2411-14062411-1406

10.17059/ekon.reg.2025-2-4

Organizational and Economic Aspects of Developing Regional Clusters in the Russian Hydrogen Market

Организационно-экономические аспекты формирования региональных кластеров российского рынка водородной энергетики

https://orcid.org/0000-0002-9852-1861

Dvinianinov

Artem A.

Двинянинов

Артем Андреевич

aadvinianinov@urfu.ru

Ural Federal University named after the first President of Russia B. N. YeltsinУрФУ имени первого президента России Б. Н. Ельцина

212301317

2025

https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

https://www.economyofregions.org/ojs/index.php/er/article/view/913

https://www.economyofregions.org/ojs/index.php/er/article/download/913/420

This article analyses the transformation of the Russian energy market amid the rise of hydrogen technologies, emphasizing key trends in the diversification of Russia’s fuel and energy sector. It proposes a conceptual framework for the hydrogen market’s development, focusing on regional differences. Using a three-stage systems approach, the study first systematizes global hydrogen market indicators and classifies participants. Next, it assesses hydrogen production methods, concluding that advancing “yellow” and “blue” hydrogen is economically viable due to their low costs ($1.45–$4.70/kg) and favourable technical and environmental traits. This stage also defines the organizational and economic features of Russia’s domestic hydrogen market formation. The third stage comprises a logical and structural analysis of factors influencing market development, including opportunities for hydrogen export to Asian countries. It is shown that although global hydrogen consumption is expected to rise to 528 million tons by 2050, this volume remains small compared to natural gas consumption (2.583 trillion tons), indicating that a full transition from hydrocarbons to hydrogen energy is still premature. The article emphasizes the need to improve methods for assessing the economic efficiency of hydrogen projects and proposes organizational recommendations for creating an eastern hydrogen cluster through international consortia.

В статье рассматриваются вопросы трансформации энергетического рынка России в контексте распространения водородных энергетических технологий, а также основные тенденции его развития в период активной диверсификации топливно-энергетического комплекса РФ. Целью статьи является выработка концептуального представления об этапах формирования рынка водородной энергетики России с учетом региональных особенностей. Методологической базой исследования послужил системный подход, предполагающий прохождение трех этапов, на первом из которых осуществлены систематизация показателей глобального рынка водородных технологий, классификация его участников, выполнено уточнение понятийного аппарата; на втором этапе на основе анализа технико-экономических показателей способов получения водорода сделан вывод о целесообразности дальнейшего развития технологий получения «желтого» и «голубого» водорода как наименее затратных (от 1,45 до 4,7 долл. за кг) и обладающих необходимыми техническими и экологическими параметрами; сформулирована организационно-экономическая специфика формирования отечественного рынка водородной энергетики. На третьем этапе осуществлялся логико-структурный анализ факторов и перспектив развития рынка с учетом возможностей экспорта водорода в страны Азии. Показано, что, несмотря на прогнозные значения роста использования водорода в мире к 2050 г. до 528 млн т, в сравнении с потреблением природного газа (2,583 трлн т), говорить о полноценном переходе от углеводородной энергетики к водородной преждевременно. Обоснована необходимость совершенствования методического инструментария для оценки экономической эффективности водородных проектов. Полученные научные результаты выражены в организационно-методических рекомендациях по реализации восточного водородного кластера с образованием международных консорциумов, а также предложенного инструментария оценки экономической эффективности водородных проектов, представляющих интерес для бизнес-сообщества и органов государственной власти.

hydrogen energyhydrogen economyenergy marketalternative energyeconomic efficiencyregional cluster

водородная энергетикаводородная экономикаэнергетический рынокальтернативная энергетикаэкономическая эффективностьрегиональный кластер

Андриянов, Н. И., Засько, М. П., Долгова, В. Н. (2021). Оценка текущего состояния водородной энергетики в России. Инноватика и экспертиза: научные труды, (2(32)), 134–150. https://doi.org/10.35264/1996–2274-2021-2-134-150

Abe, J. O., Popoola, A. P. I., Ajenifuja, E., & Popoola, O. M. (2019). Hydrogen energy, economy and storage: Review and recommendation. International journal of hydrogen energy, 44(29), 15072–15086. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.04.068

Белов, В. Б. (2020). Новые водородные стратегии ФРГ и ЕС: перспективы кооперации с Россией. Современная Европа, (5), 65–76. http://dx.doi.org/10.15211/soveurope520206576

Aditiya, H. B., & Aziz, M. (2021). Prospect of hydrogen energy in Asia-Pacific: A perspective review on techno-socio-economy nexus. International Journal of Hydrogen Energy, 46(71), 35027–35056. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.08.070

Веселов, Ф., Соляник, А. (2022). Экономика производства водорода с учетом экспорта и российского рынка. Энергетическая политика, (4(170)), 60–64. https://doi.org/10.46920/2409–5516_2022_4170_58

Andriyanov, N. I., Zasko, M. P., & Dolgova, V. N. (2021). Assessment of the current state of hydrogen energy in Russia. Innovatika i ekspertiza: nauchnye trudy, (2(32)), 134–150. https://doi.org/10.35264/1996–2274-2021-2-134-150 (In Russ.)

Гительман, Л. Д., Кожевников, М. В. (2023). Концептуальное представление энергетического перехода в электроэнергетике региона в новых реалиях. Экономика региона, 19(3), 844–859. https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2023-3-17

Belov, V. B. (2020). New Hydrogen Strategies of Germany and the EU and Prospects for Cooperation with Russia. Sovremennaya Evropa [Contemporary Europe], (5), 65–76. http://dx.doi.org/10.15211/soveurope520206576 (In Russ.)

Гольцов, В. А., Везироглу, Т. Н., Гольцова, Л. Ф. (2002). От водородной экономики к водородной цивилизации: планетарные и региональные аспекты трансформации. Альтернативная энергетика и экология, (4), 9–10.

Chebotareva, G. S., & Dvinyaninov, A. A. (2021). An Economic Alternative to Replacing Centralized Gas Supply with Autonomous Biogas Facilities in Russian Cities. Journal of Applied Economic Research, 20(3), 582–612. https://doi.org/10.15826/vestnik.2021.20.3.023 (In Russ.)

Григорьев, С. А., Порембский, В. И., Фатеев, В. Н., Самсонов, Р. О., Козлов, С. И. (2008). Получение водорода электролизом воды: современное состояние, проблемы и перспективы. Транспорт на альтернативном топливе, (3(3)), 62–69.

Chernyakhovskaya, Yu. V. (2016). Evolution of methodological approaches to electricity cost assessment. Analysis of best foreign practices. Vestnik IGEU [Vestnik of Ivanovo State Power Engineering University], (4), 56–58. https://doi.org/10.17588/2072–2672.2016.4.056-068 (In Russ.)

Дауди, Д., Рожнятовский, Г., Ишмурзин, А., Кодряну, Н., Попадько, Н. (2021). Перспективы «голубого» водорода в России. Энергетическая политика, (3(157)), 34–43. https://doi.org/10.46920/2409–5516_2021_3157_34

Daudi, D., Rozhiatovskii, G., Ishmurzin, A., Kodryanu, N., & Popadko, N. (2021). Horizons for the production of blue hydrogen in Russia. Energeticheskaya politika [Energy Policy], (3(157)), 34–43. https://doi.org/10.46920/2409–5516_2021_3157_34 (In Russ.)

Дегтярев, К. С., Березкин, М. Ю. (2021). О проблемах водородной экономики. Окружающая среда и энерговедение, (1). https://doi.org/10.5281/zenodo.4662942

Degtyarev, K. S., & Berezkin, M. Yu. (2021). On the problems of hydrogen economy. Okruzhayushaya sreda i energovedeniye [Journal of Environmental Earth and Energy Study], (1). https://doi.org/10.5281/zenodo.4662942 (In Russ.)

Дмитриевский, А. Н., Мастепанов, А. М., Бушуев, В. В. (2014). Ресурсно-инновационная стратегия развития экономики России. Вестник Российской академии наук, 84(10), 867–873. https://doi.org/10.7868/S0869587314100077

Dmitrievskii, A. N., Mastepanov, A. M., & Bushuev, V. V. (2014). Resource-innovative strategy of Russia’s economic development. Herald of the Russian Academy of Sciences, 84(5), 329–334. https://doi.org/10.1134/S1019331614050062 (In Russ.)

Жданеев, О. В. (2022). Оценка уровня локализации продукции при импортозамещении в отраслях ТЭК. Экономика региона, 18(3), 770–786. https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2022-3-11

Gitelman, L. D., & Kozhevnikov, M. V. (2023). Conceptual Vision of the Energy Transition in the Regional Electric Power System in New Realities. Ekonomika regiona [Economy of regions], 19(3), 844–859. https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2023-3-17 (In Russ.)

Жук, А., Новиков, Н., Новиков, А., Фролов, В. (2021). Водородные и алюмоводородные накопители в электроэнергетике. Энергетическая политика, (5(159)), 64–79. https://doi.org/10.46920/2409–5516_2021_5159_64

Goltsov, V. A., Veziroglu, T. N., & Goltsova, L. F. (2002). From hydrogen economy to hydrogen civilization: planetary and regional aspects of transformation. Alternativnaya energetika i ekologiya [International Scientific Journal for Alternative Energy and Ecology], (4), 9–10. (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, 428–438. https://doi.org/10.31897/PMI.2020.4.5

Grigoriev, S. A., Porembsky, V. I., Fateev, V. N., Samsonov, R. O., & Kozlov, S. I. (2008). Production of hydrogen by electrolysis of water: current state, problems and prospects. Transport na al’ternativnom toplive [Alternative fuel transport], (3(3)), 62–69. (In Russ.)

Макарян, И. А., Седов, И. В. (2021a). Оценка экономической эффективности масштабов получения водорода различными методами. Российский химический журнал, 65(1), 62–76. https://doi.org/10.6060/rcj.2021651.7

Henry, A., McStay, D., Rooney, D., Robertson, P., & Foley, A. (2023). Techno-economic analysis to identify the optimal conditions for green hydrogen production. Energy conversion and management, 291, 117230. http://dx.doi.org/10.1016/j.enconman.2023.117230

Макарян, И. А., Седов, И. В. (2021b). Состояние и перспективы развития мировой водородной энергетики. Российский химический журнал, 65(2), 3–21. https://doi.org/10.6060/rcj.2021652.1

Kholkin, D. (2021). National hydrogen strategy in the context of the energy transition. Ezhemesyachnoe informatsionno-analiticheskoe izdanie Neftegaz. Daydzhest [Monthly information and analytical publication Neftegas Digest], 20(27), 10. (In Russ.)

Мастепанов, А. М. (2020). Водородная энергетика России: состояние и перспективы. Энергетическая политика, (12(154)), 54–65. https://doi.org/10.46920/2409–5516_2020_12154_54

Litvinenko, V. S., Tsvetkov, P. S., Dvoynikov, M. V., & Buslaev, G. V. (2020). Barriers to implementation of hydrogen initiatives in the context of global energy sustainable development. Zapiski Gornogo instituta [Journal of Mining Institute], 244, 428–438. https://doi.org/10.31897/PMI.2020.4.5 (In Russ.)

Полякова, Т. В., (2012). Состояние и перспективы развития водородной энергетики. Вестник МГИМО-Университета, (1(22)), 156–164. https://doi.org/10.24833/2071–8160-2012-1-22-156-164

Maghami, M. R., Hassani, R., Gomes, C., Hizam, H., Othman, M. L., & Behmanesh, M. (2020). Hybrid energy management with respect to a hydrogen energy system and demand response. International Journal of Hydrogen Energy, 45(3), 1499–1509. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.10.223

Родичкин, И. Г., Карасевич, В. А. (2022). Водородная экономика как драйвер энергетического перехода. Экономические и социальные проблемы России, (1), 26–45.

Makaryan, I. A., & Sedov, I. V. (2021). Cost-Effectiveness Assessment of the Scale of Hydrogen Production by Various Methods. Russian Journal of General Chemistry, 91(12), 2743–2757. https://doi.org/10.1134/S1070363221120537

Романова, О. А. (2018). Приоритеты промышленной политики России в контексте вызовов четвертой промышленной революции. Ч. 2. Экономика региона, 14(3), 806–819. https://doi.org/10.17059/2018-3-9

Makaryan, I. A., Sedov, I. V. (2021). The state and development prospects of the global hydrogen energy sector. Russian Journal of General Chemistry, 91(9), 1912–1928. https://doi.org/10.1134/S1070363221090371 (In Russ.)

Тарасов, Б. П., Лотоцкий, М. В. (2006). Водородная энергетика: прошлое, настоящее, виды на будущее. Российский химический журнал, 50(6), 5–18.

Mastepanov, A. M. (2020). Hydrogen power engineering in Russia: state and prospects. Energeticheskaya politika [Energy Policy], (12(154)), 54–65. https://doi.org/10.46920/2409–5516_2020_12154_54

Холкин, Д. (2021). Национальная водородная стратегия в контексте энергетического перехода. Ежемесячное информационно-аналитическое издание Нефтегаз. Дайджест, 20(27), 10.

Noyan, O. F., Hasan, M. M., & Pala, N. (2023). A global review of the hydrogen energy eco-system. Energies, 16(3), 1484. http://dx.doi.org/10.3390/en16031484

Чеботарева, Г. С., Двинянинов, А. А. (2021). Экономическая альтернатива замены централизованного газоснабжения автономными биогазовыми установками в городах России. Journal of Applied Economic Research, 20(3), 582–612. https://doi.org/10.15826/vestnik.2021.20.3.023

Pareek, A., Dom, R., Gupta, J., Chandran, J., Adepu, V., & Borse, P. H. (2020). Insights into renewable hydrogen energy: Recent advances and prospects. Materials Science for Energy Technologies, 3, 319–327. http://dx.doi.org/10.1016/j.mset.2019.12.002

Черняховская, Ю. В. (2016). Эволюция методологических подходов к оценке стоимости электроэнергии. Анализ зарубежного опыта. Вестник ИГЭУ, (4), 56–58. https://doi.org/10.17588/2072–2672.2016.4.056-068

Parkinson, B., Balcombe, P., Speirs, J. F., Hawkes, A. D., & Hellgardt, K. (2019) Levelized cost of CO2 mitigation from hydrogen production routes. Energy & Environmental Science, 12(1), 19–40. https://doi.org/10.1039/C8EE02079E

Шафиев, Д. Р., Трапезников, А. Н., Хохонов, А. А., Агарков, Д. А., Бредихин, С. И., Чичиров, А. А., Субчева, Е. Н. (2020). Методы получения водорода в промышленном масштабе. Сравнительный анализ. Успехи в химии и химической технологии, 34 (12), 53–57.

Patlolla, S. R., Katsu, K., Sharafian, A., Wei, K., Herrera, O. E., & Mérida, W. (2023). A review of methane pyrolysis technologies for hydrogen production. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 181, 113323. https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113323

Penev, M., Saur, G., Hunter, C., & Zuboy, J. (2018). H2A: Hydrogen production model: Version 3.2018 user guide (draft). https://www.nrel.gov/hydrogen/assets/pdfs/h2a-production-model-version-3-2018-user-guide-draft.pdf (Date of access: 30.10.2023)

Polyakova, T. V. (2012). State and Prospects of Hydrogen Energy Development. Vestnik MGIMO-Universiteta [MGIMO Review of International Relations], (1(22)), 156–164. https://doi.org/10.24833/2071–8160-2012-1-22-156-164 (In Russ.)

Ren, X., Dong, L., Xu, D., & Hu, B. (2020). Challenges towards hydrogen economy in China. International Journal of Hydrogen Energy, 45(59), 34326–34345. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.01.163

Rodichkin, I. G., & Karasevich, V. A. (2022). Hydrogen economy as a driver for energy transition. Ekonomicheskie i sotsial’nye problemy Rossii [Economic and Social Problems of Russia], (1), 26–45. (In Russ.)

Noyan, O. F., Hasan, M. M., & Pala, N. (2023). A global review of the hydrogen energy eco-system. Energies, 16 (3), 1484. http://dx.doi.org/10.3390/en16031484

Romanova, O. A. (2018). Industrial policy priorities of russia in the context of challenges of the fourth industrial revolution. Part 2. Ekonomika regiona [Economy of region], 14(3), 806–819. https://doi.org/10.17059/2018-3-9 (In Russ.)

Rosen, M. A., & Koohi-Fayegh, S. (2016). The prospects for hydrogen as an energy carrier: an overview of hydrogen energy and hydrogen energy systems. Energy, Ecology and Environment, 1, 10–29. https://doi.org/10.1007/s40974-016-0005-z

Schneider, S., Bajohr, S., Graf, F., & Kolb, T. (2020). State of the art of hydrogen production via pyrolysis of natural gas. ChemBioEng Reviews, 7(5), 150–158. http://dx.doi.org/10.1002/cben.202000014

Shafiev, D. R., Trapeznikov, A. N., Khokhonov, A. A., Agarkov, D. A., Bredikhin, S. I., Chichirov, A. A., & Subcheva, E. N. (2020). Methods for obtaining hydrogen on an industrial scale. Comparative analysis. Uspekhi v khimii i khimicheskoy tekhnologiyi [Advances in chemistry and chemical technology], 34(12), 53–57. (In Russ.)

Sharma, S., Basu, S., Shetti, N. P., & Aminabhavi, T. M. (2020). Waste-to-energy nexus for circular economy and environmental protection: Recent trends in hydrogen energy. Science of the Total Environment, 713, 136633. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.136633

Tarasov, B. P., & Lototskii, M. V. (2007). Hydrogen energetics: Past, present, prospects. Russian Journal of General Chemistry, 77, 660–675. https://doi.org/10.1134/S1070363207040299 (In Russ.)

Veselov, F., & Solyanik, A. (2022). Economics of hydrogen production, taking into account exports and the Russian market. Energeticheskaya politika [Energy Policy], (4(170)), 60–64. https://doi.org/10.46920/2409–5516_2022_4170_58 (In Russ.)

Yue, M., Lambert, H., Pahon, E., Roche, R., Jemei, S., & Hissel, D. (2021). Hydrogen energy systems: A critical review of technologies, applications, trends and challenges. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 146(34), 111180. http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2021.111180

Zhdaneev, O. V. (2022). Assessment of Product Localization during the Import Substitution in the Fuel and Energy Sector. Ekonomika regiona [Economy of regions], 18(3), 770–786. https://doi.org/10.17059/ekon.reg.2022-3-11 (In Russ.)

Zhiznin, S. Z., Timokhov, V. M., & Gusev, A. L. (2020). Economic aspects of nuclear and hydrogen energy in the world and Russia. International Journal of Hydrogen Energy, 45(56), 31353–31366. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.08.260

Zhuk, A., Novikov, N., Novikov, A., & Frolov, V. (2021). Hydrogen and aluminum-hydrogen storage in the power industry. Energeticheskaya politika [Energy Policy], (5(159)), 64–79. https://doi.org/10.46920/2409–5516_2021_5159_64 (In Russ.)