skip to Main Content
Globalnoe Poteplenie

Если бы глобального потепления не было, его стоило бы придумать

Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

Казахстан, в соответствии со стратегическим курсом Главы государства Н.Назарбаева, проводит последовательную фундаментальную модернизацию страны для повышения ее глобальной конкурентоспособности. Главным ориентиром на этом пути является вхождение Казахстана в число 30 развитых государств мира к 2050 году, и мы уверенно движемся к поставленной цели.

 

Бакытжан Жумагулов, председатель Организационного комитета WSEC-2017, президент Национальной инженерной академии РК, академик

Одним из важных направлений модернизации является системное повышение эффективности энергетического сектора, снижение его издержек, повышение экологичности процессов выработки, транспортировки и использования энергии. В Стратегии «Казахстан-2050» подчеркнуто: «Оставаясь крупным игроком на рынке углеводородного сырья, мы должны развивать производство альтернативных видов энергии, активно внедрять технологии, использующие энергию солнца и ветра. Все возможности для этого у нас есть».

Логика такого развития привела к тому, что Республика Казахстан подписала, а затем и ратифицировала Парижское соглашение 2015 года об изменении климата. В заявлении по итогам 21-ой сессии Конференции сторон Рамочной конвенции ООН по изменению климата Нурсултан Абишевич отметил: «Казахстан готов выполнить свои обязательства и внести лепту в имплементацию Нового соглашения по сокращению парниковых выбросов. Важным вкладом нашей страны является проведение Международной специализированной выставки «ЭКСПО-2017» в Астане на тему «Энергия будущего», которая прямо перекликается с целями Конференции по климату».

Эта выставка, которую Казахстан проводит первым среди стран СНГ и Центральной Азии, откроется уже в самое ближайшее время. Она является очень значимым событием мирового масштаба, и, кроме собственно выставки, в ее рамках одним из важнейших мероприятий станет Всемирный Конгресс инженеров и ученых «Энергия будущего: инновационные сценарии и методы их реализации» WSEC-2017.Его главными организаторами выступают Казахстанская национальная академия естественных наук (президент Н.Абыкаев) и Национальная инженерная академия Республики Казахстан.

Этот уникальный форум впервые в рамках Международной выставки ЭКСПО объединит не только ученых, но и инженеров, лауреатов Нобелевской премии и Международной премии «Глобальная энергия», руководителей самых авторитетных международных организаций и крупнейших энергетических компаний. Такой синтез лучших умов науки и передовой инженерии, с практикой, воплощенной в лучшие достижения человечества на Международной выставке ЭКСПО-2017, даст по-настоящему синергетический эффект.

Тема новой энергетики сегодня актуальна для всего мира. Вызывает она большой интерес и в Казахстане. Поэтому для государства очень важно иметь цельное видение проходящих в ней процессов, тенденций и проблем, чтобы на этой основе формировать и модернизировать политику в данной сфере как внутри страны, так и в рамках процессов глобализации и региональной интеграции.

В данной статье мною представлены некоторые аспекты такого видения.

Принципиально новая эпоха

Анализ глубоких изменений, произошедших в сфере производства и использования энергии за 2-3 последних десятилетия, на наш взгляд, говорит о том, что мы являемся свидетелями и участниками наступления принципиально новой эпохи.

Рубеж XX и XXI веков ознаменовался настоящим прорывом в использовании источников энергии, которые, по нынешним человеческим масштабам, являются практически неисчерпаемыми.

Все прекрасно знают, что одним из эпохальных толчков в развитии человека стало освоение огня. Оно произошло, по свидетельствам историков и археологов, от 500 тысяч до 1,5 миллионов лет назад. И с тех самых пор сжигание углеродного топлива (от древесины до каменного угля, нефти и газа) стало превалирующим способом получения энергии на Земле.

За свою долгую историю человечество пыталось применять и другие источники, из числа тех, которые сегодня называются возобновляемыми – силу ветра и течения воды. Всем известны, например, ветряные мельницы. Но эти способы не заняли заметной доли в общем потреблении энергии.

Наука ХХ века раскрыла большое разнообразие пригодных к использованию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) – ветра, гидроэнергии, энергии приливов и отливов, волн, солнечного света, геотермальной и биоэнергии. Были разработаны технологии их использования, но из-за высокой стоимости они еще не могли конкурировать с традиционной углеродной энергетикой. В итоге ВИЭ использовались слабо.

Нужен был мощный стимул к их развитию. По этому поводу Нобелевский лауреат сэр Джордж Портер как-то с горечью заметил: «Если бы солнечные удары могли использоваться как оружие массового поражения, фотоэнергетические установки начали бы работать еще столетие назад». Но этого не было, и возобновляемая энергия, кроме, пожалуй, гидроэнергии рек, продолжала оставаться на периферии внимания человечества.

Началось все большее и большее наращивание добычи, в первую очередь, углеводородного сырья, ставшего не просто важной, но подавляющей частью источников энергии. Но мировые запасы такого сырья по определению (как говорят математики) являются ограниченными. И настало время, когда стали появляться в той или иной мере обоснованные прогнозы, предрекающие истощение природных запасов углеводородов в перспективе всего нескольких десятков лет. Например, считалось, что запасов природного газа должно хватить приблизительно на 60 лет, близкие цифры назывались и для нефти.

Это были очень тревожные симптомы, заставлявшие усилить поиск энергетических альтернатив, в том числе и технологий использования возобновляемой энергии.

Но эта проблема периодически «ретушировалась» открытием новых месторождений нефти и газа, а затем была на долгое время практически снята новыми нетрадиционными источниками – сланцевой нефтью и сланцевым газом. По сегодняшним оценкам, к примеру, потенциально извлекаемые запасы нетрадиционного газа в мире (как сланцевого газа, так и метана угольных пластов) позволят обеспечить потребление на современном уровне в течение 250 лет.

Казалось бы, ситуация для ВИЭ опять стала крайне неблагоприятной, недостаточно совершенные технологии ВИЭ в таких условиях не смогут конкурировать на энергетическом рынке. А принципиальное их совершенствование требует больших ресурсов, которые вряд ли удастся когда-нибудь получить.

И вот здесь мощнейшим толчком стало возникновение идеологии «глобального потепления». Причем не только и не столько самой по себе.

Наукой было надежно доказано, что климат на Земле подвержен значительным, в том числе циклическим изменениям. Причин много. Это вариации светимости Солнца, орбиты Земли, планетарные изменения рельефа, конфигурации материков, океанов и морских течений, геологические процессы, извержения вулканов и так далее. Поэтому в возможностях общего потепления или похолодания на земном шаре нет ничего удивительного – такие периоды уже были в истории.

Но впервые было обращено серьезное внимание на антропогенные, вызванные деятельностью человека, факторы.

Ключевым стало представление о том, что человечество обрело могущество реально влиять на планетарные процессы. В том числе на выработку в планетарных масштабах парниковых газов – именно они могут быть одной из причин глобального потепления. В итоге вопрос, как снижать негативный эффект такого влияния, стал не просто очень актуальным, а просто жизненно важным для человечества.

В таких условиях проблема использования ВИЭ «оторвалась» от проблемы исчерпания углеводородного сырья и неожиданно приобрела по-настоящему глобальное значение. В данной связи очень характерно известное крылатое выражение, которое я уже цитировал в казахстанской печати: «Каменный век человечества закончился не потому, что у нас закончились камни». Это сказал Стивен Чу, американский физик, лауреат Нобелевской премии и бывший министр энергетики США.

Такое кардинальное изменение ситуации привело к буквально взрывному развитию технологий возобновляемой энергетики и выделению на него глобально значимых ресурсов. В итоге за исторически короткий срок – два десятилетия – эти технологии были усовершенствованы настолько, что впервые в истории стали достаточно доступными для массового использования и резко повысили свою конкурентоспособность.

Вольтер, знаменитый французский философ XVIII века, в свое время сказал крылатую фразу: «Если бы бога не существовало, его надо было бы придумать». В применении к ВИЭ ее с полным основанием можно перефразировать так: «Если бы глобального потепления не было, его надо было бы придумать».

Теперь впервые чуть ли не за миллион лет для многих стран появилась возможность выбора. Продолжать ли развивать традиционную углеродную энергетику или, с учетом особенностей страны и региона, ориентироваться на ВИЭ.

И по сравнению с глобальной значимостью этого факта становится уже не принципиально важным то, что гипотеза глобального потепления сейчас звучит уже не так однозначно и подверглась серьезной трансформации в глобальное изменение климата. А его значимость, в конце 2015 года поддержанная беспрецедентным большинством стран на Конференции по климату в Париже, в отдельных государствах стала подвергаться сомнению (например, в США). На серьезный уровень выходят и другие проблемы – тотальное загрязнение атмосферы, почвы и вод, проблемы отходов и доступа к ресурсам, сохранение биоразнообразия и безопасность энергокоммуникаций и т.д.

Но главный рывок сделан, технологии возобновляемой энергетики вышли на принципиально новый уровень, и стремление к их использованию там, где это выгодно по соображениям экономики, политической, экологической и энергетической безопасности, вряд ли можно обратить вспять.

Главные показатели технолого-экономического прорыва

Технологии ВИЭ развиваются невиданными никогда ранее темпами, существенно удешевляются, становятся доступнее и расширяют ареал своего использования. В качестве примеров такого развития можно привести следующие данные.

Число стран, поставивших цели развития возобновляемой энергии, в 2015 году превысило 170 (в 2008 годы число таких стран было вдвое меньше – 79). А Парижское соглашение по климату от 12 декабря 1995 года по состоянию на апрель 2017 года подписали уже 195 стран, из них 144 ратифицировали.

Ежегодные инвестиции в возобновляемую энергию за 7 лет (с 2008 по 2015 годы) выросли в 2,5 раза: с 130 до 329 млрд долларов США.

В 2015 году доля возобновляемых источников в мировом производстве электроэнергии достигла 23,7%.

Еще 10-12 лет назад возобновляемая энергетика была экономически неконкурентоспособна (по цене производимой энергии) практически по всему миру (за исключением локальных ниш, куда было крайне трудно доставить углеродные ресурсы). Теперь же благодаря новейшим разработкам расходы сократились в несколько раз, и этот процесс продолжается.

Согласно отчетам Международного агентства по возобновляемой энергии IRENA и другим источникам, затраты на производство «чистой» энергии продолжают неуклонно снижаться.

За последние семь лет цены на ветряные турбины снизились на 30-40%, а на солнечные модули упали примерно в 5 раз. Средняя стоимость электроэнергии от наземных ветряных и солнечных электростанций существенно снижается.

К примеру средние аукционные цены на солнечную энергию за 10 последних лет упали более чем в четыре раза.

Качественно аналогичный процесс снижения цены идет и на ветровую энергию.

В итоге средняя стоимость энергии от этих источников к 2025 году снизится до 4-5 центов за киловатт-час, что заметно дешевле электроэнергии, произведенной на ядерных реакторах и тепловых электростанциях.

В результате такого снижения повышаются выгода и привлекательность все более широкого использования ВИЭ. Этот факт, в частности, иллюстрирует резкий рост за последние годы доли ВИЭ в новых вводимых мощностях электроэнергетики. Эта доля в 2012 году преодолела психологически важный 50-процентный рубеж. Это значит, что ВИЭ стали превалирующими во вновь вводимой энергетике, и за ними – несомненно большое будущее в общемировых масштабах. С 2001 года по настоящее время доля ВИЭ в новых мощностях выросла в 4,5 раза, и сейчас она уверенно превышает 60 процентов.

Причем внутри самих ВИЭ ситуация во многом схожая: новые источники существенно опережают старые. Так, суммарные установленные мощности возобновляемой электроэнергии в целом за 7 лет с 2008 по 2015 годы увеличились в 1,6 раза. Но при этом старый вид ВИЭ – гидроэнергия возросла только на 20%, тогда как новые виды выросли гораздо значительнее: ветроэнергетика в 3,6 раза, фотоэлектричество в 14 раз.

Интересно заметить, к примеру, что установленные мощности всех ветрогенераторов уже к началу 2016 года превысили установленную мощность мировой атомной энергетики. Растет также использование энергии приливов, волн, геотермальной энергии, биотоплива и других видов ВИЭ.

Мировые тренды и проблемные вопросы

Безусловно, ключевым фактором дальнейшего развития выступает совершенствование технологий как самого производства энергии, так и соответствующей инфраструктуры (сопряжения с общими электросетями, аккумулирования, распределения и др.).

Устойчивым трендом является дальнейшее развитие ВИЭ. Уже все мы отчетливо видим, что оно приобрело устойчивый характер.

Ожидается, что еще до 2030 года возобновляемые источники выйдут в лидеры в общем балансе генерации электроэнергии. Так, по прогнозу Международного энергетического агентства (IEA, орган ОЭСР) треть объемов электроэнергии к 2030 году будет производиться с помощью ВИЭ.

Но при таком росте, даже с учетом достигнутых к сегодняшнему дню успехов, возникает или обостряется ряд новых серьезных технологических проблем. Назову некоторые из них.

Во-первых, это необходимость хранения больших объемов энергии, которая становится острой уже при доле ВИЭ в общем балансе страны выше 20% и связана с объективным непостоянством действия практически всех возобновляемых источников энергии. Здесь необходим серьезный технологический прорыв, который Агентство IRENA в докладе этого года «Rethinking Energy 2017» (Переосмысление энергии 2017) назвало в числе главных фокусов технологических инноваций.

Во-вторых, это использование возобновляемой энергии на автомобильном транспорте. Он не только один из самых крупных потребителей углеводородного топлива, но и находится в числе лидеров по экологическому загрязнению атмосферы, и не только парниковыми газами.

Здесь решение вопроса также упирается в эффективные технологии хранения электроэнергии для электромобилей. Это могут быть мощные аккумуляторы или, например, водород, получаемый электролизом воды и играющий своеобразную роль «переносчика» энергии.

В-третьих, вполне естественно, что на обозримый период в сфере использования останутся и энергетические технологии сжигания углеродного топлива. Здесь также важны научно-инженерный разработки, направленные на решение двух задач: совершенствование процессов сжигания топлива с целью снижения вредных выбросов и повышение эффективности использования энергии. Эти задачи особенно актуальны для стран, имеющих собственные углеродсодержащие ресурсы, в том числе и Казахстана.

В-четвертых, важным направлением перспективного тотального снижения карбонизации экономики можно назвать улавливание и удаление экологических загрязнителей и особенно углерода в виде СО2.

Хочу отметить, что серьезный анализ таких технологий в 2005 году провела Межправительственная группа экспертов по изменению климата, ставшая в 2007 году лауреатом Нобелевской премии мира.

Подводя итоги сказанному, хочется особо подчеркнуть: да, прорыв в энергетику будущего произошел, но мы еще далеко не в конце пути. Одни задачи решаются, но много и еще не решенных вопросов. Более того, по мере продвижения возникают и совсем новые задачи, которые требуют все новых и новых усилий. Но в этом и заключен смысл исследовательского и инженерного поиска. Его для ученых, инженеров и бизнеса впереди еще очень и очень много.

Не сомневаюсь, что предстоящая Международная выставка ЭКСПО-2017 и проводимый в ее рамках Всемирный Конгресс инженеров и ученых дадут важный вклад в это неуклонное продвижение вперед.

 

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.
WordPress Themes
Back To Top