Зеленая энергетика в европейской промышленности

Война Украине, ее последствия для глобального энергоснабжения и особенно для ЕС, а также ухудшение последствий изменения климата в этом году попали в заголовки газет по всему миру. Мы читаем о нестабильных мировых ценах на энергоносители, опасениях по поводу нехватки энергии в зимний период и исторических засухах, влияющих на сельскохозяйственное производство в то время, когда цены на продукты питания уже росли. Эти проблемы взаимосвязаны. Если бы мы могли заменить ископаемое топливо достаточно богатыми возобновляемыми источниками энергии, мы бы снизили цены на энергию, сократили выбросы и смягчили будущие риски изменения климата, включая воздействие на производство продовольствия.

Ископаемое топливо уходит в прошлое

Ископаемые виды топлива, такие как нефть, природный газ и уголь, образуются из разлагающихся останков растений и животных, которые за миллионы лет превратились в свои нынешние формы в земной коре. Эти виды топлива содержат химическую энергию, которая при сжигании выделяется вместе с различными загрязняющими веществами.

По сравнению с электричеством, которое может вырабатываться из возобновляемых источников, таких как солнечная и ветровая энергия, но которое довольно сложно хранить, ископаемое топливо легче хранить и транспортировать к конечному потребителю. Энергетическая инфраструктура и технологии, разработанные со времен промышленной революции, в значительной степени зависят от использования ископаемого топлива.

В последние годы политика ЕС поставила амбициозные цели по ускорению перехода к устойчивой энергетике. И они уже начали приносить свои плоды: все большая доля энергетических потребностей Европы удовлетворяется за счет возобновляемых источников энергии. В 2021 году более 22% конечной валовой энергии, потребляемой в ЕС, приходилось на возобновляемые источники энергии. Однако доля возобновляемых источников энергии в энергобалансе ЕС значительно различается: в Швеции она составляет около 60%, в Дании, Эстонии, Финляндии и Латвии - более 40%, а в Бельгии, Венгрии, Ирландии, Люксембурге, Мальте и Нидерландах - от 10 до 15%.

Электроэнергия из возобновляемых источников

Согласно данным Евростата, в 2020 году на долю ветровой и гидроэнергетики придется более двух третей общего объема электроэнергии, произведенной из возобновляемых источников (36% и 33% соответственно) в ЕС. Оставшаяся треть приходится на солнечную энергию (14%), твердое биотопливо (8%) и другие возобновляемые источники (8%).

Бесконечен ли потенциал возобновляемых источников

Природные источники, такие как солнце, ветер, приливы и геотермальная энергия, имеют потенциал для выработки энергии в гораздо большем объеме, чем нужно человечеству сегодня. Однако этот потенциал пока не полностью реализован. Одна из задач состоит в создании достаточных мощностей для улавливания энергии, например, солнечного света или ветра, и ее преобразования в удобную для использования форму, такую как электричество. Другая проблема заключается в транспортировке этой энергии к местам потребления или ее хранении для последующего использования.

Энергетическая система будущего должна быть устойчивой и адаптируемой к неизбежным последствиям изменения климата, таким как засухи, волны жары и ураганы. По мере увеличения доли ветровой и солнечной энергии система должна быть достаточно гибкой, чтобы хорошо функционировать даже в отсутствие ветра или солнца.

Гибкая энергетическая система может обеспечить постоянное снабжение энергией и снизить пиковый спрос. Помимо обеспечения разнообразия источников энергии, система может быть усовершенствована, например, за счет оптимизации хранения энергии, интеллектуальной интеграции отопительного, транспортного и промышленного секторов или решения проблемы пикового спроса с помощью динамического ценообразования или интеллектуальных сетей и устройств.

Ветряные и солнечные проекты в Европе

Многие недавние проекты по всей Европе начинают демонстрировать огромный потенциал возобновляемых источников энергии. В августе 2022 года испанская компания Iberdrola запустила крупнейшую в Европе солнечную электростанцию на западе Испании с 1,5 миллионами солнечных панелей и мощностью 590 мегаватт, которая будет производить достаточно электроэнергии для обеспечения более 330 000 домохозяйств.

49 ветряных турбин датского морского ветропарка Horns Reef 3 имеют общую мощность 407 мегаватт и, по оценкам, смогут обеспечить годовое потребление электроэнергии примерно 425 000 датских домохозяйств.Португалия устанавливает крупнейший в Европе плавучий парк солнечных батарей на водохранилище Алкева, состоящий из 12 000 панелей. В апреле Греция открыла бифасиальную солнечную электростанцию мощностью 204 мегаватта, которая может собирать свет с двух сторон.

План REPowerEU, направленный на ускорение перехода на возобновляемые источники энергии и снижение зависимости России от ископаемого топлива, призван стимулировать эти проекты. Стратегия ЕС по использованию солнечной энергии направлена на удвоение мощности солнечных батарей к 2025 году, а Европейская инициатива по солнечным крышам предусматривает обязательное использование солнечных панелей на крупных общественных и коммерческих зданиях, а постепенно и на вновь построенных жилых домах. Процесс получения разрешений для крупных проектов в области возобновляемых источников энергии также должен быть упрощен.

Енергосистемы и накопители

Проблема перехода на возобновляемые источники энергии заключается не только в производственных мощностях. Электростанции должны быть подключены к сети, способной принять растущие производственные мощности и довести их до конечных потребителей.

Для того, чтоб обеспечить стабильное электроснабжение, стимулировать использование возобновляемых источников энергии и уменьшить расходы на передачу электроэнергии, некоторые регионы, например, поощряют домовладельцев или предприятия становиться производителями-потребителями, которые вырабатывают электроэнергию с помощью солнечных панелей, потребляют ее часть и подают избыточную энергию обратно в сеть.

В недавно опубликованном докладе ЕАОС говорится о том, что европейским просуммерам уже доступно множество возможностей, которые могут принести пользу как их собственным домохозяйствам, так и обществу. Инвестируя в производство или хранение энергии, потребители могут сэкономить на своих расходах на электроэнергию, ускорить переход Европы к энергетике и сократить выбросы парниковых газов. Более того, можно ожидать, что в ближайшие годы эти возможности увеличатся благодаря более совершенным и дешевым технологиям и новой стимулирующей политике.

Многие поставщики электроэнергии также начали поощрять домохозяйства адаптировать свое энергопотребление к уровню производства. Это возможно благодаря динамическому ценообразованию, которое зависит от времени суток и меняется от часа к часу. В периоды избыточного производства потребители могут получать электроэнергию почти бесплатно, которую можно использовать, например, для зарядки электромобилей.

Чистая энергия в циркулярной экономике

Производство большего количества солнечных батарей или ветряных турбин также ставит ряд сложных вопросов: можно ли получить достаточное количество минералов, используемых в солнечных батареях или ветряных турбинах? Где можно установить ветряные электростанции? Как эти электростанции влияют на дикую природу? И как обеспечить наличие ресурсов, таких как редкоземельные минералы, используемые в их производстве?

Анализ, проведенный ЕАОС, показал, что рост возобновляемой энергетики способствовал снижению многих глобальных нагрузок на природу и климат, а целенаправленные меры могут помочь уменьшить некоторые негативные последствия, такие как экотоксичность пресной воды и использование земель. В связи с увеличением числа проектов по применению возобновляемых источников энергии необходимо оценить компромиссы для экосистем и среды обитания.

Лаборатория географии энергетики и промышленности, разработанная Объединенным исследовательским центром Европейской комиссии, представляет собой новый инструмент для решения некоторых из этих вопросов. Лаборатория может быть использована для определения наиболее подходящих мест для ветряных и солнечных электростанций, например, мест, расположенных вдали от охраняемых территорий или путей миграции птиц.

Чтобы увеличить поставки экологически чистой электроэнергии, нам необходимо увеличить генерирующие мощности и внести изменения в инфраструктуру. Это означает увеличение количества солнечных панелей и ветряных турбин, а также более эффективное подключение к интеллектуальным сетям и, что очень важно, разумных пользователей, которые уделяют внимание энергоэффективности. Любые решения, которые мы принимаем, должны учитывать эти соображения долгосрочной устойчивости.

Быстрые и фундаментальные изменения

Европе необходимы быстрые и фундаментальные изменения в системах производства и потребления. Переход к устойчивому развитию по-разному сказывается на разных людях. Поэтому очень важно обеспечить справедливый переход и не оставить без внимания наиболее уязвимые слои населения.

ЕАОС, считает, что наиболее уязвимые граждане Европы в непропорционально большой степени страдают от загрязнения воздуха, шума и экстремальных температур. Согласно другому исследованию ЕАОС, посвященному "справедливой устойчивости", уязвимые группы населения, такие как пожилые люди, дети, группы с низким уровнем дохода и люди с проблемами со здоровьем или инвалидностью, больше всего страдают от изменения климата. Кроме того, меры по адаптации к климату могут усугубить существующее неравенство или даже создать новое.

Европе нужно повысить энергоэффективность и снизить зависимость от ископаемого топлива. Однако не у всех европейцев есть одинаковые возможности установить тепловые насосы, отремонтировать свои дома или купить новые электромобили. В сельской местности общественный транспорт часто работает плохо. Топливная бедность может означать невозможность поддерживать хорошее отопление в зимний период.

Справедливая устойчивость

В исследовании ЕАОС "Справедливая устойчивость" подчеркивается, что для того, чтобы наиболее уязвимые группы населения не остались в стороне, необходимы меры, направленные именно на них. Например, можно инвестировать в зеленые насаждения там, где они больше всего нужны во время аномальной жары или для защиты от наводнений. Кроме того, расходы и усилия по адаптации к изменению климата не должны в непропорциональной степени ложиться на плечи наиболее уязвимых слоев населения.

Фонд ЕС "Справедливый переход" призван мобилизовать около 55 миллиардов евро в период 2021-2027 годов в наиболее пострадавших регионах для смягчения социально-экономических последствий перехода к устойчивому развитию, предусмотренного Европейским зеленым курсом. Предложение о создании Социального климатического фонда ЕС направлено на устранение социальных последствий распространения торговли квотами на выбросы на строительный и автотранспортный секторы. Фонд будет оказывать прямую помощь уязвимым домохозяйствам, а также поддерживать инвестиции, направленные на сокращение выбросов в этих двух секторах.

Со временем переход Европы к устойчивому развитию также подразумевает справедливость поколений, то есть равенство между нынешним и будущими поколениями. Улучшая долгосрочные перспективы европейской экономики, экологии, климата и социальной сплоченности, текущие действия направлены на создание лучшего будущего для следующих поколений. Ответственность перед поколениями также является одним из основных принципов 8-й Программы действий ЕС по охране окружающей среды.