fbpx

Каталог статей

Каталог статей для размещения статей информационного характера

Технології

Чи може світ процвітати тільки на відновлюваної енергії?

Головна стаття останнього випуску журналу New York починається зловісними словами: «Повірте, все гірше, ніж вам здається», пише The Economist.
Далі наводяться прогнози про те, що в Нью-Йорку температура повітря буде вище, ніж зараз в Бахрейні, регіони, де вирощується продовольство, будуть страждати від небувалих посух, хвороби начебто бубонної чуми, поховані в сибірській вічній мерзлоті, повернуться, а економіка буде перебувати в перманентному стані колапсу. Чи може світ, почувши такі апокаліптичні прогнози, трохи заспокоїтися, якщо йому пообіцяти відносно швидко і безболісно стовідсотково перейти на відновлювану енергію?
На перший погляд, відповідь на це питання до депресивного очевидний. Вітрові та сонячні електростанції досі виробляють лише 5,5% всієї електроенергії в світі, незважаючи на зниження вартості такої генерації. Значно більше відновлюваної енергії можна отримати від гідроенергетики, але її вартість зростає, а інвестиції в неї зменшуються. Якщо поглянути на попит на енергію у великих масштабах, зокрема для опалення, транспорту і промисловості, то тут частка вітрової і сонячної енергії взагалі мізерна — 1,6%. Схоже, вилучити мінеральні енергоносії з енергетичного «меню» в найближчому майбутньому неможливо.
Але будь-який перехід від одного джерела енергії до іншого, як від вугілля до вуглеводнів в ХХ столітті, триває не один десяток років. І саме темп змін визначає, куди будуть спрямовані інвестиції. Це дає «зеленим» більше підстав для оптимізму. В останнє десятиліття фотоелектричні системи (сонячні батареї) і вітрові турбіни стають все більш популярними джерелами електроенергії. В минулому році інвестиції в зелену енергетику дещо зменшилися. Міжнародне енергетичне агентство, яке займається глобальним прогнозуванням, 11 липня заявило, що потужності з виробництва відновлюваної енергії в експлуатації 2016 року вперше майже зрівнялися з потужностями, які генерують енергію з вугілля і природного газу. В деяких країнах ці дві технології (особливо фотоелектричні системи в регіонах, де багато сонячних днів) зараз дешевше вугілля і газ. А в Данії або Шотландії вітрові установки нерідко виробляють обсяг електроенергії, еквівалентний потребам країни.
Ростуть і амбіції відновлюваної енергетики. Сенат Каліфорнії — штату, який наблизився до третини виробництва електроенергії з поновлюваних джерел до 2020 року, як і планував, — запропонував встановити цю планку на рівні 60% до 2030 року; у Німеччині заплановано отримувати 80% енергії з поновлюваних джерел до 2050-го. Але запеклі дебати з приводу того, чи можливо виробляти всю електроенергію в одній країні лише з допомогою вітру, сонця і води, тривають досі.
У 2015-му професор Стенфордського університету Марк Джейкобсон, а також інші дослідники, заявили, що в 2050-2055 роках електромережі, транспорт, обігрів/охолодження приміщень і промисловість в США можна буде повністю перевести на електроенергію від вітру, води і сонця. При цьому споживачі не будуть залежати від мінливих погодних умов. На їхню думку, можна відмовитися від використання природного газу, біопалива, ядерної енергії та стаціонарних акумуляторних батарей, тому що моделювання погодних умов, воднева енергетика і гнучкий попит здатні забезпечити стабільне енергопостачання за відносно невисокої вартості.
Але в червні цього року засновник компанії Vibrant Clean Energy Крістофер Клек разом з колегами-вченими виступив із розгромною критикою в науковому журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, де були опубліковані результати досліджень професора Джейкобсона та інших. Вони стверджують, що якщо зосереджуватися тільки на вітрі, води й сонячної енергії, то вирішувати проблему зміни клімату стане важче і дорожче. І не в останню чергу тому, що в розрахунках не враховуються технології на зразок ядерної або біологічної енергетики. На думку дослідників, в основі моделей, описаних їх колегами, лежать помилкові припущення про те, що виробництво гідроелектроенергії може тривати годинами безперервно і в значно більших обсягах, ніж тепер. Вони також вказують на нереальність заміни нинішньої авіації ще не розробленими літаками з водневими двигунами. На думку вчених, 80% електромереж в США можна змінити за помірну вартість, якщо країна модернізує свої системи високовольтних ліній електропередач. Щось прогнозувати важко.
Інші дивляться на ситуацію в масштабах світу. Фізик Еморі Ловнс, співзасновник науково-дослідної організації Rocky Mountain Institute, вважає дискусії про стовідсотковий перехід до відновлюваної енергетики другорядним питанням. Для нього позитивним є вже той факт, що все частіше з відновлюваних джерел без шкоди для навколишнього середовища вдається забезпечувати половину енергетичних потреб певного міста або регіону. Ловинс переконаний, що цю частку можна легко збільшити навіть до 80%. Але, щоб суттєво зменшити шкідливі викиди у атмосферу, потрібно потроїти енергоефективність, вважає він. Зробити це можна завдяки вдосконаленому проектування будівель, використання більш легких матеріалів, а також збереження певної частки природного газу як джерела енергії. Він також бачить можливість витіснення попиту на нафту за використання екологічно чистих акумуляторів в електромобілях (так само як нафта витіснила китовий жир у XIX столітті).
Дехто зі скептиків стурбований економічними наслідками значного поширення відновлюваної енергетики. В опублікованій в цьому місяці статті професор Кембриджського університету Майкл Келлі аналізує енергетичну рентабельність (EROI) сонячних установок і вітрових турбін, тобто співвідношення обсягу виробленої ними енергії і обсягу енергії, витраченої на виробництво. Келлі заявив, що їх показник энергорентабельности набагато нижче, ніж у мінеральних енергоносіїв; якщо виробляти половину електроенергії в світі з відновлюваних джерел, залишиться менше доступної енергії для інших видів економічної діяльності.
Критики відзначають, що його аналіз грунтується на дослідженні енергоефективності сонячних установок в Іспанії за період більше 10 років тому. З тих пір витрати на виробництво сонячної та вітрової енергії (аналог EROI) різко зменшилися, а отже, енергетична рентабельність зросла. Крім того, з інших досліджень випливає, що рентабельність отриманої з викопних носіїв енергії зменшилася і буде зменшуватися в подальшому в зв’язку зі збільшенням витрат на боротьбу із забрудненням і зміною клімату. Висока частка енергії з відновлюваних джерел може менш ефективно сприяти зростанню економіки, ніж мінеральне паливо на своєму піку в ХХ столітті. Але, щоб пророцтва кліматичних Кассандр не виправдалися, проблему обов’язково потрібно вирішувати із залученням чистої енергії.