Есть ли жизнь без CO2: будущее безуглеродной энергетики в России

Уходящий 2022 год ознаменовался началом энергетического кризиса в Европе и Азии, где готовятся к веерным отключениям электричества и возвращаются к углю. Россия, в свою очередь, находится на распутье – то ли продолжать развивать низкоуглеродную экономику в рамках глобальной "зеленой" повестки, то ли решать проблемы традиционной для нас нефтегазовой отрасли.

Следовать за трендом

С одной стороны, стремления понравиться Западу больше нет, а торговые отношения в сфере энергетики заморожены почти до нулевой отметки. С другой – развитие новых направлений энергетики прописаны в стратегических документах, и важность этой задачи никто не подвергает сомнению. Но какие направления имеет смысл развивать в российских условиях, а про какие лучше забыть? И как будет выглядеть наше ближайшее энергетическое будущее?

"Я думаю, что в ближайшее десятилетие мы будем наблюдать баланс между разными видами энергии. Ни одна линия доминировать не будет. У нас еще не закончился век угля, нефти и газа", - заявил РИА Новости ведущий эксперт Фонда национальной энергетической безопасности, преподаватель Финансового университета при правительстве РФ Станислав Митрахович.

Возобновляемая энергетика, по прогнозам эксперта, будет расти в разных регионах мира.

«

"Поскольку "зеленая" энергетика по определению прерывиста, зависит от погодных условий, значит она должна с чем-то сочетаться. По всей видимости, с традиционной углеводородной энергетикой плюс атом. В разных странах будет разное сочетание, но развитие ВИЭ сохранит на какое-то время использование традиционных углеводородов", - отмечает эксперт.

По мнению заместителя директора Центра устойчивого развития Института экономики и регулирования инфраструктурных отраслей НИУ ВШЭ Владимира Лихачева, при составлении прогнозов необходимо учитывать то обстоятельство, что в энергетике, как правило, решения принимаются на десятилетия вперед.

"Общий глобальный тренд в мире (Россия от него тоже не отказалась) – это курс на низкоуглеродное развитие. Естественно, Россия в этом участвует с учетом своих природных особенностей. Во главе этого мейнстримового тренда стоят развитые страны, которые проводят курс на возобновляемые источники энергии. Мы не будем говорить о том, что у них сейчас кризис, что они латают дыры из-за того, что отгородились от российских поставок. Обязательства по низкоуглеродному развитию принял также и Китай. Чуть поздние сроки обозначили Индия и прочие крупные игроки", - сообщил агентству Лихачев.

По словам эксперта, у российской зеленой энергетики есть потенциал для обеспечения внутреннего спроса, достаточно устойчивый даже в условиях политических турбулентностей.

«

"По разным оценкам прогнозируется, что к 2030 году в Европе около 50% первичного потребления энергии будет обеспечиваться за счет возобновляемых источников. В России на горизонте до 2050 года доля возобновляемых источников энергии в России вряд ли достигнет каких-то значений, близких к европейским показателям. Но на горизонте ста лет, я думаю, что для России возможно достижение показателей, близких к 100%", - сказал РИА Новости директор Ассоциации развития возобновляемой энергии Алексей Жихарев.

По мнению эксперта, наиболее перспективными направлениями возобновляемой энергетики являются создание систем накопления энергии для погодозависимых ВИЭ, создание гибкой "умной" электротранспортной инфраструктуры, с возможностью обратной выдачи накопленной в транспорте электрической энергии в сеть. Водородная энергетика, которая в перспективе позволит максимально декарбонизировать сектор производства электроэнергии и заместить в прочих секторах экономики те виды топлива, которые сейчас потребляются в традиционном режиме.

© РИА Новости / Павел Львов

Перейти в медиабанк

Электроподстанция Кольской ветроэлектростанции ПАО "ЭЛ5-Энерго" в Кольском районе Мурманской области

Представители крупного отечественного бизнеса, нацеленного в будущее, подтверждают тренд на низкоуглеродное развитие - о своих намерениях достигнуть углеродной нейтральности заявили многие российские компании. Например, в 2021 году Эн+ одной из первых в России поставила цели по достижению углеродной нейтральности к 2050 году, промежуточная цель компании – сократить выбросы парниковых газов как минимум на 35% к 2030 году – на тот момент стала самой амбициозной в мировой алюминиевой промышленности. Компания "Татнефть" реализует низкоуглеродную программу по всей цепочке стоимости. Одной из главных мер будет не только использование ВИЭ, сколько разработка технологий улавливания и захоронения углекислого газа.

Крупнейшая сеть супермаркетов X5 Retail к 2030 году намерена на 30% сократить выбросы парниковых газов, а также коэффициент образования отходов. Также к 2030 году 30% источников электроэнергии компании станут возобновляемыми.

К 2030 году хочет достичь углеродной нейтральности и полностью компенсировать след CO2 компания "Сбер". Имеется в виду не только снижение выбросов углекислого газа и его аналогов, но и их компенсация за счет высадки лесов и других углеродо-отрицательных проектов.

Распределение по уму

"Очень значим в мире тренд на развитие распределенной энергетики. Эксперты это связывают с цифровизацией, которая происходит в энергокомплексе как во всем мире, так и у нас", - отмечает Лихачев.

Что имеется ввиду под "распределенной" энергетикой? Это "умные сети" или смарт гриды. Они модернизированы таким образом, что учитывают информацию как о потреблении энергии, так и о ее производстве. Смарт гриды знают, когда, кому и сколько подать энергии, а также из каких источников ее взять. Решения принимаются не на основе данных "с потолка", а на основе собранной в сетях информации. Руководство смарт гридом осуществляет искусственный интеллект.

«

"Смарт гриды – это гибкая энергетика, эффективное управление энергетическими нагрузками. Это то, о чем на самом деле говорят приверженцы последнего, четвертого, перехода, когда у вас исчезают грани между потребителем и продавцом. Такая общая гармония на рынке электроэнергии очень перспективна. Есть целые полигоны для их развития. Башкирия, например, очень активно работает над развитием гибкой энергетики", - говорит Лихачев.

По словам эксперта, если еще в прошлом году российские компании разрабатывали умные сети вместе с зарубежными партнерами, то с введением санкций эти партнеры просто предпочли "потеряться".

Соответственно, напрашивается вывод о том, что надо изобретать свои технологии, сотрудничать с разработчиками, выращивать их. Например, компания "Эн+" еще в прошлом году подписала соглашение о сотрудничестве с Московским энергетическим институтом: компания и университет совместно работают по программам и проектам в области зеленой энергетики, информационных технологий, методов искусственного интеллекта.

"Россия - огромная страна, с совершенно разными условиями в регионах. И когда мы говорим про удаленные, изолированные регионы, то, действительно, там очень бы пригодились такие подходы, типа смарт гридов", - отмечает Лихачев.

Солнечные генераторы: почему бы нет?

В силу своих колоссальных размеров Россия обладает потенциалом абсолютно для всех видов низкоуглеродной энергетики. Не исключение даже солнечная генерация.

«

"Конечно, вряд ли солнечные электростанции смогут снабжать, например, Санкт-Петербург. Но если, например, солнечные электростанции стоят на Алтае или в Крыму – то почему бы нет? Плохо, что в этом направлении у нас до сих пор существует зависимость от импорта. Если у нас найдутся компании, которые будут не только осваивать государственные субсидии, но покажут реальный уровень локализации производства, если мы сами будем делать это оборудование, а не просто несколько процентов от этого оборудования – так почему бы нет?" - говорит Митрахович.

По мнению Лихачева, в России солнечная энергетика может существовать не сама по себе, а как элемент большого, умного комплекса энергоснабжения в тех же изолированных, удаленных районах. Она даже может сыграть особую роль.

"Мы все время говорим об удаленных районах, представляя себе, что это тундра, тайга. А в Якутии, между прочим, – большое количество солнечных дней, которые можно использовать. Но сама по себе солнечная энергетика в смысле технических характеристик – нестабильная. Нужно подкрепление, нужны накопители или же резервные мощности. То есть, когда у вас солнышко ушло, а вам нужно обеспечить стабильные поставки потребителям", - отмечает Лихачев.

По мнению Жихарева, ВИЭ-генерация может эффективно внедряться во многих регионах России. С точки зрения строительства СЭС наибольший потенциал, конечно, имеют регионы южных широт с хорошей инсоляцией. Сюда, кстати, относятся и регионы Сибири и Дальнего Востока. Регионов с хорошими показателями по ветровой нагрузке в России тоже предостаточно, здесь география более обширная, практически во всех федеральных округах есть подходящие регионы.

© РИА Новости / Виталий Тимкив

Перейти в медиабанк

Ветрогенераторы

"Якутия и Бурятия имеют высокую инсоляцию, которая больше, чем во многих регионах с более благоприятным климатом. Впрочем, по мере снижения стоимости самих солнечных панелей и повышения их КПД, совершенно нельзя исключать их появления и в северных широтах. Все зависит от цены", - считает Жихарев.

Успешное развитие солнечной энергетики во многом зависит от того, какие в ней используются материалы для солнечных батарей. И в этом плане Россия в каком-то смысле является первопроходцем. Уже несколько лет в нашей стране проводятся передовые разработки по одному из самых перспективных направлений – минералам перовскитам (титанат кальция), которым эксперты отводят главную роль в солнечных электростанциях будущего. Этим проектом занимаются ученые МГУ при поддержке компании "Эн+". Свойства перовскита таковы, что он может преобразовывать солнечный свет в энергию с КПД 25,2%, а в перспективе перовскитные пленки будут превосходить кремниевые аналоги.

© Фото : Предоставлено пресс-службой Эн+

Абаканская СЭС

На данный момент уже разработаны и запатентованы новые масштабируемые способы получения тонких пленок гибридных галогенидных перовскитов, созданы прототипы перовскитных солнечных элементов (ПСЭ) с КПД выше 17%, разработан способ их защиты с использованием инертных защитных слов и покровного стекла. Объем финансирования проекта в 2021 году со стороны Эн+ превысил 1 миллион долларов. В планах – дальнейшее повышение термофотостабильности элементов, масштабирование прототипов, адаптация способов получения ПСЭ для создания тандемных перовскит-кремниевых элементов с КПД до 44%.

© РИА Новости / Александр Патрин

Перейти в медиабанк

Солнечная электростанция

Масса достоинств малых ГЭС

Благодаря богатым водным ресурсам Россия традиционно сильна в гидроэнергетике. Еще одно перспективное направление – это создание так называемых малых ГЭС. Они не требуют масштабных сооружений, создания водохранилищ. Потенциал малой гидрогенерации в России насчитывает 60 миллиардов киловатт часов, из которого используется едва 1%.

«

"Для изолированных, удаленных районов малые ГЭС, безусловно, благо. Вот, например, Норильский энергетический узел. Там работают две ГЭС небольшой мощности. Тем не менее, они закрывают потребности очень эффективно, и считается, что продукция Норильска – "зеленая". Есть определенный потенциал не только на Севере и в Восточной Сибири, но и на Северном Кавказе", - говорит Лихачев.

У малых ГЭС, по мнению эксперта, масса достоинств, вплоть до отсутствия большой площади затопления, которое наносит урон природе.

© РИА Новости / Александр Кондратюк

Перейти в медиабанк

Старейшая действующая малая гидроэлектростанция "Пороги"

Однако, несмотря на все достоинства, малые ГЭС требуют дотаций от государства по аналогии с ветряными или солнечными электростанциями, для которых государство оплачивает до 100% установленной мощности. В противном случае, малые ГЭС оказываются в финансовом проигрыше по сравнению с более крупными аналогами.

«

"Важно понимать, что сами по себе технологии малых ГЭС не продемонстрируют того же роста эффективности или снижения стоимости, как например, ВЭС или СЭС. В гидрогенерации технологии уже давно изучены, и факторов, которые влияли бы на снижение стоимости, сильно меньше, чем для инновационных СЭС или ВЭС. Потому что львиная доля вложений в ГЭС – это строительство, монтажные работы и те же самые металл и бетон", - отмечает Жихарев.

Но, по мнению эксперта, все перечисленное отнюдь не значит, что это направление можно недооценивать. В России – огромный гидропотенциал, в частности, на малых реках, есть множество районов, где применение малых ГЭС может быть крайне эффективно. Важно правильно определить створы и изыскать варианты, в которых при реализации таких проектов будет обеспечиваться максимальная экологическая и экономическая эффективность.

Уникальность России в том, что здесь можно развить абсолютно все направления возобновляемой энергетики.

«

"Я не вижу стратегических сложностей в развитии, например, водородной энергетики. Потребуется только время. Возможно, большее, чем в передовых странах. По всем аспектам энергетики у нас есть и заделы, и потенциал. Другое дело, как быстро мы сможем подобрать (или получить) эффективные технологии для их реализации", - констатирует Лихачев.