Захмарні цілі ООН: чому найближчим часом світ не зможе зменшити залежність від викопного палива та біомаси

Зима 2021–2022 років стане справжнім випробуванням для політики «зеленого переходу» та програми «вуглецевої нейтральності до 2050 року», яку активно пропагують розвинені країни світу та ООН. США дещо стриманіше реагує на цю кампанію, бо в лютому 2021-го вже стикнулися з реаліями роботи «зеленої генерації», коли без енергії залишився весь штат Техас. Уже найближчої зими аналогічна ситуація може спіткати Північну Європу, яка теж покладається на потужні вітрові станції. Метеорологи та кліматологи попереджають про ймовірність сильних морозів.

Також ця зима стане й випробуванням для політичних устроїв країн, бо авторитарні режими Росії та Китаю тільки роблять вигляд, що цікавляться «зеленим переходом». А насправді – нарощують видобуток вугілля, нафти й газу. Вони дозволяють своєму населенню використовувати для опалення все: вугілля, торф, дрова, біомасу. Однією з причин є віддаленість територій у цих країнах. Та Європі теж доведеться постати перед вибором: або «заморозити» власне населення, або дозволити їм використовувати будь-які доступні енергоносії.

Це буде прямим нехтуванням як політики «зеленого переходу», так і Цілі №7 ООН, яка закликає  забезпечити доступ до «недорогих, надійних, стійких та сучасних джерел енергії передовсім для побутових потреб цивільного населення», і скорочення використання усього звичного викопного палива.

Проте на сучасній стадії розвитку вся світова «зелена генерація» не може бути ані сталою, ані надійною, ані передбачуваною. І тим більше – доступною для широкого загалу. А саме це і є ознаками стабільності енергетичної системи та економіки будь-якої країни. А слідом за ними – і політичної рівноваги. Тож «зелена» генерація сьогодні не може вважатися повноцінним рішенням для збереження клімату. На цьому етапі розвитку, на жаль, це, швидше, – нове випробування для екологічного «порядку денного». Чому саме так, розбирався Mind.

Чому не можна покладатися на вітрові станції?

Лютий 2021 року… У найбільшому штаті США – Техасі, температура падає до -21 °C. На безкраїх преріях штату розташовані найбільші в країні вітрові та сонячні парки, і всі вони одночасно покриваються шаром криги і зупиняються. Наступає блекаут. Усі, хто має газові котли, вмикають їх на повну потужність, включаються всі локальні газові, мазутні та вугільні станції, щоб забезпечити людям електрику. Вартість газу на місцевому споті доходить у деякий час до $2000 за 1000 кубометрів.

Уже у березні 2021-го жителі починають отримувати шалені комунальні рахунки. Техас – не багатий штат США, тож і досі місцевий уряд залагоджує комунальні борги населення, беручи частину витрат на себе. А оператори ВЕС – підраховують збитки.

Нещодавно Великобританія заявила, що закрила останню вугільну шахту, а вже в серпні – вересні сиділа на «голодному» електропайку, бо «чомусь» сильно впала сила вітру. Усі вітропарки ледве виробляли обсяг енергії, необхідний для уникнення блекауту. Кліматологи попереджали, що тепла течія Гольфстрим, яка огинає Британські острови, методично сповільнюється, а з нею йдуть геть тепло, яке вона несла, і потужні вітри. 

Так само про закриття останньої вугільної шахти відзвітувала Німеччина, це сталося ще 2018 року. Щоправда, обидві країни обійшли стороною питання роботи вугільних кар’єрів для видобування як бурого, так і звичайного, кам’яного, вугілля, які продовжують працювати. І ТЕСи на цьому вугіллі працюватимуть ще далеко за 2030 рік. Тож у разі чого прийдуть на допомогу пересічним громадянам Великобританії та Німеччини.

Взагалі Німеччина любить хизуватися тим, що виробляє найбільше «зеленої» енергії. Але забуває при цьому «уточнити», що регулювання її енергосистем здійснюють інші  країни Євросоюзу: Франція – своїми АЕС, Австрія та Норвегія (де 90% виробітку електроенергії припадає на воду) – своїми гідроелектростанціями (ГЕС). І позиція Німеччини дуже дратує інших членів ЄС, адже ставить під загрозу стабільність їхніх власних енергосистем.

Якщо температура довгий час триматиметься у великому мінусі, то ГЕС також сильно скоротять свої можливості і вже не зможуть нічого регулювати. Німеччині доведеться випробовувати своїх громадян на міцність. Або дивитися на Швецію, яка вибудувала потужну структуру системи опалення населення на станціях спалювання побутового сміття. Це сміття вона закуповує по всій Європі.

Як природний газ випробовує Європу на політичну міцність?

Через надмірну толерантність, політичні інтриги та відверті власні бізнес-інтереси, передовсім німецьких політиків, Європа залишилася з мінімальними запасами газу в сховищах, а ціни на нього перевищили розумні показники. 28 вересня вони сягнули $1047 за 1000 кубів по ф’ючерсах на листопад. Гойдалки з цінами продовжуватимуться весь опалювальний період. Тож гадати, якою буде ціна газу взимку, – марна справа. 

Це запас газу на 15 вересня в стратегічних підземних сховищах Західної Європи, якими або володіє російська монополія «Газпром», або контролює їх разом із західними партнерами.

За даними аналітичного телеграм-каналу Gas United, який веде автор Mind Світлана Долінчук, на офіційному сайті Gazprom Germania є уточнення, що «компанія бере участь у проєктах будівництва та експлуатації 10 ПСГ у Німеччині, Австрії, Нідерландах, Чехії, Сербії. А також розглядає можливість будівництва ПСГ в Туреччині». Це повна здача стратегічних інтересів половини країн Європи. А зима близько. Уряди країн західного світу, враховуючи досвід Техасу, вже розробляють програми захисту свого населення від захмарних цін на комуналку.

Акумулятори далекого майбутнього

На сьогодні у світі не існує прийнятної та доступної технології потужних акумуляторних батарей для «зеленої» генерації, які б могли забезпечити електроенергією широке коло населення в містах або великих селищах (про промисловість навіть не йдеться) хоча б на дві-три години. Усі акумуляторні батареї, які наразі будуються поблизу «зелених» станцій, є буферними, тобто тими, які можуть протягом декількох хвилин тримати напругу в загальній енергосистемі, поки не підключиться якийсь зрозумілий стабільний блок, як то вугільний, газовий або турбіна ГЕС.

Сьогодні ця акумуляторна станція вже збільшила потужність до 150 МВт – вірогідно, прогнозованість та стабільність альтернативної генерації не зростає.

У 2021 році в сусідньому штаті – Вікторія, за цією самою технологією почали зведення потужнішої станції, на 300 МВт. У липні відбулося її промислове тестування, і одна з батарей загорілася: літійну батарею на 3 МВт 150 пожежників не могли погасити протягом чотирьох днів. Уряд Австралії попросив жителів не виходити на вулицю через можливе хімічне отруєння. Причини загоряння батареї досі з’ясовують. Отже, будь-яка подібна батарея може спалахнути з незрозумілих причин. До того ж наразі відсутня технологія їхнього швидкого та ефективного гасіння. 

Перші кроки побудови акумуляторних батарей в Україні

У нашій країні на сьогодні нараховується п’ять проєктів побудови подібних акумуляторних станцій. Першу, пілотну, на Запорізький ТЕС уже запустила компанія ДТЕК – і навіть отримала ліцензію НЕК «Укренерго». Батарея потужністю в 1 МВт жодних проблем для оточення не створює. За задумом, вона допоможе підтримати роботу теплової станції в зимовий період, якщо станеться аварія на якомусь блоці чи в мережі, як торік. Ще одна компанія, державна ПАТ «Укргідроенерго», тільки отримала дозвіл на залучення кредитів для будівництва таких батарей-накопичувачів. Їх планують розмістити поблизу водосховищ ГЕС і ГАЕС. 

Подібні накопичувачі дуже потрібні «зеленій» генерації, бо сама себе вона регулювати не може, і з кожним роком створює дедалі більше навантаження на інші підгалузі. ДП «Гарантований покупець» навело дані за сім місяців 2021 року: відхилення виробництва ВДЕ України від прогнозованих показників перевищило 33%. Найбільшу похибку дали вітрові станції.

У Європі ці показники не набагато кращі. Хоча подібних батарей там більше, близько 100 – враховуючи маленькі, вже збудовані, та трохи більші, що наразі будуються. Ніхто не зводить великі станції: по-перше, немає технології та методології побудови й експлуатації подібних батарей, вона тільки-тільки напрацьовується; по-друге, як їх утилізувати – отруйність надвелика, технології утилізації немає, а та, що є наразі, – задорога.

Чому вугілля – «наше все»?

До світового рекорду наближається і ціна на вугілля. Найбільший експортер теплового вугілля, Австралія, вже підняла ціни до $180 за тонну. Хоча в країні розробляються відкриті кар’єри, у яких екскаватор просто ковшем «зчісує» шматок пласту, інші вантажать його у вагонетки, а порти з океанськими баржами на експорт розташовані в кількадесят кілометрів від кар’єрів. І ніхто не веде розмов про собівартість і ринкову ціну.

28 вересня ціни на теплове вугілля на європейському хабі Роттердам перевищили $202 за тонну. Рекордом було $217 за тону 2008 року. Все через те, що у великих експортерів – Колумбії та Індонезії – довго тривали несприятливі погодні умови для видобутку, а Китай шалено скоротив експорт, бо воліє забезпечити вугіллям передусім своїх громадян. Там теж проблеми з виробітком ГЕС та ціною на газ.

Оскільки в країні не спостерігалося природних катастроф, вочевидь річ у регуляторній політиці та тих рішеннях, що ухвалюються керівниками профільних компаній і міністерств. А на додачу – «Укрзалізниця» не може навести лад зі своїм парком вантажних вагонів і надати їх шахтам для перевезення вугілля зі складів шахт на склади ТЕС. Наразі запаси на ТЕС ледве сягають 800 000 тонн при необхідних понад 2 млн тонн.   

Є також проблеми з опаленням у вугільних регіонах України – Донецькій, Луганській, Львівській, Рівненській областях. Річ у тім, що ці регіони найменше газифіковані. У Радянському Союзі вважали, що вугілля їм достатньо. Раніше так і було: певну кількість вугілля надавали місцеві шахти, ще певну кількість громадяни купували переважно з копанок. Копанка – це вугільний пласт, який виходить на поверхню. Але майже всі вони зараз залишилися на окупованих територіях.

Та на підконтрольній території України таких копанок практично немає. «Робити лаз на 300 метрів ніхто не буде, бо це вже фактично шахта», – зауважив тоді Ларіонов.

Отже, жителям «вугільних» регіонів доведеться палити все, що горить. Навряд чи вони зможуть закупити необхідну кількість енергоносіїв: залежно від розміру житла, господарства та температури повітря одному подвір’ю необхідно 5–10 кубометрів дров на зиму, а вже зараз ціна становить 1400–1500 грн за кубометр. І вона лише зростатиме. Львівським та рівненським селянам простіше: у них близенько хоча б є потужні лісництва. А у Луганській і Донецькій областях буде скрута.

Чому не можна збудувати сталі енергосистеми у віддалених районах?

За підрахунками ООН, сьогодні кожна п’ята людина у світі не має доступу до електроенергії. А близько 3 млрд людей «залежать від традиційної біомаси, як-от деревина чи побутові залишки, які використовують для  приготування їжі та опалення». Особливо ООН цікавить «електрифікація країн Африки на південь від Сахари».

Якщо поглянути на мапу від NASA, то можна згадати пожежі, які вирували у світі цього літа та які не вдавалося загасити кілька місяців. Палав увесь екваторіальний пояс Африки, пойми Амазонки, палало 1,5 млн кв. км тайги та тундри в Росії. Щільність населення там невелика, території – неосяжні.

За Уральськими горами, у російській тайзі та тундрі, щільність населення – дві людини на 1 кв. км. Відстані між поселеннями – сотні кілометрів. Як централізовано електрифікувати ці території? Тому й перевозять українських шахтарів з окупованих територій у «сонячну» Якутію, на вугільні розрізи Нерюнгрі, бо там більше немає кому працювати. Але комусь треба забезпечувати локальні котельні та електростанції в невеличких містах для тих, хто ще залишився.

Будувати розподільчі електромережі або газопроводи на таких територіях, де втрати енергії при передачі (за шалених перепадів температур) перевищать усі, навіть, завищенні коефіцієнти, – щонайменше нерентабельно. А на додачу вони всі вщент згорять при першій же кліматичній пожежі. Така сама ситуація з територіями та населенням у Південній Америці, Північному Китаї, Південній Австралії, на Алясці, на островах Індонезії та Малайзії. Який міжнародний або світовий банк дасть згоду фінансувати подібні проєкти? Напевно, тому ООН і не закликає світові фінустанови кредитувати їх.

А щодо спалювання «побутових залишків», так це тисячолітні традиції побуту, як мешканців припустельних територій Африки, так і тундрових поселень Сибіру. У цих людей обмаль ресурсів, тому вони використовують усе, що є під рукою. Авторові цих рядків навіть доводилося в Африці їсти хліб, спечений на коров’ячих і козячих кізяках. І він був смачний – так само, як і м’ясо оленя в чумі в ненців на Ямалі, зготоване на кізяках оленів та старій траві тундри. А іншої альтернативи, окрім дизель-генераторів, на сьогодні в цих людей немає.

Чому не можна порівнювати традиційну та «зелену» енергетику?

У 2015 році у звіті International Reference Centre for the Life Cycle of Products, Processes & Services вперше  з’явилася порівняльна таблиця викидів СО2 на 1 кВт*г від різних видів генерації. Відтоді для широкого загалу не озвучувалося ані нових досліджень, ані альтернативних підрахунків.

Вид генерації	Викиди: СО2 на 1 кВт\г (грамів)
ТЕС на вугіллі (приблизно стільки ж дає і робота ТЕС на мазуті)	879
ТЕС на природному газі	620
Сонячні станції на фотоелектричних панелях	64
Гідроенергетика ( з великими водосховищами)	17
Вітрові електростанції	14
Атомна енергетика	8
Гідроенергетика (без великих водойм)	6

Якщо порівняти, скільки викидів дає природний газ, і скільки – атомний блок, то відповідно до наведених даних різниця становитиме 77,5 раза. При цьому останнім часом природний газ активно просувається як «основне паливо періоду «зеленого переходу». А про ядерну енергетику, так само, як про гідроенергетику, в цьому контексті не згадують.

Крім того, є розроблені та відпрацьовані технології екологізації та зменшення викидів на вугільних та газових станціях. Та сама Польща зараз більше цікавиться не «зеленими» станціями, а можливостями побудови  атомних блоків і новітніми вугільними котлами «киплячого шару», які зводять викиди парникових газів майже до нуля. Бо в Польщі 80% енергетики базується на вугіллі.

У жодної «зеленої» генерації таких алгоритмів функціонування поки що, на жаль, немає. За кілька років компанії почнуть викидати на смітники відпрацьовані токсичні сонячні панелі, бо прийнятної технології з їхньої утилізації досі не напрацьовано. Тож на людство чекають нові отруйні звалища. І жодні Цілі ООН не відповідають на питання, що з цим робити.

Загальний стан енергопереходу на сьогодні можна влучно проілюструвати старим анекдотом: однією ногою людство та світова економіка стоять у традиційній енергетиці часів промислової революції ХІХ століття, другою – на початкових стадіях розробки «світлого «зеленого» майбутнього», а посередині маємо сувору реальність виживання за будь-яку ціну, опираючись на досвід попередніх тисячоліть. І наразі завдання «надпросте» – пережити найближчу зиму.