Україна входить до переліку країн світу, чия економіка продукує найбільше викидів парникового газу СО2. Заміри в період 1990–2014 років показали, що на сектори «Енергетика» та «Промислові процеси» припадає 85–90% викидів СО2. При цьому на сектор «Електроенергетика» – до 30%.
Докладний перелік таких країн наведений у розділі №5 так званої Паризької угоди, яку наприкінці грудня 2015 року підписали 195 держав світу. Політичні лідери були змушені визнати, що Кіотський протокол, підписаний в 2004 році й покликаний впровадити механізми для зменшення викидів парникових газів, себе не виправдав.
Паризька угода більш радикальна за Кіотський протокол: замість того, аби шукати механізми зменшення викидів на існуючих об’єктах енергетики, у ній пропонується до 2050 року змінити саму структуру енергетики, відмовившися від використання вугілля та вуглеводнів. І надати перевагу відновлювальній енергетиці, атомній та гідрогенерації.
Та вже сьогодні закриття вугільних ТЕС стало загальносвітовим трендом: до 2023–2030 років їх повністю закриють Великобританія, Франція, Фінляндія, Канада. До 2025 року 10 вугільних ТЕС закриє Корея; 500 вугільних шахт закриває Китай. Піднебесна швидко нарощує потужності відновлювальної енергетики (ВЕ), навіть мережі не встигають розвиватися за темпами будівництва нових об’єктів ВЕ.
Згідно з даними, наведеними в угоді, з 2000 року середня температура на земній кулі збільшилася майже на 1°С. Тож, до 2020 року всі країни повинні розробити оптимальні програми свого подальшого розвитку, щоб зупинити зростання температури на Землі.
В червні в Києві відбулася міжнародна конференція «Низьковуглецева енергетика: тренди, проблеми та перспективи», на якій представники державного та приватного сектора, наукових та експертних організацій розпочали дискусію щодо проблем та перспектив розвитку вищезазначених технологій, та як вони можуть задіяні в Україні з урахуванням передових міжнародних досягнень. Mind проаналізував ключові меседжи та висновки конференції.
Українським вугільним ТЕС вже нічого не допоможе. В Україні за чотири місяці 2017 року доля низьковуглецевої енергетики склала майже 66%: 57% – АЕС, 7,7% – гідрогенерація, та 1,25% – відновлювальна енергетика. Не дивлячись на це, проблема парникових викидів у країні далека від вирішення.
До того ж до 2050 року наявні потужності «атомки» повністю вичерпають свій ресурс експлуатації, навіть з урахуванням подовження термінів. І жодна відновлювальна генерація їх не покриє.
Чому провалився Кіотський протокол? Готуючи та підписуючи цей протокол, країни збиралися створити глобальний ринок торгівлі викидами СО2. Механізм передбачався наступний: кожна країна отримує свою квоту на викиди. Якщо вона не вибирає цю квоту, то залишок може продати будь-якій іншій країні, що свою квоту, навпаки, перебирає. Проте ідея не спрацювала.
«Система торгівлі викидами не змогла досягти мети – створити стимули для інвестування в низьковуглецеві технології. Ціна становила лише 5 євро за тону СО2, а ми сподівалися, що вона досягне хоча б 30 євро за тону», – розповів Андре Госеа, старший менеджер з інституційних питань Асоціації «Європейський атомний форум».
Утім, від самої ідеї торгівлі викидами все-таки не відмовилися. Світові асоціації шукають дієвіші механізми функціонування таких торгових угод, до того ж вони повинні вписуватися в глобальну стратегію протидії зміні клімату. «Щодо європейського континенту, то такі документи мають бути подані на розгляд Єврокомісії до 2019 року», повідомив Андре Госеа.
Відновлювальна енергетика. Сьогодні викиди СО2 від традиційної електроенергетики у світі оцінюються у 55 млн тонн на рік. Ціла низка європейських громадських та експертних інституцій вимагає, аби у найближчі 5–7 років викиди скоротилися на 20%, а до 2035 – на 40%. Таке скорочення пропонується досягти за рахунок енергоефективності, підвищивши її на 30%, та за рахунок доведення долі відновлювальних джерел у балансі енергоспоживання до 27%.
Згідно з енергетичною стратегією України, до 2020 року доля відновлювальних джерел мала б скласти 11% у балансі, і 5700 МВт – у товарному виробництві. Та на сьогодні виробляється лише 1000 МВт електроенергії, що ледь сягає 1,25% у загальному балансі.
«До кінця цього року інвесторами заявлено введення приблизно до 600 МВт, це за дуже оптимістичними оцінками. Але, я думаю, що це буде 300–350 МВт нових потужностей. Особливого руху в нашій галузі немає, хоча умови розвитку досить сприятливі», – каже Олексій Оржель, голова Української асоціації відновлювальної енергетики.
Великі іноземні інвестори в Україну так і не прийшли, майже всі проекти реалізуються за кошти вітчизняних бізнесменів. У місцевого бізнесу головна проблема – відсутність «довгих коштів». Хоча вартість обладнання поступово зменшується, а коефіцієнт корисної дії збільшується. Наприклад, ті ж сонячні панелі китайського виробництва вже коштують $400 за кіловат. Сьогодні вже працюють вітряки, діаметр лопатей яких сягає 160 метрів, і вже розробляється проект з діаметром до 250 метрів. Є можливість випускати вітряки потужністю 20 МВт, і далі КПД буде лише збільшуватися.
Але важко спрогнозувати, як довго триватиме ця швидка тенденція скорочення витрат і зростання ефективності, тому точно розрахувати термін окупності проектів також неможливо.
Разом із тим, зазначає Оржель, в Україні є й певні захисні механізми для інвесторів відновлювальної енергетики. По-перше, їх права зафіксовані в законі, а змінити закон набагато важче, ніж якусь директиву уряду. По-друге, «зелені тарифи» зафіксовані в євро до 2020 року, тож менше впливають на курсові коливання. По-третє, усю вироблену електроенергію зобов'язане викупати ДП «Енергоринок» аж до 2030 року.
Представник Української вітроенергетичної асоціації Максим Сисоєв згодний, що діючі умови для інвестування у відновлювальну енергетику досить сприятливі.
«Термін окупності проекту – 10 років, лише рік йде на те, аби провести заміри вітру на вибраній місцині. Тож інвестори не дуже поспішають до нас. Якщо уряд України врахує терміни окупності та можливості залучення кредитів, наростити долю відновлювальної енергетики буде простіше та швидше», – додає він.
Тенденція на приватну генерацію. Найбільшими темпами йде встановлення сонячних панелей у приватних домогосподарствах. «Варто очікувати, що люди почнуть купувати і потужні акумуляторні батареї, щоб зменшити свою залежність від централізованих поставок», – вважає Олексій Оржель. Таким чином у країні поступово зміниться структура споживання електроенергії. Поки що ніхто в уряді та профільних міністерствах не звертає на це увагу, жодних макро- та мікропрогнозів щодо споживання немає.
Чому не можна відмовитися від атомної енергетики? Сьогодні робочі групи Європарламенту розглядають пропозиції збільшити частку відновлювальної енергетики до 40%, але й досі немає розрахунків – наскільки це можливо та чи буде доцільно. За даними «Європейського ядерного форуму», в Європі компаніям, що входять до організації, належить 129 реакторів, які забезпечують роботою 800 000 людей, а їх загальний обіг – 70 млрд євро на рік. Що з ними робити?
В енергетиці є таке поняття, як «базова генерація» – вона виробляє постійний обсяг електроенергії, потрібний для цілодобового забезпечення низки життєво необхідних об’єктів: промислових виробництв, соціальних будівель (лікарні, школи-інтернати, готелі-ресторани, в’язниці), залізниць, автошляхів та аеропортів тощо.
Поки що жодна інфраструктура відновлювальної енергетики не може забезпечити стабільну та прогнозовану базову потужність. Стабільну потужність ще не можуть забезпечити і смарт-системи керування, що оптимально вираховують та розподіляють енергію від альтернативних джерел. Також жодна акумуляторна батарея не в змозі це робити в промислових масштабах.
Цю ситуацію визнають і в галузі альтернативної енергетики. Потреби населення Землі в електроенергії збільшуватимуться, не дивлячись на всі заходи енергоефективності. Тож найбільш прагматичною в цьому плані залишається атомна енергетика. За оцінками експертів, збільшення обсягів відновлювальної енергетики потребуватиме збільшення базової генерації такими самими темпами.
Чому зараз не будують потужних АЕС? Будівництво нових блоків АЕС могло би вирішити ці проблеми, проте темпи їхнього зведення у світі далекі від зростаючих потреб. За даними МАГАТЕ, сьогодні будується трохи більше 30 реакторів: 20 з них – у Китаї, 7 – у Росії, по декілька – в Індії та Арабських Еміратах, по 1 – у Білорусі та Румунії. В Україні давно точаться розмови про можливість будівництва 3-го та 4-го блоків на Хмельницькій АЕС, а також, у далекій перспективі, 5-го та 6-го – на Південно-Українській.
Бурхливий розвиток атомної енергетики у світі стався в 70-х роках минулого століття. Проте після Чорнобильської аварії у 1986 році темпи будівництва значно впали. Ще більше скепсису додала аварія на Фукусімі у 2011 році. Їх наслідки були настільки руйнівні та жахливі, що породили шалений рух спротиву з боку зелених організацій.
Розвиток цифрових технологій та світової мережі інтернет створили додаткові загрози з боку хакерів та терористів. Остання хвиля хакерських атак, що сталася 27 червня по всьому світу, зачепила Чорнобильську АЕС та одну зі станції на території США. І це тільки те, що відомо ЗМІ.
Усі чекають на науковий прорив. Сьогодні будівництво нового блоку оцінюється в $4000 за 1 кВ*год, тоді як 1 кВ*год сонячної енергії коштує $800. Тому власники АЕС та уряди країн більше зацікавлені в продовжені термінів експлуатації вже існуючих блоків. По-перше, вартість продовження становить лише $300–350 за 1 кВ*год, по-друге, буде менше соціального напруження та спротиву.
До того ж світова атомна енергетика вже стоїть на порозі нового етапу розвитку – більш безпечного та менш затратного. Низка розвинених країн світу вже практично готові до промислового виробництва та використання так званих модульних реакторів потужністю 150–200 МВт, як невеликих теплових блоків. Україна на початку 2017 року вступила до Клубу країн, що розвивають модульні реактори. Про ці розробки Mind розповість докладніше в наступному матеріалі.
Куди потече вода? Окрім атомників, потужні напади з боку зелених відчувають і гідроенергетики. Особливе роздратування «народних екологів» викликають плани будівництва нових водосховищ.
«Будь-хто має право критикувати, висувати необґрунтовані теорії щодо безпечності та ризиків. Цим займається велика кількість ентузіастів, а спроби на державному рівні захистити інтереси споживачів та виробників зустрічають бойкот та ігнорування з боку чиновників і ЗМІ», – пожалівся Сергій Кучер, заступник директора департаменту стратегічного розвитку та планування реалізації проектів ПрАТ «Укргідроенерго».
Водночас спеціаліст запевняє, що енергетичного балансу України без гідрогенерації не буде досягнуто ані у 2030, ані у 2050 роках. Усі знають, що гідроелектростанції та гідроакумулюючі електростанції (ГЕС і ГАЕС) покривають пікові навантаження енергосистеми зранку та ввечері. Разом із вугільними ТЕС вона належить до так званої маневрової генерації – потужність видачі електроенергії можна регулювати залежно від потреби.
Та система ГЕС і ГАЕС не лише «маневрує», саме завдяки створенню водосховищ вона виконує інші соціальні та економічні функції, про які багато хто забуває. «Водосховища мають комплексне використання, перш за все – це водопостачання для населення, потім – для потреб іригації в сільському господарстві, ну і виробництво пікової електроенергії. Серед великих водосховищ не існує жодного спеціалізованого в чистому вигляді, усі мають комплексний характер», – пояснює Сергій Кучер.
Взагалі-то, практично на всіх великих річках світу створені водосховища. Через нерівномірний розподіл води наявність водосховищ у світі також нерівномірна. Але всі більш-менш розвинені країни та ті, що розвиваються, максимально намагаються рівномірно накопичувати воду, і кожна країна будує водосховища. Наразі їхня сукупна ємність – 6000 куб. км води.
Яким чином впливають на гідроенергетику кліматичні зміни. Підвищення температури на 1 °С зменшує на 20% водні ресурси в регіоні та на 7% збільшує кількість населення, що страждає від нестачі води. Глобальне потепління вже призводить до того, що надходження води дуже нерівномірне, саме вода стає найбільшим стратегічним ресурсом світу. Згідно з доповіддю Всесвітньої комісії по великих греблях, нестача води може призвести до найбільш жорстоких конфліктів.
Розвиток гідроенергетики дуже залежить від стихійних лих та непрогнозованих впливів погоди. Але для України прогноз на найближчі кілька десятиліть досить спокійний. Загальна кількість води, що надходитиме в наші річки, залишиться незмінною, лише пройде перерозподіл по місяцях та по піках. Через це потоки екологічних біженців можуть надати перевагу Україні. І нам важливо не допустити серйозних протистоянь.
Про нові проекти розвитку вітчизняної гідрогенерації Mind готує окремий матеріал.