Можно ли обогреть Москву энергией солнца?
Десятки крупнейших экономик мира приняли цели по нулевым выбросам парниковых газов к 2050 году. А 189 стран присоединились к Парижскому климатическому соглашению 2015 года, которое направлено на ограничение глобального потепления значительно ниже 2°C. В погоне за обузданием изменения климата страны спешат сократить потребление ископаемого топлива, стимулировать экологически чистую энергетику и при этом трансформировать свою экономику.
Паскаль Лами, бывший глава Всемирной торговой организации, сравнивает глобальный переход от одной энергетической системы к другой с наступлением промышленной революции. «Происходит перелом, — говорит он. — Если вы сравните мир сегодня с миром 18 месяцев назад, большая разница в том… что только 25 процентов мира имели горизонт декарбонизации. Сегодня у 75 процентов мировой экономики есть горизонт декарбонизации. Это серьезный сдвиг».
По данным Международного агентства по возобновляемым источникам энергии, электроэнергетика обеспечивает сегодня около 20 процентов энергопотребления, а к 2050 году её доля должна вырасти до 50 процентов, если страны хотят выполнять свои обязательства в отношении климата.
В прошлом году объем новых возобновляемых источников энергии достиг рекордных 200 гигаватт, в то время как остальная часть энергетического сектора сократилась. По данным Международного энергетического агентства, в условиях рецессии, вызванной пандемией, спрос на нефть упал на 8,8%, а спрос на уголь на 5% по сравнению с 2019 годом. Чистая энергетика была единственной частью энергетического сектора, которая продемонстрировала рост в 2020 году. Темпы и масштабы перехода к возобновляемым источникам энергии уже превзошли самые оптимистичные прогнозы.
«Возобновляемые источники энергии – стержень текущей глобальной повестки», – убеждена директор Центра энергетики Московской школы управления «Сколково», член советов директоров Schlumberger и ПАО «НОВАТЭК» Татьяна Митрова. Действительно, в 2020 г. на ВИЭ пришлось около 90% прироста всех генерирующих мощностей в мире. (Кстати сказать, президент США Джо Байден подписал приказ о принятии «Зеленого курса», а объем обещанных инвестиций в перевод энергетики страны на зеленые источники в ближайшие четыре года составляет $2 трлн).
Как отмечает Т. Митрова, в корпоративном мире декарбонизация становится ключевым параметром конкурентоспособности. По её мнению, углеродный след стимулирует компании брать на себя обязательства по полному переходу на ВИЭ, а инвесторы по всему миру отказываются от финансирования секторов, связанных с высокими выбросами. В результате чего компании, нацеленные на извлечение сырьевой ренты, теряют привлекательность, из этого бизнеса начался отток капитала. При этом она не исключает сохранение углеродных позиций при развитии технологий улавливания и хранения углерода, сокращении утечек метана, производстве низкоуглеродных газов, включая водород.
Пока, по данным Системного оператора Единой энергетической системы, доля ветровой и солнечной электроэнергии в балансе ЕЭС России в 2019 г. составила всего 0,15%. Расчеты показывают, что при реализации самых амбициозных планов доля ВИЭ в выработке электроэнергии в России к 2035 г. достигнет лишь 2–2,5%.
«Как правило, оценка перспектив развития зеленой генерации превращается в простую констатацию факта снижения стоимости оборудования и в сравнение цен на электроэнергию, произведенную из разных источников, – отмечает заместитель гендиректора Института национальной энергетики Александр Фролов. – Далеко на второй план уходит вопрос о стабильности и управляемости энергосистемы с большой долей ВИЭ. Если же такой вопрос возникает, то следует универсальный ответ: грядет технологический прорыв».
Однако мы не можем управлять ни солнцем, ни ветром. Единственным видом генерации, способным обеспечить оперативную балансировку неуправляемой генерации, оказались построенные в 2000-х газовые электростанции. Во второй половине 2010-х Евросоюз начал закрывать угольные электростанции, что открывало новую рыночную нишу не только для ВИЭ, но и для газа. Так, в Германии доля газа начала расти с 2016 г., достигнув пика в 2020 г. В 2019 г. газовые электростанции Германии произвели 10,2% электроэнергии (52,9 ТВт ч), в 2020-м – 12,1% (59 ТВт ч).
Энергопереход не предполагает стопроцентного отказа от ископаемых источников энергии. Более того, в вышедшем недавно докладе МЭА и RTE о проблеме «энергосистем с преобладанием ВИЭ» сказано, что технологии энергоперехода требуют проверки в «естественных условиях». Речь и об аккумуляции электричества в промышленных масштабах, и о технологии «управления спросом» (возможность для операторов энергосистем резко снижать мощность потребителям). И о высоковольтных линиях для переброски мощности всей энергосистемы. Пока тут прогресс микроскопический.
Главное: увеличение доли «неуправляемых» ВИЭ в энергосистемах приводит к неоправданным рискам. Энергосистемы вынуждены сохранять полный набор традиционной «управляемой» мощности, задача которой – не только в генерации электроэнергии в то время, когда ВИЭ вдруг не работают, но и в постоянном маневрировании мощностью.
В Германии в начале века было 100 ГВт управляемых источников энергии, затем страна построила более 100 ГВт ветровой и солнечной генерации, потратив 500 млрд евро, но теперь не может себе позволить снизить «управляемую» мощность, терпящую убытки из-за недогрузки. Во Франции из-за этой убыточности закрыли в последние годы несколько угольных станций, уменьшив «управляемую» мощность примерно на 10 ГВт. И еще заодно закрыли два атомных реактора по 900 МВт. Последствия не заставили себя ждать: перед началом этой зимы правительство предупредило французов, что в случае прихода волны холода могут возникнуть проблемы – вплоть до веерных отключений. Холода пришли, и оставшиеся угольные станции были включены.
«Энергетические итоги 2020 г. в очередной раз напоминают о повышенных рисках сырьевой модели российской экономики, о необходимости диверсификации, – свидетельствует директор информационно-аналитического центра “Новая энергетика” Владимир Сидорович. – Да, об этом много говорят последние 20 лет, но, к сожалению, властям так и не удалось создать экономическую модель, в которой роль углеводородов была бы не такой гипертрофированной. Как мы видим, нефтегазовый сектор вполне может содействовать процессам диверсификации экономики, а технологии “новой энергетики” являются одним из очевидных направлений современной индустриализации».
Кстати, надо учитывать, что все альтернативные источники энергии «проявились» и стали развиваться на фоне роста цены на нефть. Потому что не может даже самое богатое государство дотировать разработку и внедрение альтернативных источников энергии в больших объемах и очень долго. На стадии разработки новых технологий, реакторов, установок государство обязано обеспечивать прямую либо косвенную поддержку. Но впрямую и долго стимулировать реализацию энергетической мечты невозможно – не выдержит никакая экономика. Поэтому именно для удачного будущего альтернативных источников тоже нужна высокая цена на нефть.
10 лет назад корреспондент ИТАР-ТАСС, бравший интервью у председателя Совета Союза нефтегазопромышленников России Юрия Шафраника, поинтересовался:
— Как скоро «ударят» по нефтегазовому циклу все альтернативные, включая возобновляемые, источники энергии?
— Очень нескоро, — ответил эксперт. — Да и «ударять» ни к чему. Альтернативный — не значит противоположный, он просто другой. Для каждого вида энергетики на Земле имеется своя ниша, свой сегмент. Есть «соперничество» между низкоуглеводородным и высокоуглеводородным сырьем? Нет. Так и во всем. Ты не потащишь газопровод за тысячи километров в тундру обогревать яранги, но за экономичный энергоблок оленевод будет тебе благодарен. Ты не потянешь ЛЭП в Гималаи: там, наверное, есть смысл рассчитывать на использование солнечных батарей или водородных мини-реакторов.
В ближайшее столетие углеводородный цикл не только не исчезнет, но и укрепит позиции в своем рыночном сегменте за счет научно-технического прогресса, за счет более эффективного использования каждой тонны нефти и каждого кубометра газа, за счет расширения ассортимента производимой из них продукции, за счет передовой нефтегазохимии, за счет создания экологически чистых производств переработки.
Достаточно внимательным профессиональным взглядом посмотреть на карту Земли, чтобы грамотно распределить местоположение всех источников энергии по «параллелям и меридианам»… Можно ли обогреть Москву благодаря энергии солнца? Можно, если накрыть солнечными батареями все Подмосковье и запретить погоде быть пасмурной. В Крыму светило гораздо щедрее, но нельзя рассчитывать, что оно поможет обеспечить электроэнергией алюминиевый или сталелитейный завод, даже если накрыть фотоэлектрическим зонтиком весь полуостров. Ясно, что для этого надо производить мощные газотурбинные генераторы. Речь, разумеется, идет о данном историческом отрезке времени.
− А завтра?
− А завтра, может, и сталелитейные заводы не понадобятся.