Технологии

«Все как встарь», «Чистый ноль» и другие сценарии развития мировой энергетики

Солнечная электростанция на Омском нефтеперерабатывающем заводе

Автор

Николай Козин

Опубликовано

15 марта 2024

Опубликовано

15 марта 2024

Мировая энергетика, словно былинный богатырь, стоит на распутье и думает, по какой дороге ей пойти дальше. Ученые и представители профильных ведомств начертали на судьбоносном камне три маршрута длиной в 25 лет каждый. Какая судьба ждет энергетику на финише каждого из них — в материале «Энергии+».

По старинке: неприемлемо для экологии

«Все как встарь», «Рациональный технологический переход» и «Чистый ноль» — три сценария развития мировой энергетики, авторами которых стала группа ученых из Агентства развития и трансформации экономики, Института народнохозяйственного прогнозирования Российской академии наук (РАН), Высшей школы экономики, Российского государственного университета нефти и газа имени Губкина и других авторитетных организаций и вузов. Под эгидой Российского энергетического агентства (РЭА) Минэнерго они провели фундаментальные исследования развития мирового топливно-энергетического комплекса до 2050 года. Сценарии презентовали на выставке-форуме «Россия» на ВДНХ.

Углеродный след — главный показатель всех трех сценариев. «Все как встарь» сулит рост мирового потребления угля на 19%, возобновляемые источники энергетики (ВИЭ) в нем практически не развиваются, а количество выбросов от производства и потребления энергоресурсов увеличивается на 26%. В «Рациональном технологическом выборе» и «Чистом ноле» углеродный след, наоборот, снижается на 34% и 74% соответственно.

Развитие мировой энергетики по первому сценарию, по мнению представителей РЭА, практически исключено: слишком уж заметны стали изменения климата, вызванные человеческим воздействием, чтобы на них не обращать внимание.

— Традиционная энергетика многие десятилетия служила надежной опорой развития мировой экономики, но продолжение развития мирового ТЭК по накатанным рельсам неприемлемо, — заявил генеральный директор агентства Алексей Кулапин. — Превышение разумного объема выбросов парниковых газов ведет к необратимым климатическим изменениям, пагубно сказывающимся на привычном образе жизни. Декарбонизация стала императивом развития мировой энергетики.

Полная декарбонизация: тоже вредно

Достичь полной декарбонизации за 25 лет теоретически можно: технологии развиваются бурными темпами. Однако камнем преткновения является их стоимость. По словам советника генерального директора РЭА Минэнерго Владимира Дребенцова, возобновляемые источники энергии, вопреки стереотипам, намного более материалоемки, нежели традиционные. Из-за этого, например, проще и дешевле проложить многокилометровую сеть газопроводов, чем построить мощный ветропарк или «засеять» поле солнечными панелями.

Объемы цемента или стали, которые требуются на выработку одного терраватта электроэнергии при помощи солнечных или ветровых электростанций, намного выше, нежели те, что требуются на выработку того же объема энергии при помощи парогазовой генерации. Кто-то может возразить, что парогазовая генерация предполагает строительство сложной недешевой инфраструктуры, но даже с учетом этого ее материалоемкость оказывается в тысячу раз ниже, чем материалоемкость ВИЭ.

Владимир Дребенцов

Советник генерального директора РЭА Минэнерго

Удельная стоимость технологий солнечной и ветровой генерации снижалась высокими темпами более десятка лет. При этом в последние годы это снижение не только остановилось, но и развернулось вспять — начался рост ее стоимости. На сегодня технологии ВИЭ являются зрелыми, поэтому дальнейшего быстрого технологического развития, а значит и снижения удельных цен, в ближайшие 10 лет ожидать не стоит.

Андрей Петрухин

Эксперт «Газпром нефти» по устойчивому развитию и климатической повестке

Отсюда и колоссальные затраты. Согласно исследованиям, которые прошли под эгидой РЭА, чтобы к 2050 году достичь углеродной нейтральности, уже в средне- и долгосрочной перспективе нужно инвестировать в низкоуглеродные технологии больше 5–6% мирового ВВП. С учетом того что мировой ВВП за 2023 год достиг $150 триллионов, речь идет о суммах, сопоставимых с 16 годовыми бюджетами Китая.

— Энергопереход не должен осуществляться в ущерб другим важным социально-экономическим задачам мирового развития, — подчеркнул Алексей Кулапин. — Методы перестройки энергетики не должны препятствовать успешному продвижению к достижению седьмой цели устойчивого развития ООН — обеспечению всеобщего доступа к надежным, устойчивым и современным источникам энергии.

Не откажемся ни от угля, ни от бензина

Можно, конечно, рассчитывать, что за 25 лет разовьются и станут массовыми прорывные технологии вроде управляемого термоядерного синтеза или лунной энергетической станции, которая будет передавать на Землю энергию Солнца. Однако, как отметили в РЭА, шансы на это крайне низки, что подтверждают и другие эксперты.

— Попытки построить термоядерный реактор ведутся более 70 лет, — отмечает Андрей Петрухин. — Пока не решен первый вызов: из плазмы в стационарном режиме не получено больше энергии, чем затрачивается на ее нагрев. Реактор в международном проекте ИТЭР даже в случае успеха не станет генератором электроэнергии, а старт его запланирован на 2035 год. В прорывном эксперименте ученых 2022 года продемонстрирован положительный энергетический выход плазмы, но только в одиночном импульсе — фактически это был термоядерный микровзрыв. Построить электростанцию на применении микровзрывов проблематично. После первого вызова нужно будет ответить на второй — вся станция должна выдавать больше энергии, чем потребляет. Потом третий — электроэнергия термоядерной станции должна быть сравнима по цене с другими источниками. Прогнозировать сроки пока не берется никто: термоядерная энергия остается мечтой.

Установка подготовки нефти и газа на Тазовском месторождении

Наиболее реалистичным и вероятным в РЭА считают «средний» сценарий — «Рациональный технологический выбор». В нем структура мировой энергетики меняется в сторону декарбонизации, но остается в рамках возможностей экономики. Согласно этому сценарию, к 2050 году потребление топливно-энергетических ресурсов в мире вырастет на 15% — до 15,7 миллиарда тонн. При этом на первый план в мировом энергобалансе выйдет газ: доля его первичного потребления увеличится на 26%. Стремительный взлет пророчат водородным технологиям: потребление водорода вырастет более чем на 10 тысяч процентов. Увеличится доля атомной энергии.

— Доля электроэнергии в конечном потреблении заметно вырастет, — отметили представители агентства. — Это затронет все секторы: транспорт, ЖКХ, промышленность. Доля электроэнергии, вырабатываемая на ВИЭ, тоже будет расти. Однако нарастание проблем балансировки сети и обеспечения постоянной нагрузки по мере роста доли ВИЭ, а также заметно более высокая капиталоемкость ВИЭ в сочетании со значительно более коротким сроком службы ветровых и солнечных электростанций сохранят потребность в традиционных способах выработки электроэнергии: от безуглеродных АЭС до газовых и угольных электростанций.

Сценарий «Рациональный технологический выбор» выглядит наиболее реалистичным из предложенных, но вызывает вопросы. Он предполагает быстрое снижение потребления нефтепродуктов в сфере транспорта с 2030 по 2050 годы — в 2,5 раза, обусловленное ростом числа гибридов и электромобилей. Для реализации таких темпов доля электромобилей в продажах с 2030 года должна быть не менее 70%, а все остальные автомобили мирового парка к 2050 году должны стать гибридами. Преобладание гибридов не вызывает сомнения, но относительно доли электромобилей все чаще звучат мнения, что она может остановиться на уровне 30–40%. С учетом этого темпы снижения потребления нефтепродуктов могут быть ниже, а в случае достижения устойчивой доли электромобилей в парке оно остановится после 2050 года.

Андрей Петрухин

Эксперт «Газпром нефти» по устойчивому развитию и климатической повестке

Руководство РЭА планирует использовать часть проведенных расчетов и созданных моделей «среднего», самого реалистичного, сценария для выработки энергетической стратегии России. Однако в ведомстве подчеркивают, что даже реалистичный сценарий — пока всего лишь прогноз. На какую дорожку в итоге свернет мировая энергетика — скоро узнаем.

31
Haha
Haha
22
21
Love
Love
13
20
18
Читать также

«Инвестиции в освоение трудноизвлекаемых запасов на малых и средних месторождениях позволят избежать дефицита ресурсов»

6 мин. чтения

В Новосибирске собрали мощный топливный элемент размером меньше шариковой ручки

1 мин. чтения

Фестиваль энергетики, идей и изобретений: как «ЭнергоТехноФест» познакомил изобретателей с инвесторами

1 мин. чтения

Московские ученые «соткали» сверхтонкий материал для энергоемких аккумуляторов

1 мин. чтения

В Новочеркасске из яблочного жмыха создали материал для суперконденсаторов

1 мин. чтения

«Возможностей для нефтяной отрасли много, потенциал для развития огромен»

3 мин. чтения

В Петербурге разработали компактную батарею с «электрическими» бактериями внутри

2 мин. чтения

Московские ученые изобрели энергоустановку для многомесячных полетов аэростатов

1 мин. чтения

«Надо работать на перспективу, а перспектива — это трудноизвлекаемые запасы углеводородов»

6 мин. чтения

В Екатеринбурге впервые показали российский гибридный двигатель для аэротакси

1 мин. чтения