Які технології з виробництва чистої енергії принесуть користь на шляху до відмови Європи від російського газу?
Політики розраховують на пришвидшення розвитку сонячних, вітрових та інших технологій
Оскільки Європа намагається посилити зусилля до збільшення використання відновлюваних джерел енергії та відмови від російського газу, які чисті технології, ймовірно, будуть найефективнішими?
Європа прагне швидко зменшити свою залежність від російського природного газу, на який торік припадало близько 40% споживання газу Союзом, на тлі обурення вторгненням росії в Україну та побоювання, що постачання може раптово припинитися москвою. Європейський Союз заявляє, що прагне скоротити імпорт російського газу на дві третини цього року і повністю припинити свою залежність від нього до 2027 року.
Очікується, що в короткостроковій перспективі значна частина заощаджень буде забезпечена переходом на інших постачальників газу, а також більшою залежністю від вугільних електростанцій. Але незабаром відновлювані джерела енергії можуть зіграти значну роль, оскільки політики розраховують на швидший розвиток сонячних, вітрових та інших екологічно чистих технологій, щоб зменшити попит на російський газ, одночасно сприяючи досягненню існуючих кліматичних цілей ЄС.
«Протягом кількох днів ми боялися, що криза поставить на паузу все з точки зору кліматичної політики», — говорить Жуль Беснайну, виконавчий директор Cleantech for Europe, який виступає за чисті технології та відстежує венчурні інвестиції в галузь. «Ми побачили дещо зворотнє, що основна увага насправді зосереджена на розвитку чистих технологій».
Окремі уряди також оголосили про свої плани прискорити перехід на відновлювані джерела енергії та скоротити використання природного газу у відповідь на війну. Німеччина запровадила законодавство, яке має гарантувати, що країна буде отримувати майже всю електроенергію з відновлюваних джерел до 2035 року, а Франція оголосила про плани відмінити субсидії на газові обігрівачі та запропонувати більше фінансування для домогосподарств з метою встановлення електричних теплових насосів. Велика Британія передбачає стрімкий розвиток вітрової та сонячної енергетики, в рамках стратегії, яка також включає плани збільшення кількості атомних електростанцій і дозвіл на збільшення морських нафтогазових проектів.
Пан Беснайну каже, що ЄС зараз зосереджений на чистих технологіях і значною мірою на прискоренні видачі дозволів та будівництві об'єктів відновлюваної енергетики, таких як вітер і сонце, заохоченні збільшення об’ємів виробництва водню та біогазу, а також збільшенні впровадження ефективних заходів, таких як теплові насоси. Він стверджує, що потрібно буде більше працювати над створенням мережевої інфраструктури та розвитком систем накопичення електроенергії для підтримки інтеграції більшої кількості відновлюваних джерел енергії.
Європейська комісія, виконавчий орган ЄС, має намір опублікувати повний текст пропозиції наступного місяця, в якому детально описується, як вона планує зменшити свою залежність від російського природного газу. Попередні начерки плану, оприлюдненого у березні, свідчать про те, що ЄС міг би просувати деякі зі своїх цілей щодо відновлюваної енергії та енергетичної ефективності керуючись знаковою стратегією щодо запобігання зміни клімату, опублікованої минулого року.
Ось деякі з технологій виробництва чистої енергії, які можуть принести користь:
Сонячна та вітрова
Проект пропозиції Європейської комісії передбачає, що швидке збільшення виробництва вітрової та сонячної енергії може замістити близько 20 мільярдів кубометрів російського природного газу цього року за рахунок комбінації встановлення сонячних панелей на дахах, сонячних панелей, підключених до електромережі і вітрових електростанцій. За словами Комісії, до 2030 року ця потужність може зрости до еквіваленту 170 мільярдів кубометрів природного газу. Минулого року ЄС імпортував з Росії близько 155 мільярдів кубометрів газу.
Деякі лідери галузі та експерти з енергетики вважають, що найближча ціль Комісії може бути занадто амбітною через час, необхідний для отримання дозволів та будівництва великомасштабних проектів. Тим часом компанії, які виробляють та розповсюджують сонячне та вітрове обладнання, кажуть, що зіткнулися з труднощами в ланцюгах поставок, що може уповільнити нові проекти.
Незважаючи на це, експерти стверджують, що як сонячна, так і вітрова потужність можуть значно збільшитись протягом наступних кількох років, особливо якщо ЄС слідуватиме плану щодо полегшення та пришвидшення отримання дозволів. Комісія також запропонувала скласти карту географічних районів, які б добре підходили для проектів у сфері відновлюваної енергії, виходячи з їх близькості до електромереж та меншої стурбованості біорізноманіттям, порівняно з більш екологічно чутливими районами.
«Насправді всім зрозумілий сенс цієї терміновості», – каже Маттіас Тафт, виконавчий директор мюнхенської компанії «BayWa r.e. AG», яка розробляє проекти відновлюваної енергетики, розповсюджує устаткування для об'єктів сонячної енергетики та обслуговує вітрові та сонячні електростанції. З його слів, вдосконалення процесу отримання дозволів для впровадження великомасштабних сонячних і вітрових проектів може скоротити час, необхідний для отримання зеленого світла на новий проект, приблизно до шести місяців або року, порівняно з поточним часом, який становить п’ять років або більше.
За даними галузевої асоціації WindEurope, берегові вітрові електростанції зазвичай можна побудувати приблизно за рік, тоді як офшорні проекти, як правило, займають близько трьох років. За словами галузевої асоціації SolarPower Europe, сонячні панелі на даху можна встановити всього за один день, тоді як великі сонячні проекти, призначені для підключення до електричної мережі, можуть зайняти від 6 до 18 місяців.
Біогаз – це комбінація метану та вуглекислого газу, що виділяється при розщепленні органічної речовини бактеріями за відсутності кисню. Його можна використовувати для виробництва електроенергії або тепла, або як паливо для приготування їжі. Його також можна очистити, щоб отримати біометан, замінник природного газу, який можна закачувати безпосередньо в існуючу газову інфраструктуру.
У березневій пропозиції ЄС передбачається збільшення виробництва біометану на 3,5 мільярда кубічних метрів до кінця цього року, і очікується, що до 2030 року ця кількість досягне 35 мільярдів кубометрів, що приблизно вдвічі перевищує рівень, передбачений минулорічною кліматичною стратегією.
Наразі в ЄС виробляється лише близько 3 мільярдів кубометрів біометану. Хармен Деккер, виконавчий директор промислової групи Європейської біогазової асоціації, каже, що цілі Комісії на цей рік може бути важко досягти, частково тому, що рік частково закінчився, а галузь знаходиться на ранніх стадіях розвитку, який, ймовірно, почне з часом прискорюватись. Але в майбутньому можливе значне розширення: він стверджує, що існуючі біогазові установки можна модернізувати для виробництва біометану, а промисловість вважає, що до 2050 року може виробляти щонайменше 100 мільярдів кубометрів біометану.
Зростання цін на природний газ зробило відновлюваний водень більш конкурентоспроможним у порівнянні з воднем, який виробляється з використанням викопного палива. Відновлюваний водень можна отримати за допомогою процесу, який називається електролізом, що використовує відновлювані джерела енергії для розщеплення води на водень і кисень. Це паливо має багато потенційних застосувань, в тому числі як заміна викопного палива в промислових умовах, таких як виробництво сталі.
Відновлюваному водню вже приділяли більше уваги в останні роки через стурбованість зміною клімату, каже Нільс Альдаг, виконавчий директор компанії виробника електролізерів Sunfire GmbH. Тепер, за його словами, «раптом спостерігається експоненційне зростання інтересу через нинішню кризу».
Європейська комісія не баче перспективи наразі, щоб нові проекти з використання відновлюваного водню допомогли б зменшити залежність від російського газу в 2022 році, але покладає великі надії на це у майбутньому. Її останній програмний документ з енергетики передбачає, що відновлюваний водень може замістити від 34 млрд кубометрів до 68,5 млрд кубометрів російського газу до 2030 року. Комісія заявляє, що планує розробити правила для європейського ринку водню та допомогти створити інфраструктуру, транспортні та складські потужності.
Теплові насоси використовують холодоагент для передачі тепла від зовнішнього повітря, землі або води в будинок. Більшість теплових насосів також можуть охолоджувати будинки влітку. У м’якому кліматі теплові насоси, як правило, набагато ефективніші, ніж газові котли, тому що «потрібно менше енергії для переміщення тепла з одного місця в інше», говорить Майкл Веббер, професор Техаського університету в Остіні, який спеціалізується на енергетичних ресурсах.
Він каже, що тепловим насосам може бути важко змінити ситуацію до наступної зими через необхідність розширення виробництва, проблеми з пошуком достатньої кількості працівників для встановлення насосів і потреби в модернізації електропроводки в деяких старих європейських будівлях. Але теплові насоси все ще залишаються одними з найдоступніших засобів для швидкого зниження залежності від російського газу, каже професор Веббер.
Проект плану ЄС вимагає швидкого впровадження теплових насосів, що, за його словами, вимагатиме розширення ланцюга поставок теплових насосів. У ньому стверджується, що ефективності нещодавно встановлених теплових насосів має вистачити, щоб цього року замістити 1,5 мільярда кубометрів російського газу, а до 2030 року збільшення до 35 мільярдів кубометрів.
План також передбачає, що зниження температури на градус під час опалювального сезону дасть негайний ефект і може зменшити потребу в російському газі на 10 мільярдів кубометрів цього року.
Атомна енергетика не фігурує в початковій пропозиції ЄС щодо зниження залежності від російського природного газу. Але деякі країни прагнуть побудувати нові атомні станції або продовжити термін експлуатації станцій, які вони планували закрити. Фінляндія відкрила нову атомну електростанцію на початку цього року, а Бельгія заявляє, що хоче відкласти заплановане закриття двох атомних станцій на десять років. Остання енергетична стратегія Великобританії передбачає плани будівництва до восьми ядерних реакторів. Однією з технологій, яка привертає увагу, є невеликі модульні ядерні реактори, або SMR, які є меншими версіями звичайних реакторів і, за словами прихильників, будувати їх можна дешевше.
Експерти з енергетики застерігають, що нові ядерні проекти, включаючи SMR, не запустяться швидко, тому вони, не матимуть великого впливу в найближчій перспективі. Однак вони кажуть, що продовження терміну служби існуючих реакторів може мати більш швидкий ефект.
Сонячна та вітрова енергетика становлять все більшу частку європейської енергії, але вони продуктивні лише тоді, коли світить сонце або дме вітер. Ось чому системи для зберігання цієї енергії — і використання її, коли це необхідно — також важливі. Існує кілька технологічних варіантів тривалого зберігання енергії, включаючи так звані проточні батареї, які можуть зберігати енергію в хімічних розчинах.
Нідерландська компанія Elestor BV виробляє проточні батареї, які використовують водень і бром для зберігання та вивільнення енергії. Виконавчий директор Гвідо Далессі каже, що компанія збирається завершити великий раунд збору коштів, який повинен дозволити їй почати виробництво батарей у великих масштабах.
Донедавна клієнти в першу чергу розглядали бізнес-обґрунтування зберігання електроенергії та повернення своїх інвестицій, каже пан Далессі. «Сьогодні мої клієнти кажуть мені, що вони хочуть більше незалежності» та безпеки. Він каже, що деякі клієнти, яких цікавили акумулятори компанії, здається, хочуть рухатися швидше з початку енергетичної кризи, але ще зарано говорити про прямий вплив на його бізнес.
За словами експертів, знадобляться також інші технології, оскільки відхід від викопного палива потребуватиме змін у всій енергетичній системі. Електричні мережі потрібно буде модернізувати та адаптувати, щоб приймати більше відновлюваної енергії, потрібно буде будувати зарядні станції для електромобілів, а газові мережі будуть необхідні для переміщення відновлюваного водню туди, де це необхідно.
І тиск переходу до чистих технологій можна було відчути за межами Європи. Хоча США перебувають у кращому становищі, оскільки вони виробляють більше своєї енергії всередині країни, перехід на чисті технології може знизити ціни для американських споживачів і сприяти глобальній безпеці, оскільки США розширюють свої експортні потужності зрідженого природного газу, каже професор Веббер.
«Відновлювані джерела енергії тут допомагають нам заощадити газ, який ми можемо продавати [в Європі]», — каже він. «Я думаю, що вся ця концепція відновлюваних джерел енергії як засобу безпеки починає вражати свідомість людей».
Пані Маккреель – репортер Wall Street Journal в Оттаві.
Джерело: https://www.wsj.com/articles/europe-russian-gas-renewables-solar-wind-11650392295