Зелене майбутнє

Економіка
Налаштування
  • Дуже маленький Маленький Стандартний Збільшений Великий
  • Стандартний Helvetica Segoe Georgia Times

Світ в очікуванні нової ери без викидів СО2. Ціла серія інновацій сприяє її наближенню

До 2050 р. майже половина електроенергії у світі вироблятиметься з відновлюваних джерел енергії (ВДЕ), прогнозує дослідницька організація BloombergNEF. Ще 21% енерго­споживання будуть забезпечувати гідро- та ядерна енергетика, а також інші ВДЕ (наприклад, геотермальної або енергії океанських хвиль і припливів). Частка вугільних елект­ростанцій скоротиться з нинішніх 37% до 12% у 2050 р. За прогнозом, впродовж наступних трьох десятиліть попит на електроенергію зросте на 62%, а інвестори вкладуть $13,3 трлн у нові проекти в сфері енергетики. Поступова відмова від використання викопного палива має великі наслідки для ринків і повинна позитивно відобразитись на екологічній ситуації на Землі.

Експерти вказують на перехідний період в енергетичній галузі, яка стоїть на порозі докорінних змін.

“Зелена” енергетика виривається вперед

За десять років частка “зеленої” енергії збільшилась в 10 разів, і це майже чверть світового енергобалансу. Тенденції розвитку ВДЕ впливають на всю галузь. Світові інвестиції в дослідження й розробки в цій сфері склали $1,3 трлн за останні п’ять років. Результат вже маємо: підвищився ККД вітрових турбін і знизилась їхня вартість — на 10-15%.

Сонячні технології подешевшали в 3-5 разів. Відновлювана енергетика стає доступнішою і конкурентоспроможнішою. За прогнозами, впродовж 10-15 років сонце і вітер стануть одними з найдешевших світових енергоресурсів.

Наразі головний недолік ВДЕ — непостійність видобування, що залежить від інтенсивності вітру та сонця. Електроенергія — продукт, який не зберігається. Її виробництво має дорівнювати споживанню в певний момент часу. Цей недолік може виправити розвиток технологій накопичення електроенергії — створення великих промислових батарей. Ілон Маск, наприклад, побудував в Австралії найбільшу у світі батарею для зберігання елект­роенергії ємністю 100 МВт. Також існують проекти, де старі акумуляторні батареї електромобілів використовуються повторно, щоб забезпечити мережеве накопичення енергії. За оцінками IRENA, за 2014-2030 рр. загальна ємність акумуляторів для збереження елект­роенергії на найбільших ринках в Північній Америці, Європі й Азіатсько-Тихоокеанському регіоні зросте з 0,8 ГВт до 250 ГВт. При цьому вартість акумулювання продовжує знижуватись: до 2020 р. на окремі технології вона повинна зменшитись в 1,5-2 раза.

Крім літій-іонних батарей світова енергетика тестує установки на стислому повітрі, ванадієві проточні акумулятори, натрій-сірчані батареї, графенові технології накопичення енергії та накопичувачі на стислому повітрі.

Серед найбільших компаній — виробників акумуляторів значаться Tesla, AES, Panasonic, NGK Insulators, S&C Electric та Younicos.

Якщо подібні експерименти увінчаються успіхом, “зелена” генерація позбудеться свого єдиного недоліку і стане ще більш затребуваною. Для того щоб знизити витрати на транспортування енергії, генерація переміститься до осередків споживання. Частка приватних домогосподарств, які встановили сонячні панелі та вітротурбіни, в Європі до 2030 р. перевищуватиме 50%.

Новітні АЕС

Ядерна енергетика виробляє парникових газів ще менше, ніж “зелена”. Однак поки вона складає лише 10% світової генерації. Будівництво класичних ядерних реакторів занадто дороге і тривале у часі (в середньому 10 років). Зараз актуальним стає використання реакторів малої та середньої потужності — 30-300 МВт, так званих модульних, які можуть прийти на заміну в тому числі блокам теплової генерації.

Будівництво модульних реакторів триває п’ять років, термін експлуатації становить 80 років. За одну годину потужність модуля можна зменшити або збільшити на 40%. Для порівняння: у класичних реакторах зменшення або збільшення потужності на 20-25% триває кілька днів.

На відміну від нинішніх АЕС, де паливо згоряє лише на 4-5%, модульні реактори випалюють майже все завантажене паливо, що робить їх значно вигіднішими з точки зору економіки та екології. Зараз модульні реактори американської компанії Holtec працюють на трьох майданчиках у США як експериментальні моделі, і вже 2022 р. планується запустити перші промислово-виробничі зразки. В Україні компанія Holtec International у партнерстві з українською BGV Group отримала ліцензії та дозволи на видобуток та збагачення ядерного палива. У планах — побудова малих реакторів.

Українські енергоінновації

Українці є авторами успішних стартапів у галузі “зеленої” енергетики. Команда SiroccoEnergy розробила урбаністичний варіант вітротурбіни. Розміри звичайних вітрових станцій та шум від їхньої роботи не дозволяють будувати їх поблизу житлових будинків. Втім, вітру у містах достатньо. Вітряк від SiroccoEnergy має спеціальну пласку форму, що дозволяє розмістити його на даху багатоповерхівки. Не доведеться й чекати сильного вітру — конструктори спроектували модель, яка починає роботу від вітру меншої швидкості, аніж та, що потрібна для запуску класичної вітротурбіни.

Український стартап у галузі альтернативної енергетики SolarGaps пропонує мешканцям багатоквартирних будинків збирати альтернативну енергію через вікна і використовувати її заради економії та екологічності. SolarGaps виробляє “розумні” жалюзі, що видобувають енергію від сонця прямо з вікон. Управляти ними можна за допомогою смартфону. При цьому жалюзі автоматично налаштовують свій кут таким чином, щоб в різний час доби працювати максимально ефективно.

Разом з цим в Україні спостерігається дисбаланс у генерації та споживанні енергії. Так, низка потужних сонячних станцій розташована в Запорізькій області, де вже діє Запорізька АЕС. Транспортування надлишку енергії в інші регіони супроводжується значними витратами. За словами Святослава Павлюка, директора Асоціації “Енергоефективні міста України”, наша держава очікує нових рішень для генерації енергії безпосередньо у місцях споживання. “Найбільший споживач — це міста. Проблема у містах влітку — охолодження приміщень. Це величезні енергозатрати. Парадокс у тому, що зараз для охолодження ми спалюємо дороге вугілля для теплової електрогенерації”, — зазначає пан Павлюк. Натомість експерт навів приклад інноваційного вирішення проблеми: у Славутичі ГО Greencubator спільно з мерією запустили програму зі встановлення сонячних панелей відразу на дахах багатоквартирних будинків. При цьому жителі будинку виступають співінвесторами проекту й отримують прибуток від зеленого тарифу. Як повідомив співзасновник Greencubator Андрій Зінченко, в разі успішності такої ініціативи в Славутичі проект може бути поширений і на інші міста. Такі енергетичні кооперативи є світовою практикою. У США кооперативи забезпечують 5% генерації й 11% поставки електроенергії. У Німеччині 47% сонячної енергії виробляються домогосподарствами та кооперативам.

 

Андрій Зінченко