Мировая энергетическая революция. Как возобновляемые источники энергии изменят наш мир - Владимир Сидорович

Атомная энергетика, занимающая сегодня 11 %-ную долю в мировом производстве электричества, скорее всего будет развиваться главным образом за счет Китая, Индии и России при полном отказе от нее в ряде стран Европы, в первую очередь в Германии. Дальнейшее развитие атомной энергетики предполагается и в США (нынешнем лидере по установленной мощности и выработке), где такие инвесторы, как Билл Гейтс, являются активными проповедниками «новых типов атомной энергетики». Сценарий 2DC Международного энергетического агентства предусматривает рост доли мирного атома до 17 %. При этом доля угольной генерации сократится до абсолютно незначительных величин, а доля ВИЭ займет доминирующие 65 % производства электричества в мире. Следует отметить, что предыдущий прогноз развития атомной энергетики IEA, опубликованный в 2010 г., сегодня пересмотрен в сторону понижения[297].

Итак, доля возобновляемых источников энергии в мировом производстве электроэнергии в энергетической системе 2050 в соответствии с имеющимися сценариями развития может составить 35–80 % в зависимости от политических решений ведущих мировых стран, динамики цен на энергоносители и стоимости технологий ВИЭ. При этом на уровне отдельных поселений, городов и даже целого ряда государств будут действовать энергетические системы, функционирующие исключительно на основе ВИЭ или с доминирующей долей возобновляемых источников.

Модели такой будущей энергосистемы в миниатюре существуют уже сегодня в виде домашних хозяйств, предприятий, населенных пунктов и стран, полностью обеспечивающих себя энергией исключительно на основе возобновляемых источников. Исландия, Норвегия, Коста-Рика, Парагвай – все эти страны обеспечивают себя на 100 % возобновляемым электричеством посредством энергетического использования геотермальных и водных ресурсов. К числу этих государств стремительно приближается и Новая Зеландия, где 80 % электроэнергии сегодня вырабатывается ВИЭ также благодаря развитым геотермальной и гидроэнергетике и, кроме того, развитию ветроэнергетики. К 2025 г. доля ВИЭ должна здесь достигнуть 90 %.

Да и в других странах земного шара уже можно обнаружить множество городов и поселений, отказавшихся от использования ископаемого сырья и опирающихся на возобновляемые источники в деле электроснабжения и даже (в некоторых случаях) энергоснабжения вообще. Например, немецкая деревня Фельдхайм (Feldheim), расположенная в 60 км юго-западнее Берлина, электро– и теплоснабжение которой основывается на использовании энергии солнца, ветра, а также… кукурузы и свиного навоза. В деревне действуют собственные электрические сети, а также система центрального отопления. Тепло и электричество вырабатывается биогазовой станцией, оснащенной когенерационной установкой электрической мощностью 500 кВт, сырьем для которой являются указанные субстанции, поставляемые местным сельскохозяйственным кооперативом. В качестве резервной тепловой мощности на время пиковой нагрузки используется теплоэнергетическая установка, работающая на древесной щепе. Потребность в электроэнергии покрывается, помимо биогазовой станции, местными солнечными и ветроэнергетическими установками. Энергетическая система деревни охватывает не только дома жителей, но и административные здания и местные малые промышленные предприятия. В результате такого местного энергетического поворота граждане платят за электричество и тепло существенно меньше, чем предусматривают действующие в стране тарифы. После выплаты процентов по кредитам, взятым на приобретение энергетического оборудования, суммы коммунальных платежей сократятся дополнительно.

Также находящийся в Германии городок Фрайамт (Freiamt) с 4200 жителями на 100 % обеспечивает себя электроэнергией из возобновляемых источников. При годовом потреблении 12 000 МВт · ч город вырабатывает 15 400 МВт · ч в год с помощью ВИЭ, в том числе ветра (11 000 МВт · ч), биогаза, солнца и воды. Постепенно происходит переход на ВИЭ и в сфере теплоснабжения.

Берлингтон, крупнейший город штата Вермонт, США, с населением 42 000 человек обеспечивает свои энергетические потребности с помощью (в порядке значимости) гидроэлектростанции, теплоэлектростанции, работающей на древесном сырье, ветра и солнца[298].

Своего рода сенсацией стало известие, пришедшее из североамериканского нефтяного штата Техас. Город Джорджтаун принял решение перейти на 100 %-ное электроснабжение на основе ВИЭ. Причем данный выбор был принят не в целях «спасения планеты», а по рациональным экономическим соображениям. Проанализировав предложения энергетических компаний, город выбрал из них самое дешевое. Теперь комбинация солнечной и ветровой энергии станет обеспечивать жителей электричеством. Цена 9,6 цента за киловатт-час сопоставима с нынешней, но фиксирована и не будет зависеть от изменений цен на ископаемое сырье. Возобновляемая энергетика имеет еще одно важное преимущество для вододефицитного штата Техас. Процесс производства электричества в фотоэлектрике и ветроэнергетике, в отличие от электростанций, работающих на углеводородном топливе, не требует воды[299].

Округ Северная Фризия (Nordfriesland) в Германии с населением 160 000 человек потребляет в год 1238 ГВт · ч электроэнергии, а производит с помощью ветра, солнца и биомассы 3211 ГВт · ч[300]. Иными словами, доля ВИЭ электричества составляет 260 % – округ не только полностью обеспечивает себя чистой энергией, но и продает большую ее часть.

Стопроцентное энергоснабжение на основе исключительно солнца в сочетании с аккумуляторами энергии планируется к 2017 г. в австралийском «солнечном городе» Ньюстед (Newstead).

Наконец, расскажем воодушевляющую историю австрийского городка Гюссинг (Güssing), который, как и упомянутый выше Фельдхайм, являет собой пример успешной энергетической модернизации. Находящийся на границе с Венгрией Гюссинг с населением около 4000 жителей в конце 1980-х – начале 1990-х гг. пребывал в глубокой депрессии. Отсутствие промышленности, безработица, эмиграция, слаборазвитое сельское хозяйство, отсутствие железнодорожного сообщения и автомагистралей, 70 % жителей ездили на заработки в столицу – прямо-таки наши «лихие 90-е». При этом расходы городка на энергоносители (нефтепродукты для отопления и уголь для выработки электроэнергии) превышали $8 млн в год, ложась непосильным бременем на жителей и бюджет. Собрались люди во главе с избранным в 1992 г. активным мэром, подумали и решили, что так больше жить нельзя, и создали в 1993 г. энергетическую стратегию. Решили использовать местные ресурсы для производства энергии, заместив ими привозное ископаемое топливо.

Для начала были сокращены энергетические затраты. Нет, не путем прекращения подачи тепла в дома жителей. Были отремонтированы и утеплены все общественные здания, модернизировано городское освещение, в результате энергозатраты в «общественном сегменте» сократились наполовину.