«Восточный экспресс»: как на Сахалине создают «зеленый» водородный поезд

Вагоны бегут по рельсам, и каждый километр их пути безвреден для планеты. Это не будущее, а поезд на водородном топливе. Впервые о таком экологичном железнодорожном транспорте рассказали на научной конференции в США в 2003 году, но до сих пор широкого распространения в мире он не получил. Германия, лидер по количеству водородных поездов, ввела их в эксплуатацию еще в 2018 году, однако перспективная разработка пока не перешла в разряд повседневной практики.




Технологии в этой сфере активно развиваются и в России. На базе созданного на Сахалине Восточного водородного кластера отечественные изобретатели и промышленники намерены запустить на острове пригородные поезда на водородном топливе. А дальше в планах — запуск водородных составов в разных регионах страны, для которых это будет особенно актуально.

«Зеленый» водород: от углерода ни следа
Даже по самым консервативным оценкам, к 2050 году доля водорода в энергобалансе может составить порядка 18−20%. Фактически он будет сопоставим с такими энергоносителями, как газ, нефть, уголь. Россия сегодня занимает пятое место в мире по общему объему производства водорода (7% — 5 млн тонн в год), уступая Китаю, США, ЕС и Индии, и планирует увеличить свою долю на мировом рынке до 20%.

Отечественные разработчики уделяют большое внимание экологически чистому методу получения водорода, в частности, в результате электролиза воды — расщепления с помощью возобновляемых источников энергии. В планах — к 2030 году выйти на уровень производства низкоуглеродного водорода в 550 тыс. тонн в год, а количество водородных заправочных станций в стране довести до 500. К 2050 году экспорт низкоуглеродного водорода может достичь 15 млн тонн в год. Это позволит России добиться углеродной нейтральности и значительно нарастить экспорт «чистого» водорода.



Предполагается, что серьезный вклад в решение поставленных задач внесут Восточный водородный кластер и полигон. Кластер был сформирован на Сахалине, а остров выбрали для реализации пилотного проекта водородного поезда. Ожидается, что «зеленый» водород снизит углеводородный след региона на 10−15% к 2030 году.

Отечественные технологии пригородного назначения
Водородный поезд создается в рамках масштабного проекта, реализуемого ТМХ совместно с РЖД и правительством Сахалинской области. На территории Восточного водородного кластера установлены солнечные панели на 300 кВт, а для хранения водорода предусмотрены специальные композитные баллоны. Сначала образцы будут эксплуатировать на пилотном полигоне с небольшим заправочным комплексом, после чего планируется запустить регулярные перевозки на пригородных поездах.

Совсем недавно в ходе форума «Общественный транспорт» генеральный директор компании «ТМХ — Пассажирский транспорт» Александр Лошманов обозначил сроки, в которые будет создан первый такой поезд: «“Полностью в железе” мы его ждем к лету 2026 года. И дальше он у нас отправляется на сертификационные испытания. Ожидаем, что к лету 2027 года такой новый уникальный продукт со всеми сертификационными испытаниями будет у нас готов для эксплуатации».

Также Александр Лошманов рассказал, что поезд на водородных топливных элементах проектируется в двух вариантах: двухвагонном и трехвагонном исполнениях. Запас хода двухвагонного поезда — 725 км на водороде и 80 км на батарейках — накопителях энергии, трехвагонного — 487 км и 40 км соответственно.



Максимальная вместимость поезда — от 551 до 875 человек в зависимости от состава с учетом стоячих мест. В вагонах все будет предусмотрено для комфорта пассажиров, в том числе маломобильных, например, широкие входные двери (1,4 м). Бестамбурная конструкция составов создаст дополнительное пространство для посадки. Впервые в отечественном транспортном машиностроении создается поезд с пониженным уровнем пола во входной зоне, что обеспечит удобную и безопасную посадку с низких и средних платформ.

Перспективность водородного топлива оправдывает вложения
Эксперты видят в водородных технологиях большой потенциал. По словам управляющего партнера и лидера практики консалтинга Kasatkin Consulting Дмитрия Касаткина, в России не электрифицировано около половины железнодорожной сети. Эксперт допускает, что затраты на создание водородной инфраструктуры и запуск по таким дорогам водородных поездов могут оказаться в два-три раза ниже, чем электрификация участков. А водородные поезда в ближайшие 10−15 лет могут начать конкурировать с дизельными локомотивами.

На момент старта проекта в 2021 году стоимость создания семи водородных поездов оценивалась в 3 млрд руб. Надо сказать, что производство водорода и сейчас достаточно дорого, к тому же отдельных затрат требуют создание заправок, транспортировка и хранение водорода, обслуживание поездов. Но в долгосрочной перспективе все вложенные средства должны окупиться, потому что в результате водородные поезда могут стать не просто альтернативой дизельным локомотивам, а важным элементом устойчивой транспортной системы.

«Водородный железнодорожный транспорт дорогой, потому что это как минимум новая технология. Тем не менее заниматься внедрением водорода на транспорте необходимо, чтобы иметь свои наработки. Со временем технологии в этой области будут совершенствоваться и позволят перейти к их коммерческому использованию», — рассказал заместитель генерального директора Института проблем естественных монополий Олег Трудов.

А управляющий партнер и сооснователь отраслевого информационного агентства Rollingstock Александр Поликарпов приводит такой пример в пользу новых разработок: «В прошлом веке переход от паровозов к тепловозам и электровозам занял около 30 лет и сопровождался той же дискуссией о надежности и мощностях для снабжения электроэнергией и топливом».

«Зеленое» решение — под ключ
В настоящее время ученые и практики обкатывают на дальневосточном полигоне водородные технологии, разработанные в отечественных университетах и научных организациях, готовят регламенты и стандарты работы на водородном оборудовании.

«Водородный полигон уникален – он первый в России и пока единственный, где собраны в единую цепочку технологии производства “зеленого” водорода. Отрабатываем технологию применения водорода, его сжатия до больших уровней давления для заправки водородного транспорта и водородных баллонов, которые дальше можем перевозить на разные площадки для потребителей», — пояснил директор управляющей компании по развитию Восточного водородного кластера, руководитель водородного проекта Передовой инженерной школы «Инженерия островов» Сахалинского госуниверситета Андрей Горбунов.


«Запас хода водородного поезда, который разрабатывает Трансмашхолдинг, составляет до 800 км, но у него небольшая пассажировместимость. Он может использоваться в междугороднем сообщении с расстоянием до 400 км, чтобы можно было ограничиться одной заправочной станцией. При этом желательно, чтоб водород производился вблизи заправочной станции», – предположил, как на деле может быть использован новый транспорт, Олег Трудов.

А Александр Лошманов отметил, что будущее — за водородным транспортом: «Водородное топливо — самое оптимальное для пассажирского транспорта. Оно экологичное и возобновляемое, так как водород — самый распространенный элемент на планете и по мощности может конкурировать с существующими видами энергии».

Сравните сами: одному водородному составу потребуется 70 тонн топлива в год при нулевом выбросе в атмосферу, а, например, современный дизельный поезд потребляет около 244 тонн горючего и выбрасывает 608 тонн парниковых газов. По словам Александра Лошманова, по итогам апробации водородной технологии на Сахалине может быть принято решение о масштабировании проекта в регионы России с неэлектрифицированными железнодорожными линиями, в частности в Восточной Сибири, а также в Архангельской и Мурманской областях, где сейчас продолжают активно эксплуатировать дизельные локомотивы. Постепенно такая разработка может стать привычным решением для большей части нашей страны.

Источник