2022 год стал рекордным по масштабам перехода от углеродного топлива к альтернативным источникам энергии. Климатически нейтральную, зеленую энергетику стали активнее выбирать страны, бизнес, простые граждане. И дело даже не в заботе об окружающей среде. Просто нефть, уголь и газ – это дорого.
Мы проанализировали результаты последних исследований и подготовили обзорную статью о том, что мир ждет в ближайшем будущем и как страны будут переходить на зеленую энергию до 2050 года.
Немного теории, чтобы было понятно, о чем вообще речь
А речь о возобновляемых источниках энергии (ВИЭ) – солнце, ветер, вода, биомасса, тепло Земли, приливы. В отличие от полезных ископаемых, эти энерго-источники неиссякаемы, а значит вечны.
Рассмотрим подробнее каждый вид ВИЭ.
Энергия Солнца
Ежегодно наша планета получает 173 млн ГВт от солнечного света, что в 10 000 раз превышает мировые потребности в энергии. Фотоэлектро-панели преобразуют ультрафиолетовые лучи в электроэнергию, а солнечные коллекторы дают тепло для отопления и подогрева воды.
Энергия ветра
Ветер в качестве «рабочей» силы используется веками. Он был, есть и будет одним из наиболее доступных источников энергии. Сегодня ветроэнергетика развивается ускоренными темпами. Согласно исследованиям IRENA, за 20 лет производственные мощности по генерации ветровой энергии увеличились в 75 раз.
Энергия воды
Ее активно использовали еще с древних времен. Традиционные мельницы строились на мануфактурах в Европе, а с конца 19 века бесплатную энергию воды используют для генерации дорогого электричества.
Сегодня гидроэнергетика сменила вектор в сторону строительства малых ГЭС (они дешевле и безопаснее для окружающей среды). Есть стартапы, которые используют разницу между соленостью морской и речной воды для генерации электроэнергии. А ирландский стартап Seabased разработал модульные преобразователи энергии волн. По сути это буи на поверхности моря, соединенные с линейными генераторами на морском дне. Волны передают энергию буям, за счет чего вырабатывается электрическая энергию.
Геотермальная энергия
Здесь для экологически чистой выработки электричества используется тепло земных недр. Энергию получают с помощью скважин и геотермальных зондов, поэтому большие затраты денег и времени не требуются. Максимальная эффективность данной технологии достигается в регионах, где термальные источники залегают близко к поверхности земли.
Отопление и горячее водоснабжение в частных домах за счет тепловых насосов, которые «берут» тепло из земных недр, – распространенная практика в США и странах Европы. По сравнению с обычным электрокотлом это решение экономичнее в три раза, а если сравнивать эксплуатационные расходы с дизельным котлом, то в пять раз.
Биоэнергетика
Тепло, электричество и топливо производятся из биомассы, которая может быть в любом состоянии. Основным сырьем выступают отходы сельского хозяйства.
Приливы и отливы
Их сила вращает генератор, который вырабатывает ток. Современные электростанции такого типа используют энергию волн, перепады давления и разницу температур в морских глубинах. Технология новая и еще сырая, однако если ее реализовать, то только побережье Европы будет генерировать более 280 ТВт·ч каждый год, что покроет 50% потребления Германии.
В начале 2023 китайские ученые успешно протестировали генератор на основе тепловой энергии океана. Инновационный генератор вырабатывал электроэнергию 4 часа, достигнув выходной мощности 16,4 кВт. Получается, что толща океана может стать еще одним источником энергии.
Итоги 2022 года: независимый отчет о развитии ВИЭ в мире
-
Отмечен рекордный рост ветровой и солнечной энергетик
Их доля в мировых поставках электричества составила 12% (в 2021 году доля была 10%). Суммарно все виды ВИЭ (включая атомную) составили 39% от общего мирового объема производимой электроэнергии.
-
Генерация солнечной энергии выросла на 24%
Она остается основным источником глобального увеличения мощности ВИЭ в 2023 г. Эксперты прогнозируют, что на ее долю придется 65% роста. Такую тенденцию обусловили снижение цен на солнечные модули, полномасштабное внедрение фотоэлектрических систем, повышение стоимость природных ископаемых.
-
Производство энергии ветра выросло на 17%
Прирост ветровой энергии мог бы покрыть потребности в электричестве практически всей Великобритании. Из-за пандемии Covid-19 ветроэнергетика показывала замедление роста 2 года. Однако в 2022-2023 гг. завершились крупные проекты в Китае, США и Европе, что в итоге обеспечило увеличение генерации ветровой энергии.
А как дела обстоят в России?
В 2023 году больше 60 стран получают свыше 10% электроэнергии от ВИЭ, а точнее от солнца и ветра. Россия в этот список не входит – на безуглеродную энергетику здесь приходится 0,5% от всего энерго-рынка (при самом оптимистичном раскладе к 2030 году доля может вырасти до 2%).
Еще два года назад ученые из Германии утверждали, что РФ может тотально перейти на ВИЭ к 2050 году. Однако нужно учитывать, что экономика нашей страны крепко взаимосвязана с энергетическими компаниями из добывающих отраслей. Даже «зеленый» закон о микрогенерации, вступивший в силу в 2020 году, принимали целых семь лет.
Но развитие ВИЭ в России все же идет, темпы ускоряются. За последние пять лет было установлено 2/3 солнечных батарей. Основные пользователи – домовладельцы и бизнес, который стремится быть в тренде. Санкции конечно же внесли свои коррективы, однако все ключевые элементы солнечных панелей и ветровых установок начали производить на территории РФ. А необходимые детали поставляются из Китая.
Чего ждать в ближайшие 30 лет на рынке альтернативной энергетики
К 2050 году 50% производимой в мире энергии будет поступать из ВИЭ. Большинство экспертов уверены, что для значительных изменений в этой области потребуется не меньше 30 лет.
Что происходит в ведущих странах и как они намерены переходить на зеленую экологичную энергетику? Рассмотрим подробно.
Китай за последний десяток лет стал ключевым поставщиком оборудования для безуглеродной энергетики. 7 из 10 наиболее крупных производителей эффективных солнечных панелей — китайские компании. К 2060 году Китай планирует стать климатически нейтральной страной.
США тоже активно переходят на возобновляемую чистую энергетику. Штаты вернулись в Парижское соглашение, согласно которому к 2030 году технологии без выбросов СО2 должны стать конкурентоспособными. В планах – переход на 100% экологичную энергию к 2050 году.
Южная Корея, Япония, Новая Зеландия и Великобритания тоже планируют завершить энергетический переход к 2050 году. Великобритания больше двух месяцев смогла «жить» без угля, и это опыт показал, что к 2025 году Королевство может отказаться от традиционных источников энергии.
Шотландия уже получает 97% электроэнергии из ВИЭ, и к 2030 планирует стать полностью углеродно нейтральной. Этот же путь выбрала Испания, где доля солнечной энергетики растет в два раза быстрее, чем в других европейских странах.
В планах Саудовской Аравии получать 50% электричества от ВИЭ к 2030 году. Ближневосточный регион и страны Африки будут доминировать на рынке солнечной энергии, при этом максимальный спрос будет наблюдаться в Саудовской Аравии, Турции и Израиле.
Будущий рост рынка ВИЭ будет зависеть от развития экономики и от способности стран решать проблемы, связанные с инвестированием и длительной реализацией проектов. Международное энергетическое агентство призывает и дальше инвестировать в модернизацию энергосистем и интеграцию большего количества альтернативных чистых источников энергии.
Автор: Илья Смирнов