Мир на пороге новой энергетики

Облик энергетики будущего сегодня не знает никто. С одной стороны технологии получения электрической и тепловой энергии на основе возобновляемых источников постепенно выталкивают на обочину классическую генерацию на основе углеводородного топлива. В то же время альтернативная генерация до сих пор так и не избавилась от проблем, которые мешают ее масштабному внедрению, что сильно повышает шансы на продолжение широкого использования ископаемого топлива для генерации энергии.

Новые идеи и новые технологии, создаваемые не только в Европе и США, но и на евразийском пространстве, в перспективе могут не только сделать ненужными газовые и угольные электростанции, но и сильно сократить использование альтернативной генерации.

Фактически, сейчас человечество находится в начале трудного пути преобразования энергоотрасли, финал которого только лишь проступает сквозь туман технологической перспективы.

Однако как минимум одну неотъемлемую характеристику энергетики будущего мы понимаем уже сегодня. Недавно мировое сообщество обсуждало в Париже важнейшую проблему изменения климата на планете. Более 170 стран в итоге подписались под новым климатическим соглашением и эксперты считают, что для достижения поставленных в соглашении целей необходимо развивать «зеленую» мировую генерацию, поскольку на производство энергии приходится две трети глобальных выбросов парниковых газов. Таким образом, будущее за экологически чистой генерацией.

Надо отметить, что в ближайшие десятилетия потребление энергии человечеством будет только расти. В Международном энергетическом агентстве (МЭА) считают, что мировой спрос на энергию к 2040 г. увеличится на 37%. Существенно изменится и структура мирового потребления – к этому сроку в лидеры выйдут страны Азии, прежде всего Китай, Африки и Ближнего Востока, где ожидается бурный экономический рост, для обеспечения которого и потребуются колоссальные энергоресурсы.

Ископаемые виды топлива сохранят свое доминирование, этому послужил современный «сланцевый прорыв», отодвинувший на несколько десятилетий угрозу исчерпания эффективно добываемых нефтегазовых ресурсов. Как отмечается в докладе Аналитического центра при Правительстве РФ, доля нефти и газа в мировом потреблении первичной энергии к 2040 г. останется практически неизменной – 51,4% (53,6% в 2010 г.).

Согласно прогнозам экспертов, газ к 2040 г. станет основным топливом в энергобалансе стран ОЭСР. К 2040 г. вырастет на 15% мировой спрос и на уголь, основным потребителем которого будет Китай.

Как известно, именно тепловые электростанции, работающие в том числе на газе и на угле, являются основными источниками эмиссии парниковых газов в атмосферу. Мировые запасы угля колоссальны, но надеяться на то, что современные технологии позволят свести на нет парниковые выбросы угольных ТЭС, не приходится.

В последнее время широкое внедрение возобновляемых источников энергии (ВИЭ) называют чуть ли не главным инструментом борьбы с парниковыми выбросами.

На ВИЭ в 2014 г. пришлась почти половина от всех новых генерирующих мощностей в электроэнергетике, лидерами в развитии ВИЭ стали Китай, США, Япония и Германия, инвестировавшие в эту сферу $270 млрд.

Ветряная электростанция. Источник: cont.ws.

Берлин несколько лет назад сделал ставку на масштабное развитие солнечной генерации, решив постепенно отказаться от атомных объектов для выработки электроэнергии. Определенных успехов в этой области Германия достигла в июле 2015 г., когда солнечные батареи, установленные по всей стране, произвели столько же электроэнергии, что и атомные электростанции – объем генерации и тех, и других составил по 5,18 ТВт/час.

Уже в 2014 г. ветер, солнце, биомасса и вода обеспечили 26,2% всей произведенной в Германии электроэнергии, впервые обогнав по этому показателю традиционного для отрасли лидера – бурый уголь, на долю которого пришлось 25,4%. Некоторые эксперты считают, что в 2030 г. страна может полностью перейти на ВИЭ при производстве электроэнергии, уйдя от всех ископаемых, а также ядерных источников получения энергии. 

Но на примере Германии видно, к каким последствиям способно привести чисто политическое решение по отказу от стабильного источника энергии, в данном случае атомной генерации. В числе внутренних последствий – рост стоимости электрической энергии для конечных потребителей, в числе внешних – потеря важнейших компетенций в высокотехнологичной атомной отрасли и это на фоне того, что в мире вновь бурно развивается строительство АЭС и все новые страны заявляют о планах развития собственной атомной генерации.

Высокая зависимость ВИЭ от государственной поддержки делает «зеленую» энергетику уязвимой в кризисной экономической ситуации.

К тому же ВИЭ имеют те самые родовые недостатки, заключающиеся в том, что объем производства энергии на объектах альтернативной генерации сильно зависит от погоды, в случае с солнечной генерацией – еще и от времени суток.

Если инвестиции Евросоюза в ВИЭ в прошедшем году упали на 21%, то в остальных странах они резко растут. К примеру, государства Ближнего Востока и Африки нарастили вложения в ВИЭ на 58%, – до $12,5 млрд.

И это не могло не сказаться на росте альтернативной генерации в мире, согласно данным британской BP, доля ВИЭ в производстве электроэнергии в 2015 г. уже достигла 2,8% мирового потребления энергоресурсов. Активное развитие ВИЭ не только не заставило ЕС, где эксплуатируется 131 АЭС общей мощностью около 121 Гигаватт, отказаться от атомной генерации. Евросоюз намерен активно инвестировать в атомную энергетику, в том числе в разработку и строительство современных реакторов с мини-АЭС, первую из которых предполагается вести в эксплуатацию не позднее 2030 г.

При всех сложностях в использовании атомной генерации она обладает важной особенностью – вклад АЭС в выбросы парниковых газов близок к нулю. 

Замещение с помощью АЭС тепловой генерации приводит к ожидаемому снижению эмиссии СО2. Поэтому постепенная замена выбывающих старых атомных мощностей на новые энергоблоки АЭС в странах, давно эксплуатирующих «мирный атом», и вхождение все новых государств в мировой ядерный клуб – это естественная тенденция как минимум нескольких ближайших десятилетий. Обусловлена она как задачей обеспечения стабильного и надежного энергоснабжения, так и необходимостью ввода новых, экологически безопасных объектов генерации.

Тяньваньская АЭС в Китае, возведенная Росатомом. Источник: novostienergetiki.ru.

На фоне «дележа пирога» мирового энергобаланса между классической генерацией и ее молодой соперницей в лице ВИЭ, особняком стоят проекты, которые в итоге могут сыграть ключевую роль в формировании энергетики будущего. Человечество ищет надежный, безопасный и дешевый источник энергии, который бы не только не загрязнял окружающую среду, но и решал накопившиеся проблемы.

В России возводят новые, самые современные ядерные энергоблоки, в Беларуси строят мощную и передовую АЭС, в Армении планируют отправить на почетную «пенсию» энергоблок  с реактором ВВЭР-400 и поставить новую атомную станцию. Все эти проекты представляют собой еще и существенный вклад в развитие безопасной и экологически чистой энергетики.

Еще один проект, способный повлиять на формирование облика энергетики будущего, –«Прорыв», реализуемый в Росатоме. Он предусматривает создание ядерных энергетических технологий нового поколения на базе замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах (БН).

Развитие атомной генерации на основе реакторов БН позволит решить проблему накопленных радиоактивных отходов, топлива для таких реакторов человечеству должно хватить на очень длительный период.  

Очертания будущей мировой энергетики можно разглядеть в планах развития распределенной генерации, в повышении энергоэффективности и проектах модернизации действующих объектов тепловой генерации, а также вывода старых мощностей из эксплуатации. У России и ее евразийских партнеров сегодня сильные позиции в ряде энергетических направлений, в том числе в атомной сфере, и поэтому мы в перспективе точно должны оставаться в лидерской группе стран, создающих инновационные технологии энергогенерации, которые и определят энергетическое будущее человечества.

Андрей Ретингер, журналист-международник