Узкий фокус энрегоперехода только на ветре и солнце может обернуться значительными проблемами

Энергопереход 4.0 традиционно связывается с развитием солнечной и ветровой генерации, однако такой достаточно узкий подход может обернуться рядом проблем, высказала мнение руководитель департамента международного сотрудничества ФГБУ «РЭА» Минэнерго России Ирина Ананич на круглом столе, организованном ассоциацией «Глобальная Энергия» и журналом «Энергетическая политика».

«Первый вызов: энергопереход – это очень дорого. По оценкам OilPrice, энергопереход обойдется миру в 40 трлн долл. США до 2050 г. Это половина годового совокупного мирового продукта[1]. Среди экономистов уже укоренился термин «гринфляция» — увеличение инфляции из-за роста цен на энергоносители, вызванное переходом к низкоуглеродной экономике. В частности, в финансово-инвестиционной компании MSCI, например, посчитали, что соответствие стратегии Net-Zero 2050, к которой стремятся в Европе и США, увеличит инфляцию на пару процентов в ближайшие 5-10 лет. Их прогнозируемый прирост для США почти равен уровню инфляции в стране до пандемии», — сказала она.

«В рамках энергоперехода упор делается на развитии солнечной и ветряной энергетики, в последние годы большие надежды стали возлагать на водород. Гидроэнергетика не рассматривается как универсальный инструмент, поскольку развивающийся мир сталкивается с масштабной проблемой нехватки пресной воды, а в развитых странах гидроэнергетический потенциал в значительной степени освоен. Так, например, если в России гидроэнергетический потенциал реализован лишь на 20%[2], то в Австрии – на 75%[3], в Италии – на 90%[4]. Развитие геотермальной и приливной энергетики также ограничено объективными факторами», — подчеркнула эксперт.

Тренд на повышение использования энергии ветра и солнца в развитых странах был задан в начале 2000-х годов мощным субсидированием ВИЭ. Сегодня доля ВИЭ без крупной гидроэнергетики в энергобалансе ЕС составляет порядка 11%, США – 7%, Японии – 7%, Австралии – 8%[5]. И к настоящему моменту многие страны уже столкнулись с рядом трудноразрешимых проблем.

«Главный недостаток солнечной и ветряной энергетики, который на данном этапе технологического развития не может быть устранен – это нестабильность выработки. В результате солнечная и ветровая энергетика нуждаются в балансировке – либо с использованием крупных накопительных систем (такие технологии пока недоступны), либо с помощью резервов традиционной генерации. Второй важнейший недостаток – для размещения мощностей ветряной и солнечной генерации требуется огромная территория по сравнению с мощностями традиционной генерации», — отметила руководитель департамента.

«Уже сегодня в Европе наблюдается нехватка свободных территорий для сооружения парков ВИЭ и постепенно растет сопротивление населения: ветрогенераторы в силу своей высоты видны за километры и поэтому неприятны с визуальной точки зрения, а также издают шум. Так, в результате сильного сопротивления населения Германии развитие ветровой наземной генерации в этой стране фактически остановилось[6]. Аналогичные процессы происходят во Франции. На море ветрогенераторы причиняют не меньше неудобств – они могут мешать судоходству, рыболовству и фауне.

Кроме того, существующие технологии ВИЭ требуют использования большого количества цветных металлов, металлов платиновой группы и редкоземельных металлов (РЗМ)[7], используемых для производства установок ВИЭ и аккумуляторных батарей для электромобилей. Так, в солнечной энергетике высока зависимость от меди, алюминия и хрома, в ветроэнергетике – от меди, цинка и РЗМ, в геотермальной энергетике – от никеля и хрома, а для производства электромобилей и аккумуляторов нужны медь, кобальт, никель, литий, РЗМ и алюминий[8].

Добыча и производство упомянутых металлов также сосредоточены главным образом в незападных странах и связана с серьезным негативным воздействием на окружающую среду: работы по добыче часто ведут к изменению ландшафта, разрушению почв и горных пород, нарушению гидрологического режима (например, в процессе добычи лития, который, как правило, добывается в местности, где у населения уже сейчас есть проблемы с водоснабжением, ​ нагрузка на водоемы увеличивается еще больше)[9]. 

Также производство такого сырья влечет за собой проблемы социального характера (например, более 60% мировой добычи кобальта приходится на Демократическую республику Конго, где данный токсичный металл добывается без всяких соблюдений норм безопасности и часто с применением детского и подневольного труда)[10].​

Также остаются неразрешенными проблемы утилизации компонентов для ВИЭ и аккумуляторов для электромобилей, в результате которой также наносится вред экологии, причем наиболее вредными для окружающей среды являются использованные литий-ионные батареи[11]», — отметила И.Ананич.

В целом, строительство генерирующих мощностей на ВИЭ в значительной степени более материалоемкое, чем мощностей традиционной генерации. Так, для строительства 1 ТВт мощностей газовой, угольной или атомной генерации требуются многократно меньшие объемы таких материалов, как цемент, сталь, стекло, чем для строительства 1 ТВт мощностей ветровой, геотермальной и солнечной генерации (последняя является наиболее ресурсозатратной: для сооружения 1 ТВ солнечной энергетики необходимо свыше 16 тыс. т материалов). Для производства стали и цемента в настоящее время в мире в основном используется уголь. Так, для производства и установки ветровой турбины мощностью 2 МВт требуется около 150​ т угля[12], а таких турбин нужно построить тысячи… Таким образом, если рассматривать полный жизненный цикл установки ВИЭ, то вырабатываемая ей электроэнергия пока является далеко не безуглеродной и не экологичной.

ВИЭ производят электроэнергию, а на долю электроэнергетики приходится лишь 1/5​ мирового конечного энергопотребления, остальные 80% – на другие сектора энергопотребления, добавила И.Ананич.

На фоне всех указанных проблем и с учетом взлета цен на углеводороды как в США, так и в Европе вновь растет интерес к атомной энергетике – об этом свидетельствует предложение Еврокомиссии о включении ядерной энергетики в «зеленую» таксономию ЕС в качестве переходной технологии, а также недавнее выделение 6 млрд долл. США для продления ресурса АЭС в США.

Также одним из новых направлений развития альтернативной энергетики, на которое сейчас возлагаются большие надежды, является водородная энергетика. При этом водороду отводится важная роль накопителя энергии для балансировки нестабильной генерации на основе ВИЭ[13].

Нужно отметить, что в перспективе увеличению энергопотребления будет способствовать обостряющаяся проблема доступа к воде: опреснение воды – крайне энергозатратный процесс: так, для производства 1 куб. м пресной воды из морской требуется энергия в объеме от 3 до 10 кВт-ч.

В этих условиях для развивающихся стран первостепенное значение приобретает та энергия, которая способна стать надежным базисом для социально-экономического развития.

«Да, практически все страны мира приняли концепцию энергоперехода и разработали и разрабатывают национальные стратегии по снижению выбросов СО2 и достижению климатической нейтральности, но на первом месте для них по-прежнему стоят проблемы собственного социально-экономического развития на устойчивом энергетическом фундаменте.

На сегодняшний день мир полагается преимущественно на ископаемые виды топлива, и в обозримой перспективе реальной адекватной замены ископаемому топливу нет: во-первых, углеводороды позволяют обеспечивать стабильное энергоснабжение, а во-вторых, ископаемые виды топлива дают «концентрированную» энергию, что необходимо для промышленности.

Поскольку значительная часть мира с высокой плотностью населения нуждается в больших объемах энергии, то можно ожидать, что в перспективе подходы к проблематике энергоперехода будут переосмыслены и фокус сместится с климата на экологию в целом: Наиболее предпочтительными будут технологии замкнутого цикла. Можно также прогнозировать, что будут востребованы все без исключения источники энергии при совершенствовании технологий их использования как в сторону повышения КПД установок и оборудования, так и с точки зрения

снижения нагрузки на окружающую среду. Безусловно, будет востребована ядерная энергетика», — добавила эксперт.

[1] Российская газета. Риски быстрого перехода на «зеленую» энергетику до конца не оценены. URL: ​ https://rg.ru/2021/08/28/riski-bystrogo-perehoda-na-zelenuiu-energetiku-do-konca-ne-oceneny.html

[2] Российская газета. В России освоена только пятая часть потенциала гидроэнергетики. URL: https://rg.ru/2021/10/13/v-rossii-osvoena-tolko-piataia-chast-potenciala-gidroenergetiki.html

[3] Austira Country Profile. IHA. Available at: https://www.hydropower.org/country-profiles/austria

[4]​ «Idroelettrico in Italia». Available at: https://web.archive.org/web/20121028011914/http://www.eniscuola.net/it/energia/contenuti/idroelettrica/left/conoscere-lidroelettrica/idroelettrico-in-Italia

[5] British Petroleum Statistical Review of World Energy. URL:https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/statistical-review/bp-stats-review-2021-full-report.pdf

[6] Will Wind & Solar confront its 10 challenges? If not, we need Nuclear, CCS, and more. URL: https://energypost.eu/will-wind-solar-confront-its-10-challenges-if-not-we-need-nuclear-ccs-and-more/

[7] Ведомости. При энергопереходе возникает новая зависимость от цветных металлов. URL: https://www.vedomosti.ru/business/articles/2022/05/05/921112-energoperehode-sirevaya-zavisimost

[8] Ведомости. При энергопереходе возникает новая зависимость от цветных металлов. URL: https://www.vedomosti.ru/business/articles/2022/05/05/921112-energoperehode-sirevaya-zavisimost

[9] Российская газета. Риски быстрого перехода на «зеленую» энергетику до конца не оценены. URL: https://rg.ru/2021/08/28/riski-bystrogo-perehoda-na-zelenuiu-energetiku-do-konca-ne-oceneny.html

[10] Российская газета. Риски быстрого перехода на «зеленую» энергетику до конца не оценены. URL: https://rg.ru/2021/08/28/riski-bystrogo-perehoda-na-zelenuiu-energetiku-do-konca-ne-oceneny.html

[11] Российская газета. Риски быстрого перехода на «зеленую» энергетику до конца не оценены. URL: https://rg.ru/2021/08/28/riski-bystrogo-perehoda-na-zelenuiu-energetiku-do-konca-ne-oceneny.html

[12] The Spectator. More gass, less wind. URL: https://www.spectator.co.uk/article/more-gas-less-wind

[13] Интерфакс. Решетников сообщил о рисках снижения экспорта угля в Европу к 2030 году. URL: https://www.interfax.ru/russia/799784