ!, транспортування та впливу на навколишне се-редовище. Виробництво водню з бюпаливних ресур-етв вважаеться одним з найперcпекгивнiших методiв завдяки високому вмГсту органiчних речовин та !х до-ступностГ. Поживш речовини, що зберiгаютьcя у хар-чових вГдходах, знаходяться у виглядГ макромолекул, якГ потребують гГдролГзу в мГкромолекули, перш нГж !х можна буде використовувати як мжрооргашзм для отримання бГопалива. Тому процес гГдролГзу харчових вщходГв розглядаеться як обмежувальний крок для виробництва бГопалива [9-11]. Науковщ розробили новГ методи твердотГльного та темнового бродГння на ос-новГ харчових вГдходГв. 1х модель комбГнованого бю-процесу дозволяе ефективно прискорити швидкГсть гГдролГзу, пщвищити якГсть використання сировини та модифГкувати вихГдний бГогаз. Це вважають перспек-тивним методом отримання бГогазу. КрГм того, також було оцГнено техшко-економГчне обГрунтування за-пропонованого бГопроцесу [10], щоб побачити ефект економГчного впливу на технологГ! виробництва водню. ВиробничГ витрати на водень потрГбно зменшити, щоб вГн мГг стати загальним джерелом енергГ!. Отже, сучасш та майбутнГ енергетичнГ системи повинш бути економГчно ефективними, практичними, надшними
та мати низький вплив на навколишне середовище [12].
Незважаючи на значну увагу науковщв, проблема формування умов iнновацiйно-орiентованого розвит-ку воднево! енергетики в Укра!ш потребуе бшьш ре-тельного вивчення.
Мета статп — анапiз свiтових трендiв та !х вплив на збшьшення частки воднево! енергетики .
Результати дослщження. Слiд зазначити, що во-день та енергiя мають довгу спшьну iсторiю. Першi демонстраций електролiзу води i паливних елементав за-хопили уяву iнженерiв у 1800-х роках. Для палива ви-користовувався водень у перших двигунах внутрш-нього згоряння ще 200 роив тому.
Водень забезпечував тдняття повггряних куль i дирижаблiв у ХУШ-Х1Х ст. Водень був невщ'емною частиною енергетично! системи промисловостi з сере-дини ХХ ст. [13].
Постачання водню промисловим споживачам зараз е великим бiзнесом у всьому свт. Попит на водень зрю бшьш н!ж утричi з 1975 р. та продовжуе зростати. Потреба у водню у чистому виглядi становить близько 70 млн т/рж (MtH2/рiк). Цей водень майже повнiстю виробляеться iз свiтового природного газу та вугшля.
Водень легкий та простий у збереженш, енерго-емний i при споживаннi не вщбуваеться прямих вики-дiв забруднюючих речовин або парникових газiв. Але для того, щоб водень став головним прюритетним на-прямом при переходi до ново! енергетично! системи, його потрiбно впроваджувати в так! галузi як транспорт, будiвництво та виробництво електроенерг!!.
Зростаючий штерес до використання водню обу-мовлений наступним: 1) водень можна використову-вати без прямих викидiв та забруднення повиря; 2) його можна виготовити iз низьковуглецевих джерел енерг!!.
Водень може сприяти стiйкому, сталому енерге-тичному розвитку у майбутньому. Це може вщбуватися двома шляхами:
1. 1снукч промисловi пiдприемства можуть ви-користовувати водень, вироблений альтернативними методами з шших джерел енерг!!.
2. Водень можна використовувати в широкому спек^ iнших галузей. Наприклад, у транспорта, опа-леннi, виробництвi сталi та електроенерг!!. Водень можна використовувати як у чистому вигляд^ так i пе-ретворити на паливо на основi водню, у т.ч синтетич-ний метан, синтетичне рiдке паливо, амiак та метанол.
Водень — утверсальний енергоносiй, який може допомогти у вирiшеннi глобальних економiчних проблем, вш може вироблятися майже з уск енергетичних ресурсiв, хоча зараз використання водню в нафтопере-робщ та хiмiчному виробництвi переважно покрива-еться воднем iз природного газу та вугшля.
Чистий водень, що виробляеться з вщновлюваних джерел, ядерного палива або вугшля може допомогти декарботзувати цший ряд сектс^в, включаючи транспорт та деяк види промисловостi, зокрема виробництво добрива, стал^ в яких важко зменшити викиди у повiтря.
Водень також може допомогти полшшити яюсть повiтря в мiстах та покращити енергетичну безпеку.
Слiд зазначити, що у 2019 р. вщбуваеться зрос-тання попиту на водневi технолог!!, що привернуло увагу полггачних лiдерiв кра!н свiту.
У 2019 р. ринок електромобМв з паливними еле-ментами збшьшився майже вдвiчi завдяки надзвичай-ному розширенню виробництв !х в Кита!, Япон!! та Коре!. Однак юнукга низьковуглеводнi виробничi по-тужностi i досi не вщповщають новим стандартам. По-трiбно зробити додатаога кроки для зменшення ви-трат — замiнити високовуглеводний на низьковугле-водний водень у галузях економiки; розширити використання водню в нових сферах [14].
Доктором Фатахом Бiролом, виконавчим директором МЕА, разом з паном Хiросiге Секо, мшстром економiки, торгiвлi та промисловоси Япон!!, з нагоди зустрiчi мiнiстрiв енергетики та навколишнього сере-довища 020 у Кару!дзавi (Япон!!), була написана до-повiдь «Майбутне водню: використання сучасних можливостей», в яюй вiдзначено, що чистий водень у майбутньому отримуе сильну тдтримку урядiв та ком-панiй у всьому свт, а кшьюсть проекив щодо роз-витку воднево! енергетики швидко розшириться.
Водень може допомогти замшити рiзнi види критично! енергп, допомогти у збереженнi продукц!! вiд-новлюваних джерел енерг!!, таких як сонячш батаре! та в!гер.
Водень може сприяти декарбонiзац!! цшого ряду секторiв, включаючи транспортування, виробництво хiмiкатiв та сталi, в яких важко скоротити викиди у повиря. Перехщ до воднево! енергетики може допомогти полшшити яюсть повиря та змщнити енерге-тичну безпеку.
Водень можна виробляти iз рiзних видiв палива, а саме: з вщновлюваних джерел, ядерно! енерг!!, природного газу, вугшля та нафти. Водень можна транс-портувати у виглядi газу трубопроводами або у рщкш формi на кораблях подiбно до скрапленого природного газу (СПГ). Водень може бути перетворений на електроенерпю та метан для забезпечення бущвництва та харчово! промисловоси, а також використовуватися як паливо для автомобМв, вантаж1вок, кораблiв та лi-таюв.
Сьогоднi до виробництва водню привернута увага урядiв кра!н свiту, яю iмпортують та експортують енергiю, а також промислових галузей, що використо-вують вщновлюваш джерела енерг!!, автовиробниюв, нафтогазових компанiй [16].
На основi аналiзу свiтового попиту МЕА (М!жна-родне енергетичне агентство) розробило рекомендаций, як1 допоможуть урядам, компанiям та шшим зацiкав-леним сторонам розширити застосування водневих проектiв у всьому свт. В рекомендацiях визначенi сфери, в яких доцшьно зосередити зусилля для зрос-тання свiтового виробництва чистого водню в най-ближчi роки, а саме: розширення використання водню у транспорта — в легкових автомобилях, вантаж1вках та автобусах, яю курсують на ключових маршрутах.
Слщ зазначити, що iснують велик! проблеми щодо розповсюдження воднево! енергетики, оскльки виробництво водню з енерг!! з низьким вмiстом вуг-лецю коштуе достатньо дорого, розвиток воднево! ш-фраструктури вiдбуваеться повально, що стримуе ши-роке впровадження водню; деяю нормативы акти на-разi обмежують розвиток чисто! воднево! промисло-востi.
Сьогоднi водень уже використовуеться в промислових масштабах, але вш майже повнiстю виробляеться з природного газу та вугшля. При його викори-станш у хiмiчнiй та нафтопереробнiй промисловостi
здшснюеться викид у повиря 830 млн т CO2 на piK. Це екшвалент piчних викидiв вуглеводу у Великобритании та 1ндонезп разом узятих.
У свгговому балансi воднева енергетика складае 16,3% (див. рисунок).
Скорочення виквдв вiд iснуючого виробництва водню е проблемою, для виршення яко! необхщно збшьшити масштаби виробництва чистого водню у
всьому свт. Одним i3 пiдходiв е збирання, збеpiгання та використання СО2 вiд виробництва водню з вугшля. В даний час у всьому свт юнуе деклька промислових пiдпpиемств, що використовують дану технолопю, i ще багато в стадп розробки. Цих пiдпpиемств недо-статньо для переведення економiк на суто водневу енергетику.
Source: IEA Electricity Information 2079
Рисунок. Свтовий
1нший пщхщ полягае у забезпеченнi промисло-восп запасами водню за рахунок чисто! електроенергИ. За останнi два десятилитя виникло понад 200 пpоектiв з перетворення електроенергИ та води у водень для зменшення виквдв вщ транспорту, для створення едино! штегровано! енергетично! системи вщновлюва-них джерел з шшими. Розширення використання чистого водню в шших секторах — таких як легковi автомобiлi, вантаж1вки, виробництво металоконструк-цiй та опалювальш будiвлi — е ще одшею важливою проблемою. В даний час по всьому свиу на дорогах юнуе близько 11 200 автомобЫв з водневим двигуном. Бiльшiсть уpядiв кра!н вимагають, щоб ця цифра piзко зросла до 2,5 млн до 2030 р. Але кеpiвники уpядiв по-виннi переконатися, що pинковi умови будуть адапто-ваш для досягнення таких амбiтних цшей. Сучаснi ус-пiхи виробництва та використання сонячних, фото-електричних, впрових, акумуляторних та електричних засобiв показали, що шновацшт полiтики та технологи мають великий потенщал щодо створення свггово! системи виробництва чисто! енергГ!. Слщ зазначити, що МЕА щеально пщходить щодо створення фундаменту для глобальних pекомендацiйних програм фор-мування политики щодо водню.
Для цього МЕА аналiзуе енергетичний ринок та надае рекомендацН щодо технологш, политики на енергетичному ринку [20].
МЕА оргашзовуе дiалог з урядами та шшими за-цiкавленими сторонами з метою максимального використання потенщалу водню.
До переваг впровадження водню в економiчнi системи можна вщнести так1:
1. Водень може допомогти у вир1шенн1 широкого спектру проблем при декарбошзацп економiк. Його за-
енергетичний баланс [40]
стосування сприяе декарбошзацп у широкому спек^ галузей, включаючи транспортування на далек! вщ-станi, виробництво хiмiкатiв, сталi. Це також може допомогти покращити якГсть повиря та посилити енер-гетичну безпеку. Незважаючи на дуже амбГтнГ мГжна-родш клГматичнГ цГлГ, викиди у повиря CO2 досягли рекордно високого рГвня у 2018 р. Забруднення зов-нГшнього повГтря також залишаеться актуальною проблемою, i щорГчно близько 3 мгльйошв людей перед-часно помирають вщ цього.
2. Водень ушверсальний. 1снуючГ у свГтГ технологи дозволяють виробляти водень, зберГгати, перемщати та використовувати. Його можна транспортувати як газ трубопроводами або у рщкому виглядГ суднами, по-дГбно до скрапленого природного газу (СПГ).
3. Водень може посилити роль вщновлюваних джерел енергп. Водень е одним Гз стратепчних напрямГв накопичення енергГ! Гз вГдновлюваних джерел енергГ!. Це дае можливють зберНання електpоенеpгiï протягом декшькох днГв, тижшв або навiть мГсяцГв. Виникае можливють транспортування енергП Гз вiдновлюваних джерел на велик! вщсташ — з регюшв з великими со-нячними та вировими ресурсами, таких як Австpалiя чи Латинська Америка, до енергоемних мют за тисячГ кiлометpiв.
УспГхи у застосуваннi сонячних, фотоелектрич-них, вГтрових, акумуляторних та електричних транспортних засобiв створюють передумови щодо побу-дови свГтово! промисловоси чисто! енергП.
Уряди 6гльшостг кра!н свГту пГдтримують можли-востГ щодо Тмпорту та експорту енергП, а також поста-чання вiдновлюваноï електроенергИ до електроенерге-тичних та газових пщприемств, автовиробниктв, наф-тогазових компанш. 1нвестищ! у водень можуть спри-
яти розвитку нового технолопчного та промислового потенщалу в економшах свиу, створенню кватфжо-ваних робочих мiсць.
4. Водень можна використовувати майже в ycix секторах економ1ки. Сьогоднi водень використовуеться переважно в нафтопереробцi та для виробництва доб-рива. Його використання майже повшстю вiдсутне у транспорта, будiвництвi та виробництвi електроенерг!!.
Розповсюдженню використання водню е певнi перепони:
1. Виробництво водню з низьковуглецево!" енергп зараз дорого коштуе. Анатз МЕА виявляе, що вартiсть виробництва водню з вщновлювано! електроенерг!! може знизитися на 30% до 2030 р. унаслщок зниження витрат на вщновлюваш джерела енерг!! та збшьшення обсягу водневого виробництва [21].
Промисловi пiдприемства та пiдприемства, що виробляють водень з води, можуть отримати великий прибуток вщ масового виробництва.
2. Розвиток воднево!" 1нфраструктури вщбуваеться повшьно. Цiни на водень для споживачiв сильно зале-жать вщ кiлькостi заправних станцiй, як часто вони використовуються i ск!льки водню доставляеться що-денно. Для виршення цього питання необхiдно здш-снювати планування та координацiю дш державних органiв та мiсцевого самоврядування, промисловоста та iнвесторiв.
3. Сьогодш водень майже повн1стю виробляеться з природного газу та вугшля.
4. 1снуюч1 у краТнах нормативн1 акти обмежують розвиток галуз1 чистого водню. Уряд та промисловють повиннi об'еднатися, щоб змшити iснуючi нормативнi акти для усунення бар'ерiв щодо швестицш.
До ключових рекомендацiй МЕА щодо збшьшення частки водню в економщ вiдносяться так1:
1. Посилити роль водню в довгострокових енерге-тичних стратегiях. До ключових галузей, в яких до-ц!льно використовувати водень вщносяться нафтопе-реробна промисловють, хiмiчна промисловiсть, виробництво стал!, вантажнi перевезення, будiвництво та виробництво i збер!гання електроенерг!!.
2. Стимулювати комерцшний попит на чистий водень. Чист! воднев! технологи е доступш, але витрати на виробництво залишаються великими. Необх!дно надавати п!льги та !нвестувати у систему постачальни-к!в, дистриб'ютор!в та користувач!в у виробнищга чистого водню. Розширювати ланцюжки поставок. 1н-вестиц!! у вуглецеву промисловють сприятимуть ско-роченню витрат за рахунок низьковуглеводно! електроенерг!! та накопичування, збер!гання та транспорту-вання чистого водню.
3. Зменшення твестищйних ризимв. Ц!льов! по-зики, гарант!! та шш! !нструменти можуть допомогти актив!зувати швестування у водневу енергетику.
4. Шдтримка НДДКР для зменшення витрат. НДДКР мае виршальне значення для зниження витрат та пщвищення продуктивноста водню, зокрема виробництва водню з води. При цьому використання державних п!льг та гарантш мае велике значення для залучення !нвестиц!й.
5. Скасування непотрiбних регуляторних бар'eрiв та гармонЬацм стандартiв. Розробники проектав згткнулися з перешкодами, де правила та вимоги щодо дозвол!в неясн!, непридатш, або несум!сн! м!ж секторами та крашами. Обм!н знаннями та гармошзащя
стандарт!в е одним з головних напрям!в у переход! до ново! чисто! енергетично! системи.
6. Скоординувати мiжнародну <miвпрацю. Необ-хщно актив!зувати м!жнародне ствробггаицтво щодо стандарт!в, обм!ну передовим досвщом та створен-ня !нфраструктури. Необхщно контролювати виробництво та використання водню та вщстежувати ре-зультати щодо досягнення довгострокових ц!лей.
7. Використовувати iснуючi можливостi для по-дальшого збльшення виробництва чистого водню. Необхщно скористатися ус!ма юнуючими промисловими точками, щоб перетворити !х на хаби для виробництва чистого водню. Використовувати юнуючу газову ш-фраструктуру, щоб стимулювати створення нових за-пас!в чистого водню, пщтримувати транспорты кори-дори, щоб зб!льшити кшьюсть автомобМв з палив-ними елементами з водню. Створити перш! морсью шляхи, щоб почати м!жнародну торпвлю воднем. К!льк!сть кра!н, як! встановлюють амбгтш ц!л! щодо скорочення викид!в парникових газ!в продовжуе зростати, а разом !з цим i кшьюсть сектор!в, як! роз-глядають можливють використання чистого водню. Оск!льки водень можна збер!гати або використовувати в р!зних секторах, його використання стае мапстраль-ним напрямом у свт. Якщо виробництво в!дновлюва-них джерел енерг!! стане досить дешевим i розпов-сюдженим, це може бути використане не т!льки для забезпечення низьковуглецево! електроенерг!!, але i для створення низьковуглеводного водню, який може витасняти вугшьне паливо в транспорт!, опаленн!
Сл!д зазначити вир!шальну роль уряд!в кра!н св!ту у впровадженш водородно! енергетики. Ризик того, що сьогодншнш !нтерес до водню перетвориться на розчарування ц!лком реальний. Уряди кра!н св!ту в!д!грають головну роль у тому, щоб уникнути цього результату та допомогти водню реал!зувати свш по-тенц!ал.
Б!льше 60% водню, що використовуеться сьогодш на нафтопереробних заводах виробляеться з ви-користанням природного газу. Нафтопереробш заводи використовують водень для зниження вмюту с!рки в дизельному палив!. Попит НПЗ на водень збшьшився в м!ру зростання попиту на дизельне паливо всередиш кра!ни та на м!жнародному р!вш, а також у зв'язку з посиленням норм щодо вмюту с!рки.
1снуе дв! форми виробництва водню: спец!альне виробництво водню з використанням парових рефор-матор!в метану та виробництво водню як поб!чний продукт !нших х!м!чних процеав. Природний газ використовуеться майже виключно як вих!дна сировина для спещального виробництва водню в установках SMR у Сполучених Штатах. Нафтопереробш заводи, промислов! виробники газу та шш! виробники х!м!ка-т!в використовують ту саму технолопю SMR, яка на 90% ефективна у виробництв! водню.
Поб!чний продукт, водень, можна отримати на х!м!чному завод! або шшому п!дприемств!, для якого водень не е основним продуктом. У х!м!чнш промисловоста виробляеться водень як поб!чний продукт виробництва хлору, а нафтох!м!чш пщприемства вид!ля-ють водень як поб!чний продукт виробництва олеф!-н!в. На нафтопереробних заводах також виробляеться деяка кшьюсть поб!чних продукт!в водню в результат! каталггачного перетворення нафти на бшьш високо-ц!нн! продукти, але це постачання задовольняе лише частку !хшх потреб у водн!.
ВодневГ паливш елементи виробляють електрику шляхом поеднання атомГв водню та кисню. Водень реагуе з киснем через електpохiмiчну комГрку, подГ6ну до батаре'1 для виробництва електрики, води та невелико! кГлькоси тепла. 1снуе багато рГзних типГв па-ливних елеменпв для широкого спектру застосувань. Невелика паливш елементи можуть живити портативш комп'ютери i навiть мобГльш телефони, а також вшсь-ковГ програми. ВеликГ паливш елементи можуть пода-вати електpоенеpгiю для резервного або аваршного живлення в 6удГвлях та подавати електроенерпю в мГсцях, яю не пiдключенi до електромереж.
1нтерес до водню як транспортного палива ба-зуеться на його потентат для внутрГшнього виробництва та використанш для електpомобiлiв з нульовим викидом. Використання водню в транспортних засо-бах е основним напрямком дослщжень та розробок па-ливних елеменив. У Сполучених Штатах клька ви-робникГв транспортних засобiв почали виробляти електромобт з водневими паливними елементами в окремих pегiонах, таких як Швденна та Пiвнiчна Ка-лГфорнГя, де е доступ до станцш заправлення з воднем.
БГльшють транспортних засобiв на водневому па-ливГ — це автомобiлi та транзиты автобуси, якГ мають електродвигун, що працюе вГд водневого паливного елемента. ДеякГ з цих автомобтв спалюють безпосе-редньо водень. Висока вартють паливних елементiв та обмежена доступшсть до водневих автостанцiй не да-ють можливостГ щодо зростання транспортних засобiв на водневому паливь
Водень можна виробляти з рГзних джерел, вклю-чаючи воду, бюмасу, i використовувати як джерело енергП або палива. Водень мае найвищий вмют енергП серед будь-якого звичайного палива.
Для виробництва водню (вщокремлюючи його вщ шших елеменпв у молекулах) потрГ6но больше енергП, нГж витрачае водень, коли вГн перетворюеться на ко-рисну енергГю. Однак водень корисний як джерело енергП/паливо, оскГльки мае високий вмГст енергП на одиницю ваги, тому його використовують як ракетне паливо та у паливних елементах для виробництва електрики на деяких космГчних кораблях. Водень зараз не мае широкого використання як паливо, але вГн мае потенщал для большого використання в майбутньому.
Еколопчш тренди розвитку цивЫзацП, перехГд до фшософП промисловосп 4.0 та технологГчний прорив у цифрових технолопях та к апаратному забезпеченш зумовили активне впровадження екологоефективних технологГй генерацП електрично! енергП.
Сьогодш сектор електроенергетики та транс-портний сектор Украши задовольняють сво! енерге-тичнГ потреби переважно за допомогою традицшних видГв палива — вугГлля, газ, нафта та нафтопродукти — значна частина яких Гмпортуеться. Один з найбГльш перспективних способГв диверсифГкацП джерел виробництва ноая енергП — це збГльшення частки носПв енергП, отриманих за допомогою використання вщновлюваних джерел у структурГ паливно-енергетич-ного балансу краши. Украша у своему розвитку по-кладаеться на практики краш бвропи, приймаючи до уваги угоду про асощащю з 6С, мГжнароднГ угоди, зо-крема, у енергетичному секторь Енергетична стратегГя Украши до 2035 р. передбачае збГльшення частки «зелено!» енергГ! до 25% в енергетичному балансГ кра!ни, зменшення залежностГ енергетичного сектору Укра!ни
вГд Гмпорту на до 33% у 2035 р., а також повна ш-тегращя з енергетичною системою 6С. ЦГльовий по-казник вГдновлюваних джерел енергГ! у Нацюнальному планГ дш у сферГ вГдновлюваних джерел енергГ! знахо-диться на рГвнГ 11% вГд кшцевого споживання енергП.
ТехнологГ! генерацП електрично! енергГ! з вщнов-лювальних джерел також мають певш ризики та ви-клики, що зумовлюють обмеження у !х використанш. Так, сонячна енергетика мае надмГрну залежшсть вГд погодних умов, сезонних та добових змш, що е ваго-мим чинником — обмеженням щодо надшноси енер-гогенерацП. Необхщшсть використання значних площ також додае складнощГв у збГльшеннГ потужностГ станцш, хоча психолопчний рубГж у 1 МВт для одше! сонячно! електростанцП подолано вже декГлька рокГв. Вироенергетика також, як i сонячна, мае надмГрну залежшсть вГд погодних умов, що формуе обмеження на райони ïï використання. Генеращя електрично! енергГ! з бГопалива мГстить високу технолопчну складнГсть об-ладнання, що реалГзовуе технологГчний процес, який породжуе рГзноманГтнГсть систем генерацП та невисоку !х унГфГкацГю на вщмшу вГд класичних технологГй генерацП електрично! енергГ! на теплових та атомних електростанщях. Змши у структурГ енергогенерацГ! також викликають соцГальнГ зрушення. Це необхщшсть забезпечення новими робочими мюцями внаслщок формування нових галузей, замГщення економГчних процесГв Гз забезпечення класично! генерацП електрично! енергП, формування свщомого вГдношення та розумшня у суспГльствГ доцГльностГ змГн тощо. Однак миттевГ зрушення в енергобалансГ держави техноло-гГчно не е можливими. За даними Держкомстату Ук-ра!ни [23], основними джерелами генерацП електрично! енергГ! у 2018 р. е: атомна енергетика, вугГлля та торф, природнш газ та, меншою мГрою, бюпаливо та вщходи. СтрГмкий розвиток вГдновлювально! енерге-тики обумовлений полГтикою держави в данш галузГ, що знайшла вГдображення зокрема у Енергетичнш стратегГ! Укра!нГ на перюд до 2035 року, що прийнята урядом 18 серпня 2017 р., якою передбачено 25% вГдновлювально! енергетики в загальному первинному постачанш енергГ! до 2035 р. Необхщно звернути увагу, що показники генерацП вщновлювальних джерел електрично! енергП, як правило, розглядаються разом Гз виробництвом гщроелектростанцш та бГопалива.
Зважаючи на структуру енергобалансу об'еднано! енергосистеми Украши, еколопчш ризики та пер-спективи розвитку вугГльно! галузГ, воднева енергетика е перспективним балансозабезпечуючим фактором стабтзацП енергосистеми.
Об'еднана енергетична система Украши — це складний комплекс електростанцш, електричних та теплових мереж. ВсГ елементи енергетично! системи узгодженГ единим режимом роботи, що зумовлено не-обхГднГстю узгодження виробництва, передачГ та роз-подГлу енергП. НайбГльш зручним та ефективним видом енергГ! для транспортування е електрична енерпя. Переваги ïï товарного життевого циклу: виробництва, передачГ, розподГлу та утитзацП зумовлюе ïï домГну-вання у промисловому та побутовому секторах.
Однак в Украш спостерГгаеться i тенденцГя зростання енергоспоживання на основГ вГдновлюваних джерел у 2017-2018 pp. У 2018 р. склало 93165 тис. т н. е. (табл. 1).
Таблиця 1
Енергоспоживання на основ! виновлюваних джерел за 2007-2018 _рр.
№ з/п Оди-ниця вимiру 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 20172 20183
1 Загальне по-стачання пер-винно! енерг!! тис. т н. е. 139330 134562 114420 132308 126438 122488 115940 105683 90090 94383 89462 93165
1з нього
2 Пдроенерге-тика тис. т н. е. 872 990 1026 1131 941 901 1187 729 464 660 769 897
3 у % до nid-сумку % 0,6 0,7 0,9 0,9 0,7 0,7 1,0 0,7 0,5 0,7 0,9 1,0
4 Енергiя 6iona-лива та eid-ходи тис. т н. е. 1508 1610 1433 1476 1563 1522 1875 1934 2102 2832 2989 3195
5 у % до nid- сумку % 1,1 1,2 1,3 1,1 1,2 1,2 1,6 1,8 2,3 3,0 3,3 3,4
6 Втрова та со-нячна енергiя тис. т н. е. 4 4 4 4 10 53 104 134 134 124 149 197
7 у % до nid-сумку % 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2
Усього енерпя вщ вiдновлювальних джерел
8 Загальне по-стачання енерг!! вщ вщ-новлювальних джерел тис. т н. е. 2384 2604 2463 2611 2514 2476 3166 2797 2700 3616 3907 4289
9 Частка поста-чання енергп вщ вщновлю-вальних джерел % 1,7% 1,9 2,2 2,0 2,0 2,0 2,7 2,6 3,0 3,8 4,4 4,6
Енергомютюсть промисловостi мае стабiльну тенденцiю та склало у 2020 р. 0,148 т н.е./тис. м!жна-родних доларiв. Виникае потреба актив!зац!! дiй уряду та 6i3Hecy щодо розвитку воднево! енергетики.
Використання водню як промiжного енергоносiя для забезпечення збалансованого використання вщ-новлюваних джерел енерг!! (вггрово! та сонячно! елект-роенерг!!) на ветх етапах може орiентуватися на вщпо-вiднi обсяги генерац!!.
Зазначет обсяги «зеленого» водню можуть засто-совуватися в енергетичнiй системi в якосп акумулю-ючого енергоносiя. Решта водню, отриманого в тому чист з вiдновлюваних джерел, може спрямовуватися для iнших потреб.
Оскльки головною перепоною для масштабного впровадження ВЕС та СЕС е перемiнливий характер !хньо! генерац!!, то на регулювання енергобалансу вони можуть спрямувати частину свое! потужност! Якщо балансування здшснюеться шляхом акумулю-вання та повторного використання частини енергп, то
Потенцшно можливий обсяг виробництва «зеленого» водню в Укра!ш розраховано 1нститутом джерел вiдновлювально'i енергп НАН Укра!ни за результатами проведених наукових дослщжень потенцiалу генерац!! електроенерг!! вiтро- та фотоелектричними станцiями. Для розрахунку потенцшно можливого обсягу виробництва «зеленого» водню за допомогою електролiзу передбачено питоме споживання електроенерг!! 4,5 кВттод/нм3 або 50,6 кВт-год на 1 кг водню (табл. 2).
Таблиця 2
з урахуванням ККД процесу «електроенерпя-електро-лiз-паливний елемент електроенерпя» на рiвнi 40% та потреби спрямувати на балансування 10-15% перемш-но! енерг!!, пропорцiя генерац!! в мережу та потреб балансування мае становити 3:1 (експертш дат).
Аналiз виробничо! бази Укра!ни здiйснено шляхом використання даних, яю стосуються рiзних аспектiв водневих технологiй, а саме: отримання водню, застосування водню, а також можливосп його транспортування та приклади практичного застосу-вання водневих установок. В Укра!ш циркошево-
Ор1ентовний прогноз виробництва «зелено?» _ електроенерп? та водню
2025 2030 2035
Енергетична млрд кВт-год 12 18 25
стратепя Н2 (млрд нм3) 0,6 0,9 12
Даш 1ВЕ млрд кВт-год 21,6 35,5 52,6
Н2 (млрд нм3) 1,1 1,8 2,6
керамГчна паливна комГрка на полегшеному метале-вому носи для енергетичних систем безпшотних лГ-тальних апаратГв розроблялась низкою шституив НАН Украши (1нститутом проблем матерГалознавства Гм. I. М. Францевича, 1нститутом загально! та неорга-шчно! хГмП Гм. В. I. Вернадського, 1нститутом бюколо-!дно! хГмП, ФГзико-мехатчним Гнститутом Гм. I. В. Кар-пенка, 1нститутом фГзично! хГмП Гм. М. В. Шисаржевсь-кого), а також створено зразки низькотемпературних паливних комГрок з мембрано-електролГзним блоком на основГ комерцшно! юн-провщно! мембрани «Нафюн». В 1нститутГ проблем машинобудування Гм. А. М. Пдгорного НАН Украши розроблено техно-логГю виготовлення новгтшх мембрано-електродних блоюв рГзних розмГрГв для низькотемпературних вод-нево-кисневих паливних елеменив i батарей на основГ протонпровГдних мембран та вдосконалених катодних i анодних каталГзаторГв. На основГ ще! технолог!! на ПАО "ЕЛМ1З" оргашзовано виробництво демонстра-цГйних наборГв до курсу «ЕлектрохГмГчна енергетика» у вищих навчальних закладах та середнГй школь ЦГ на-бори демонструють сучасш технологГчнГ принципи створення та роботи паливних елеменив i можуть ви-користовуватися для проведення дослГдГв i наукових експерименив. СпГвробГтниками 1нституту вщновлю-вано! енергетики НАН Украши споруджено i введено в дГю демонстрацшну вГтрову електростанцГю ВЕУ-08, яка призначена для виробництва водню за допомогою електролГзера. Основш елементи системи: вироелект-рична установка, блок керування, акумуляторш бата-ре!, електролГзер. В 1нституи проблем машинобудування Гм. А. М. Шдгорного НАН Украши розроблеш електролГзнГ комГрки та електролГзери з використан-ням активного газопоглинаючого електроду. В кон-струкцП електролГзера реалГзуеться розроблена техно-логГя роздшення процеав видшення газГв (водню та кисню) в часГ, тобто процес роботи електролГтично! системи стае циклГчним — складаеться з перГодГв видшення водню та кисню, що чергуються. Розроблений 40 варГант електролГзера забезпечуе отримання водню та кисню при тиску 150 атм. без використання ком-пресора. Для електрохГмГчного процесу генерацП водню та кисню доцшьно застосовувати просту конструкцию електролГзерГв водню високого тиску (ЕВТ), що дозволить виключити складнощГ з його установкою та обслуговуванням у процеа експлуатацП. Ком-поновочш схеми ЕВТ виконанГ на основГ едино! рами та умовно роздшеш на два основш вщики: вщак електрохГмГчно! генерацП водню та кисню; вщак си-лово! електронГки та управлшня. Для збГльшення про-дуктивносп ЕВТ необхГдно вщповщне збГльшення кГлькоси електрохГмГчних комГрок, або пГдбГр вщпо-вщного корпусу електрохГмГчно! комГрки. В 1нституп проблем машинобудування Гм. А. М. Шдгорного НАН Украши розроблеш ЕВТ модульно! конструкцН, що забезпечують можливГсть отримання необхГдно! про-дуктивносп шляхом об'еднання унГфГкованих елект-ролГзних комГрок: 1) ЕВТ 0,2-150, забезпечуе продук-тивнГсть 0,2 м3 Н2/год та 0,1 м3 О2/год; 2) ЕВТ 0,5-150, забезпечуе продуктившсть 0,5 м3 Н2/год та 0,25 м3 О2/год; 3) ЕВТ 1,0-150, складаеться з двох комГрок типу ЕВТ 0,5-150, що забезпечуе продуктившсть 0,5 м3 Н2/год та 0,25 м3 О2/год. НацГональний ушвер-ситет суднобудування (Микола!в) розробив експери-ментальну сонячноводневу установку з виробництва водню з використанням електроенергИ, отримано! з
сонячних фотоелектричних панелей. Установка при-значена для зберПання отриманого водню, стиснення його за допомогою гщридного металевого компресора та заповнення композитних балошв для подальшого використання на електростанщях з паливними еле-ментами. Продуктившсть установки становить 10,0 кг Н2 на добу, чистота водню 99,97%, тиск стиснення 6080 МШа, режим роботи циктчний: вдень виробляеться водень, вночГ вГдбуваеться стиснення та наповнення балошв. Цей ушверситет також розробив експери-ментальну установку для вилучення водню Гз газово! сумГшГ (синтетичного газу, супутнГх та технолопчних газГв тощо) з використанням технологН гГдриду металу та його очищення. Продуктившсть заводу становить 0,5-2,0 кг Н2 на добу залежно вГд вмюту його в газовш сумГшГ, чистота водню 99,97%, тиск подачГ спожива-чевГ 3,0-15,0 МШа. Режим роботи — безперервний. В даний час ушверситет випробовуе експериментальну установку для транспортування водню Гз застосуван-ням суспензН гщридоутворюючого матерГалу в орга-нГчнГй рГдинГ. Рщка суспензГя, насичена воднем до вмюту 1,0%, перекачуеться трубопроводами до спожи-вача, де нагрГвання видшяе водень гад тиском 5,0... 15,0 МПа.
Висновок. СвГтовГ тенденц!! у енергетичнГй сферГ нацшеш на декарбонГзацГю виробництва та застосу-вання водню. Водень — ушверсальний енергоносГй, який може допомогти у виршенш глобальних еконо-мГчних проблем. Водень можна виробляти майже з уах енергетичних ресурсГв, хоча сьогодшшне використання водню в нафтопереробцГ та хГмГчному виробництвГ пе-реважно покриваеться воднем Гз вугГлля. Водень може допомогти замшити рГзш види критично! енергП, допомогти у збереженш продукцп вГдновлюваних джерел енергП, таких як сонячна батарея та вггер.
Водень може сприяти декарбошзацП цшого ряду секторГв, включаючи транспортування, виробництва хГмжатГв та сталГ, в яких важко скоротити викиди. Перехщ до воднево! енергетики може допомогти полш-шити яюсть повГтря та змщнити енергетичну безпеку Укра!ни.
Список використаних джерел
1. Mahfuz M. H. et al. Exergetic analysis of a solar thermal power system with PCM storage. Energy Convers Manage. 2014. Vol. 78. Р. 486—492. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2013.11.016.
2. Ley M. B. et al. Complex hydrides for hydrogen storage — new perspectives. Mater Today. 2014. Vol. 17(3). Р. 122—128. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mattod.2014. 02.013.
3. Stern A. G., Stern A. G. A new sustainable hydrogen clean energy paradigm. International Journal of Hydrogen Energy. 2018. Vol. 43. Issue 9. P. 4244-4255. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.12.180.
4. Burhan M., Shahzad M. W., Choon N. K. Hydrogen at the Rooftop: compact CPV-hydrogen system to convert sunlight to hydrogen. Applied Thermal Engineering. 2018. Vol. 132. Р. 154-164. DOI: https://doi.org/10.1016/ j. applthermaleng .2017.12.094.
5. Graetz J., Vajo J. J. Controlled hydrogen release from metastable hydrides. Journal of Alloys and Compounds. 2018. Vol. 743. Р. 691—696. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.jallcom.2018.01.390.
6. Ivancic T. M. et al. Discovery of a new Al species in hydrogen reactions of NaAlH4. The Journal of Physical Chemistry Letters. 2010. Vol. 1(15). P. 2412-2416.
7. Thomas G. Overview of storage development DOE hydrogen program. Annu Rev. California: San Ramon, 2000. 14 p.
8. Ouyang L. Z. et al. Excellent hydrolysis performances of Mg3RE hydrides. International Journal of Hydrogen Energy. 2013. Vol. 38(7). P. 2973-2978. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.12.092.
9. Han W., Liu D. N., Shi Y. W., Tang J. H., Li Y. F., Ren N. Q. Biohydrogen production from food waste hydrolysate using continuous mixed immobilized sludge reactors. Bioresource Technology. 2014. Vol. 180. P. 54-58. DOI: https://doi.org/10.1016Xj.biortech.2014.12. 067.
10. Han W., Fang J., Liu Z., Tang J. Techno-eco-nomic evaluation of a combined bioprocess for fermentative hydrogen production from food waste. Bioresource Technology. 2016. Vol. 202. P. 107-112. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2015.11.072.
11. Han W. et al. Simultaneous dark fermentative hydrogen and ethanol production from waste bread in a mixed packed tank reactor. Journal of cleaner production. 2017. Vol. 141. P. 608-611.
12. Jain R. K., Jain A., Jain I. P. Effect of La-content on the hydrogenation properties of the Ce"1"-"xLa"xNi"3Cr"2 (x=0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1) alloys. International Journal of Hydrogen Energy. 2012. Vol. 37(4). P. 3683-3688.
13. Biomass Explained: Landfill Gas and Biogas. (12 Nov. 2019). U.S. Energy Information Administration. URL: https://www.eia.gov/energyexplained/biomass/land fill-gas-and-biogas.php.
14. FAQ - Key Questions and Answers at a Glance. Clean Energy Partnership. URL: https://cleanenergy partnership.de/en/faq-eng.
15. Hydrogen Production: Electrolysis., Office of Energy Efficiency & Renewable Energy. URL: https://www.en-ergy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis.
16. Hydrogen Production: Natural Gas reforming. Office of Energy Efficiency & Renewable Energy. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-producti on-natural-gas-reforming.
17. New Catalyst Efficiently Produces Hydrogen from Seawater. Holds promise for large-scale hydrogen production, desalination. Sciencedaily. 2019. 11 Nov. URL: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/ 11/19 1111180111.htm.
18. Opportunities for Australia from Hydrogen Exports. Report for ARENA (Australian Renewable Energy Agency). Canberra: Acil Allen Consulting, 2018. URL: https://arena.gov.au/assets/2018/08/opportunities-for-aust ralia-from-hydrogen-exports.pdf.
19. Green African Hydrogen: Operational Planning. Report. Zimbabwe: African Hydrogen Partnership, 2019.
20. Air Liquide Invests in the World's Largest Membrane-Based Electrolyzer to Develop Its CarbonFree Hydrogen Production. Air Liquide. 2019. News release, February 25. URL: https://www.airliquide.com/group/press-releases-news/2019-02-25/air-liquide-invests-worlds-larg est-membrane-based-electrolyzer-develop-its-carbon-free-hydrogen.
21. Ajayi-Oyakhire Olu. Hydrogen — Untapped Energy? Derbyshire: Institution of Gas Engineers and Ma-
nagers, 2012. URL: https://www.h2knowledgecentre.com/ content/policypaper1877.
22. Attwood James. The Hyundai Nexo has become the first hydrogen fuel cell electric vehicle (FCEV) to score a maximum five-star Euro NCAP safety rating. Autocar. News release, 2018, October 24. URL: https://www.autocar.co.uk/car-news/new-cars/hyundai-nexo-fuel-cell-suv-achieves-top-safety-rating.
23. Babcock Stephane. Kenworth, Toyota Unveil Jointly Developed Hydrogen Fuel Cell Truck. Heavy Duty Trucking news release. 2019. April 22. URL: https://www.truckinginfo.com/330270/toyota-and-kenwor th-unveil-jointly-developed-hydrogen-fuel-cell-truck.
24. Ballard Announces Planned Deployment of 500 Fuel Cell Commercial Trucks in Shanghai. Ballard Power Systems. 2018. URL: https://www.ballard.com/ about-ballard/newsroom/news-releases/2018/02/14/bal lard-announces-planned-deployment-of-500-fuel-cell-commercial-trucks-in-shanghai.
25. Recent Developments in Europe's Fuel Cell Bus Market. Ballard Power Systems. 2019. February 11. URL: https://www.ballard.com/about-ballard/newsroom/market -updates/recent-developments-in-europe-s-fuel-cell-bus-market.
26. Green Hydrogen in Developing Countries. ESMAP. 2020. Washington: World Bank.
27. Fraile Daniel, Jean-Christophe Lanoix, Patrick Maio, Azalea Rangel, and Angelica Torres. Overview of the Market Segmentation for Hydrogen Across Potential Customer Groups, Based on Key Application Areas. Report for the FCH JU. Brussels: CertifHy, 2015.
28. Якубовський М. М., Ляшенко В. I. Модерш-защя eKOHOMiKH промислових репошв: спроба кон-^nTyani3a^'i. Всник eKOHOMinHoi науки Украти. 2016. № 1 (30). С. 188-195.
29. Ляшенко В. I., Котов 6. В. Укра!на XXI: нео-iH^CTpianbHa держава або «крах проекту»?: моногра-фiя / НАН Укра!ни, 1н-т економiки пром-сп; Полтав-ський ун-т економжи i торпвль Ки1в, 2015. 196 с.
30. Горбулш В. Мш шлях у задзеркалля. Не лише подорожш нотатки. Ки!в: Брайт Букс, 2019. 272 с.
31. Носовський А. В. Ядерна енергетика в кон-текси сталого розвитку. Ядерна та padia^ma безпека. 2010. Вип. 2(46). С. 62-65.
32. Максимчук О. С. Прюритетт напрями державного управлшня процесами розвитку ядерно! ене-ргетики та атомно! промисловосп в Укра!ш. Публгчне адмтктрування: теоpiя та практика. 2013. Вип. 1. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ Patp_2013_ 1_16 (дата звернення: 17 жовтня 2018 р.).
33. Мохонько Г. А., Тарасенко К. В. Проектний пщхщ в управлшш шновацшним розвитком тдпри-емств атомно! енергетики. Економжа i суспыьство. 2018. Вип. 16. С. 417-424.
34. Мгтяева Т. Л. Поняття гaлyзi та передумови !! формування. Економiчнa стpaтегiя i перспективи розвитку сфери тоpгiвлi та послуг. 2013. Вип. 2(1). С. 199209. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/esprstp_2013_2% 281%29__30 (дата звернення: 17 жовтня 2018 р.).
35. Стратепя сталого розвитку Укра!ни до 2030 року / Проект 2017. URL: http://www.ua.undp.org/con-tent/ukraine/uk/ home/library/sustainable-development-report/Sustainable-Dev-Strategy-for-Ukraine-by-2030.html (дата звернення: 16 жовтня 2018 р.).
36. Енергетична стратепя Украши на перюд до 2035 року «Безпека, енергоефектившсть, конкуренто-спроможшсть»: Розпорядження Кабiнету Мiнiстрiв Украшивщ 18 серпня 2017 р. № 605-р. URL: https://www.kmu.gov.ua/ua/ npas/250250456 (дата звернення: 16 жовтня 2018 р.).
37. Пдприемства та компани галузi / Офiцiйний сайт Мшстерства енергетики та вупльно! промисло-восп Украши. URL: http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/ control/uk/publish/officialcategory?cat_id=24491606 (дата звернення: 17 жовтня 2018 р.).
38. Максимчук О. С. Напрямки забезпечення шновацшного розвитку пiдприемств сфери послуг. Удосконалення мехатзму тновацшного розвитку cy6'eKmie нацюнально'1 економжи Украти: колективна монографiя / Т. В. Гринько, М. М. Кошевий, Г. Ю. Слисеева та iн.; за наук. ред. О. К. Слисеевоь КМв: Центр учбово! лiтератури, 2013. С. 173—211.
39. Демьянюк В. АЕС — найпотужнший драйвер економiки. Дзеркало тижня. 2019. №50. С. 13.
40. IEA. Electricity Information: World energy balance. URL: https://www.iea.org/data-and-statistics/ data-product/electricity-information.
References
1. Mahfuz, M. H. et al. (2014). Exergetic analysis of a solar thermal power system with PCM storage. Energy Convers Manage, Vol. 78, рр. 486—492. DOI: https://doi.org/10.1016/j.enconman.2013.11.016.
2. Ley, M. B. et al. (2014). Complex hydrides for hydrogen storage — new perspectives. Mater Today, Vol. 17(3), рр. 122—128. DOI: https://doi.org/10.1016/ j.mattod.2014. 02.013.
3. Stern, A. G., Stern, A. G. (2018). A new sustainable hydrogen clean energy paradigm. International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 43, Issue 9, рр. 4244-4255. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.12.180.
4. Burhan, M., Shahzad, M. W., Choon, N. K. (2018). Hydrogen at the Rooftop: compact CPV-hydrogen system to convert sunlight to hydrogen. Applied Thermal Engineering, Vol. 132, рр. 154-164. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2017.12.094.
5. Graetz, J., Vajo, J. J. (2018). Controlled hydrogen release from metastable hydrides. Journal of Alloys and Compounds, Vol. 743, рр. 691—696. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.01.390.
6. Ivancic, T. M. et al. (2010). Discovery of a new Al species in hydrogen reactions of NaAlH4. The Journal of Physical Chemistry Letters, Vol. 1(15), рр. 2412—2416.
7. Thomas, G. (2000). Overview of storage development DOE hydrogen program. Annu Rev. California, San Ramon. 14 р.
8. Ouyang, L. Z. et al. (2013). Excellent hydrolysis performances of Mg3RE hydrides. International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 38(7), рр. 2973—2978. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2012.12.092.
9. Han, W., Liu, D. N., Shi, Y. W., Tang, J. H., Li, Y. F., Ren, N. Q. (2014). Biohydrogen production from food waste hydrolysate using continuous mixed immobilized sludge reactors. Bioresource Technology, Vol. 180, рр 54-58. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2014. 12.067.
10. Han, W., Fang, J., Liu, Z., Tang, J. (2016). Techno-economic evaluation of a combined bioprocess for fermentative hydrogen production from food waste.
Bioresource Technology, Vol. 202, pp. 107-112. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2015.11.072.
11. Han, W. et al. (2017). Simultaneous dark fermentative hydrogen and ethanol production from waste bread in a mixed packed tank reactor. Journal of cleaner production, Vol. 141, pp. 608-611.
12. Jain, R. K., Jain, A., Jain, I. P. (2012). Effect of La-content on the hydrogenation properties of the Ce"1"-"xLa"xNi"3Cr"2 (x=0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1) alloys. International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 37(4), pp. 36833688.
13. Biomass Explained: Landfill Gas and Biogas. (12 Nov. 2019). U.S. Energy Information Administration. Retrieved from https://www.eia.gov/energyexplained/bio mass/landfill-gas-and-biogas.php.
14. FAQ — Key Questions and Answers at a Glance. Clean Energy Partnership. Retrieved from https://clean energypartnership.de/en/faq-eng.
15. Hydrogen Production: Electrolysis. Office of Energy Efficiency & Renewable Energy. Retrieved from https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-producti on-electrolysis.
16. Hydrogen Production: Natural Gas reforming. Office of Energy Efficiency & Renewable Energy. Retrieved from https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-producti on-natural-gas-reforming.
17. New Catalyst Efficiently Produces Hydrogen from Seawater. Holds promise for large-scale hydrogen production, desalination. (2019). Sciencedaily, 11 Nov. Retrieved from https://www.sciencedaily.com/releases/ 2019/11/191111180111.htm.
18. Opportunities for Australia from Hydrogen Exports. Report for ARENA (Australian Renewable Energy Agency). (2018). Canberra, Acil Allen Consulting. Retrieved from https://arena.gov.au/assets/2018/08/op-portunities-for-australia-from-hydrogen-exports.pdf.
19. Green African Hydrogen: Operational Planning. Report. (2019). Zimbabwe, African Hydrogen Partnership.
20. Air Liquide Invests in the World's Largest Membrane-Based Electrolyzer to Develop Its CarbonFree Hydrogen Production. (2019). Air Liquide, News release, February 25. Retrieved from https://www.airliquide.com/ group/press-releases-news/2019-02-25/air-liquide-invests-worlds-larg est-membrane-based-electrolyzer-develop-its-carbon-free-hydrogen.
21. Ajayi-Oyakhire, Olu. (2012). Hydrogen — Untapped Energy? Derbyshire, Institution of Gas Engineers and Managers. Retrieved from https://www.h2knowledge centre.com/content/policypaper1877.
22. Attwood, James. (2018). The Hyundai Nexo has become the first hydrogen fuel cell electric vehicle (FCEV) to score a maximum five-star Euro NCAP safety rating. Autocar. News release, October 24. Retrieved from https://www.autocar.co.uk/car-news/new-cars/hyundai-nexo-fuel-cell-suv-achieves-top-safety-rating.
23. Babcock, Stephane. (2019). Kenworth, Toyota Unveil Jointly Developed Hydrogen Fuel Cell Truck. Heavy Duty Trucking news release, April 22. Retrieved from https://www.truckinginfo.com/330270/toyota-and-kenwor th-unveil-jointly-developed-hydrogen-fuel-cell-truck.
24. Ballard Announces Planned Deployment of 500 Fuel Cell Commercial Trucks in Shanghai. (2018). Ballard Power Systems. Retrieved from https: //www.ballard.com/about-ballard/newsroom/news-releas es/2018/02/14/bal lard-announces-planned-deployment-of-500-fuel-cell-commercial-trucks-in-shanghai.
25. Recent Developments in Europe's Fuel Cell Bus Market. (2019). Ballard Power Systems, February 11. Retrieved from https://www.ballard.com/about-ballard/ newsroom/market-updates/recent-developments-in-euro pe -s-fuel-cell-bus-market.
26. Green Hydrogen in Developing Countries. ESMAP. (2020). Washington: World Bank.
27. Fraile Daniel, Jean-Christophe Lanoix, Patrick Maio, Azalea Rangel, and Angelica Torres. (2015). Overview of the Market Segmentation for Hydrogen Across Potential Customer Groups, Based on Key Application Areas. Report for the FCH JU. Brussels, CertifHy.
28. Yakubovskyi, M. M., Liashenko, V. I. (2016). Modernizatsiia ekonomiky promyslovykh rehioniv: sproba kontseptualizatsii [Modernization of the economy of industrial regions: an attempt at conceptualization]. Visnyk ekonomichnoi nauky Ukrainy, 1 (30), pp. 188-195 [in Ukrainian].
29. Liashenko, V. I., Kotov, Ye. V. (2015). Ukraina XXI: neoindustrialna derzhava abo «krakh proektu»? [Ukraine XXI: neoindustrial state or "project collapse"?]. Kyiv, IIE of NAS of Ukraine; Poltava University of Economics and Trade. 196 p. [in Ukrainian].
30. Horbulin, V. (2019). Mii shliakh u zadzerkallia. Ne lyshe podorozhni notatky [My way to the mirror. Not just travel notes]. Kyiv, Bright Books. 272 p. [in Ukrainian].
31. Nosovskyi, A. V. (2010). Yaderna enerhetyka v konteksti staloho rozvytku [Nuclear energy in the context of sustainable development]. Yaderna ta radiatsiina bezpeka — Nuclear and radiation safety, Issue 2(46), pp. 62-65 [in Ukrainian].
32. Maksymchuk, O. S. (2013). Priorytetni napriamy derzhavnoho upravlinnia protsesamy rozvytku yadernoi enerhetyky ta atomnoi promyslovosti v Ukraini [Priority directions of state management of processes of development of nuclear energy and nuclear industry in Ukraine]. Publichne administruvannia: teoriia ta praktyka — Public administration: theory and practice, Issue 1. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/ Patp_2013_1_16 [in Ukrainian].
33. Mokhonko, H. A., Tarasenko, K. V. (2018). Proektnyi pidkhid v upravlinni innovatsiinym rozvytkom pidpryiemstv atomnoi enerhetyky [Project approach in management of innovative development of nuclear power
enterprises]. Ekonomika i suspilstvo — Economy and society, Issue 16, pp. 417—424 [in Ukrainian].
34. Mitiaieva, T. L. (2013). Poniattia haluzi ta peredumovy yii formuvannia [The concept of the industry and the prerequisites for its formation]. Ekonomichna stratehiia i perspektyvy rozvytku sfery torhivli ta posluh — Economic strategy and prospects for trade and services, Issue 2(1), pp. 199-209 [in Ukrainian].
35. Stratehiia staloho rozvytku Ukrainy do 2030 roku (Proekt) [Sustainable Development Strategy of Ukraine until 2030 (Project)]. (2017). Retrieved from http: //www.ua.undp.org/content/ukraine/uk/home/library/ sustainable-development-report/Sustainable-Dev-Strategy -for-Ukraine-by-2030.html [in Ukrainian].
36. Enerhetychna stratehiia Ukrainy na period do 2035 roku «Bezpeka, enerhoefektyvnist, konkurentospro-mozhnist»: Rozporiadzhennia Kabinetu Ministriv Ukrainyvid 18 serpnia 2017 r. # 605-r [Energy Strategy of Ukraine until 2035 "Security, Energy Efficiency, Competitiveness": Order of the Cabinet of Ministers of Ukraine of August 18, 2017 № 605-r]. Retrieved from https://www.kmu.gov.ua/ua/npas/250250456 [in Ukrainian].
37. Pidpryiemstva ta kompanii haluzi [Enterprises and companies of the industry]. Official site of the Ministry of Energy and Coal Industry of Ukraine. Retrieved from http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/ control/uk/publish/offi-cialcategory?cat_id=24491606 [in Ukrainian].
38. Maksymchuk, O. S. (2013). Napriamky zabezpe-chennia innovatsiinoho rozvytku pidpryiemstv sfery posluh [Directions for ensuring innovative development of enterprises in the service sector]. Udoskonalennia mekhanizmu innovatsiinoho rozvytku subiektiv natsionalnoi ekonomiky Ukrainy [Improving the mechanism of innovative development of the subjects of the national economy of Ukraine]. (pp. 173—211). Kyiv, Center for Educational Literature [in Ukrainian].
39. Demianiuk, V. (2019). AES — naipotuzhnishyi draiver ekonomiky [NPP — the most powerful driver of the economy]. Dzerkalo tyzhnia — Mirror of the week, 50, pp. 13 [in Ukrainian].
40. IEA. Electricity Information: World energy balance. Retrieved from https://www.iea.org/data-and-statistics/data-product/electricity-information.
CraTra Hagiftmna go pegaK^i 06.10.2021
Формат цитування:
Шевченко В. Г., Ляшенко В. I., Осадча Н. В. СвгговГ тенденци розвитку воднево'1 енергетики. Вкник еко-ном^чно1 науки Украти. 2021. № 2 (41). С. 17-26. DOI: https://doi.org/10.37405/1729-7206.2021.2(41).17-26
Shevchenko, V. G., Lyashenko, V. I., Osadcha, N. V. (2021). World Trends in the Development of Hydrogen Energy. Visnyk ekonomichnoi nauky Ukrainy, 2 (41), pp. 17-26. DOI: https://doi.org/10.37405/1729-7206.2021.2(41).17-26
