Китай – новый энергомонстр

28 апреля, 2018

615

Самый смелый план достижения целей, установленных в Парижском климатическом соглашении 2015 года, представил Китай. КНР предлагает помочь связать весь мир глобальной электросетью ультравысокого напряжения.

Парижский договор обязывает правительства стран мира удерживать глобальное потепление в пределах значительно ниже 2º по Цельсию относительно доиндустриального уровня. Этого можно достигнуть к 2050 году, прежде всего, путём перехода стран мира к использованию в качестве основного источника энергии не углеродных ископаемых видов топлива (уголь, нефть и природный газ), а безуглеродных, возобновляемых источников энергии (ветер, солнце, гидроэнергетика, геотермальная и океаническая энергетика, биомасса) и атомной энергии. Китайский проект «Глобальное энергетическое объединение» (GEI) представляет собой захватывающий дух план того, как именно можно совершить подобную энергетическую трансформацию.

Лишь немногие правительства понимают масштабы этой трансформации. Климатические учёные говорят об «углеродном бюджете». Это максимальный совокупный объём выбросов углекислого газа, который возможен для человечества в предстоящие годы и который позволит удержать глобальное потепление ниже порога в 2º. Согласно усреднённым оценкам мирового углеродного бюджета, он равен примерно 600 млрд тонн. Сейчас ежегодные объёмы выбросов CO2 человечеством составляют примерно 40 млрд тонн в год, а это значит, что миру необходимо к середине века – или даже раньше – завершить процесс постепенного отказа от ископаемого топлива и полностью перейти к источникам энергии с нулевыми выбросами.

Вот что нужно сделать. Сегодня электроэнергия, как правило, производится путём сжигания угля и природного газа; эти ТЭЦ необходимо постепенно выводить из строя и заменять их на электростанции, где электроэнергия генерируется с помощью солнца, ветра, ГЭС, АЭС и других неуглеродных источников. Сегодня здания, как правило, отапливаются с помощью бойлеров, радиаторов и печей, сжигающих нефтепродукты и природный газ; их надо заменять на здания, отапливаемые электричеством. Сегодня автомобили ездят, сжигая нефтепродукты; их надо заменять на электромобили.

Корабли, грузовики и самолёты сегодня также сжигают нефтепродукты; в будущем они должны будут работать на синтетических видах топлива, производимых с помощью переработанного CO2, а также на возобновляемых источниках энергии или на водороде, производимом за счёт возобновляемой энергии. Ископаемые виды топлива, которые сегодня обеспечивают энергией промышленность, например, производство стали, должны быть заменены на электричество.

Если отвечать кратко, необходимо массовое использование безуглеродной энергии, особенно таких возобновляемых источников энергии, как ветер и солнце, в форме электричества. В мире имеется достаточно безуглеродных энергоресурсов, чтобы обеспечить энергией всю мировую экономику – и более того, всю мировую экономику, даже если она будет намного больше, чем сегодня.

Ключевой шаг в этом процессе – обеспечить доставку безуглеродной энергии до населенных центров, которые в ней нуждаются. Именно тут и возникает грандиозный план Китая. В последние годы Китай занимался решением проблемы трансформации энергоотрасли внутри страны. Наилучшие возобновляемые источники энергии (ветряные и солнечные электростанции) находятся на западе Китая, а основная часть китайского населения и спроса на электроэнергию сконцентрированы на тихоокеанском (восточном) побережье. Китай решил эту проблему, начав строить огромную электросеть ультравысокого напряжения (УВН); данная технология снижает тепловые потери при транспортировке. Передача тока ультравысокого напряжения на дальние расстояния – эффективна и экономична, при этом Китай добился важных прорывов, работая над этой технологией.

Теперь Китай предлагает помочь связать весь мир глобальной электросетью УНВ. В большинстве стран мира, как и в Китае, наибольшая концентрация возобновляемых источников энергии (мест, где больше всего солнца и ветра) приходится на территории, где люди обычно не живут. Солнечную энергию приходится доставлять из пустынь в населённые центры. Потенциал для выработки ветряной энергии также зачастую выше в отдалённых местах, в том числе на морских платформах. Огромный потенциал для гидроэнергетики можно найти на отдалённых реках, протекающих через горные регионы, где никто не живёт.

Логика, на которой основано предложение Китая создать глобально связанную электросеть, заключается в том, что возобновляемая энергетика работает с перерывами. Солнце светит только в течение дня, но даже днём облака могут воспрепятствовать попаданию солнечного света на солнечные панели. Точно так же колеблется и сила ветра. Связав два этих нерегулярных источника энергии вместе, можно смягчить колебания в производстве электроэнергии. Если облака снижают выработку энергии в одном регионе, можно использовать энергию солнца или ветра из другого региона.

Думая масштабно, Китай создал впечатляющую структуру – Организация развития и сотрудничества «Глобальное энергетическое объединение» (сокращённо GEIDCO). Её цель – собрать вместе представителей национальных правительств, сетевых операторов, научных учреждений, банков развития, а также агентств ООН, чтобы создать глобальную электросеть для возобновляемой энергетики. В марте на глобальное собрание GEIDCO приехали делегаты из столь далёких друг от друга стран, как Аргентина и Египет, ради совместной работы над воплощением замысла глобально связанной чистой энергетики.

Китай предпринимает и другие шаги. GEIDCO организует исследования и разработки по ключевым технологическим проблемам, в частности: хранение электроэнергии в больших объёмах, использование сверхпроводимости при передаче электроэнергии, применение искусственного интеллекта для управления большими взаимосвязанными энергосистемами. GEIDCO предлагает также ввести новые международные технические стандарты, с тем чтобы энергосети государств мира могли без проблем объединиться в глобальную систему. Наконец, Китай активно инвестирует в научные разработки экономичной возобновляемой энергогенерации, например, передовых солнечных панелей, а также в конечные методы потребления энергии, например, электромобили с высококачественными характеристиками.

США и Евросоюз должны усвоить аналогичные подходы к решению энергетических проблем, а также сотрудничать с Китаем и другими странами ради ускорения перехода к безуглеродной энергетике. К сожалению, при президенте Дональде Трампе правительство США и его регулирующие агентства оказались целиком в руках лоббистов индустрии ископаемого топлива, в то время как ЕС ведёт дискуссии с добывающими уголь странами этого союза о том, как и когда можно постепенно отказаться от угля.

Предлагаемый Китаем глобальный энергетический интерконнектор, объединяющий возобновляемые источники энергии и использующий технологии УВН и искусственный интеллект для управления «умными» электросетями, тем самым, представляет собой наиболее смелую и наиболее вдохновляющую глобальную инициативу среди всех представленных правительствами стран мира с целью достижения целей Парижского климатического соглашения. Эта стратегия вполне подходит для трансформации энергетики в беспрецедентных масштабах, которую предстоит совершить нашему поколению.

Джеффри Сакс – профессор Колумбийского университета, директор Центра устойчивого развития при Колумбийском университете, директор Научной сети ООН по поиску решений для устойчивого развития.