Владимир Сидорович - Мировая энергетическая революция. Как возобновляемые источники энергии изменят наш мир
При этом Китай является крупнейшим в мире производителем и потребителем угля, который исторически являлся и продолжает оставаться основой китайской энергетики. Угольная генерация дает 76 % китайского электричества[248]. Китай является не только первым производителем угля с доминирующей долей 45,5 % мирового производства (доля России 4,4 %), но и крупнейшим его импортером[249].
Можно сказать, что Китай сегодня «проглатывает» все: уголь, нефть, газ – для покрытия потребностей своей растущей экономики. В то же время экстенсивный рост, основанный на использовании все больших объемов ископаемого топлива, имеет очевидные пределы. Эти ограничения связаны не только с конечностью ископаемых ресурсов, но и с колоссальными негативными последствиями массированного использования углеводородов для окружающей среды и здоровья населения. Уголь – самый «грязный» вид ископаемого топлива. Его использование в энергетике связано с бóльшими удельными выбросами вредных веществ, чем у других видов генерации.
Даже радиоактивное загрязнение окружающей среды угольными ТЭС в разы сильнее, чем атомными электростанциями сравнимой мощности. В угле содержатся радиоактивные вещества – торий, изотопы урана, продукты их распада (включая токсичные радий, радон и полоний), а также долгоживущий радиоактивный изотоп калия – калий-40. При сжигании угля они практически полностью попадают во внешнюю среду. Кроме того, значительная доля природных радионуклидов, содержащихся в угле, скапливается в шлаковых отвалах ТЭС и попадает в организм людей по пищевым цепочкам через поверхностные и грунтовые воды. Выбросы CO2 угольными электростанциями составляют для бурого угля 969–1190 г/кВт · ч, для каменного угля – 898–952 г/кВт · ч, а для природного газа – 398–544 г/кВт · ч[250]. Угольная энергетика лидирует также по выбросам окислов серы и азота, твердых частиц, золы.
Неудивительно, что бурный рост китайской энергетики в сочетании со стремительным увеличением автомобильного транспорта привел к катастрофическим последствиям для экологии страны. Шестнадцать из 20 наиболее загрязненных городов мира находятся в Китае[251]. В январе 2013 г. объем твердых частиц в воздухе Пекина составил 993 мкг на м3 при максимально допустимой по методике Всемирной организации здравоохранения норме 25 мкг[252]. По официальным данным 16 % почвы, 20 % сельскохозяйственных земель и 60 % грунтовых вод в стране загрязнено[253]. Чрезвычайная экологическая ситуация вызывает массовые обращения граждан и конфликтные протесты. Роль сборочного конвейера и полигона производственных отходов больше не устраивает граждан Китая, чье благосостояние за последние 20 лет в среднем существенно возросло. Разумеется, не устраивает она и политическое руководство, страну в целом, которая стремится и в экологическом плане занять место, подобающее самой мощной экономике мира.
В марте 2014 г. на открытии Национального народного конгресса генеральный секретарь ЦК КПК Си Цзиньпин «объявил войну» загрязнению окружающей среды. Гармонизация китайского общества и природы рассматривается теперь в качестве одного из важнейших национальных приоритетов. С 1 января 2015 г. вступило в силу новое законодательство по охране окружающей среды, предусматривающее существенное ужесточение ответственности предприятий и их руководителей, устанавливающее уголовную ответственность, тюремное заключение и отменяющее верхние границы штрафов за наносимый экологический ущерб. Предусматриваются конкретные цели по снижению выбросов вредных веществ в атмосферу. Например, в Северном Китае к 2017 г. выбросы должны быть сокращены на 25 % по сравнению с уровнем 2012 г. В целях борьбы за экологию Китай вводит ограничения на использование ископаемого топлива. В настоящее время установлена верхняя граница объема потребления угля – прогнозируемый к 2020 г. уровень 4,2 млрд т не должен быть превышен (к слову, не исключено, что данный лимит не будет выбран, поскольку в 2014 г. потребление угля не выросло)[254].
Возобновляемой энергетике отводится ключевая роль в решении экологических проблем Китая. При этом соответствующие инвестиции и меры стимулирования не рассматриваются в качестве «затрат на экологию» или «дополнительной нагрузки на бюджет». Отлаженные за последние годы технологии ВИЭ и их повысившаяся доступность обеспечивают экономически рациональную интеграцию возобновляемой энергетики в энергосистему страны.
Китай уже долгое время лидирует в мире в области гидроэнергетики (установленная мощность ГЭС 260 ГВт). С учетом данной мощности китайское производство электричества на основе ВИЭ примерно соответствует совокупному объему всей электрической генерации Германии и Франции вместе взятых.
Естественные географические ограничения требуют развития и иных, отличных от гидроэнергетики направлений возобновляемой энергетики, которым в последние годы уделяется повышенное внимание. В настоящее время ключевая роль здесь отводится ветроэнергетике. Китай рассматривает ветроэнергетику в качестве одного из важнейших компонентов роста национальной экономики. Еще в 2012 г. выработка электроэнергии китайскими ветряными электростанциями превысила выработку АЭС, а в 2013 г. разница составила уже 22 %[255]. Таким образом, ветер уже является третьим (после угля и воды) источником электроэнергии в Китае по объемам вырабатываемого электричества.
В 2013 г. ветроэнергетика Китая выработала на 40 % электричества больше, чем в предшествующем году[256], а в одном только 2014 г. в Китае были установлены ветряные электростанции общей мощностью 20,7 ГВт[257] – абсолютный мировой рекорд. В 2017 г. 15 % потребления электроэнергии Пекином должно обеспечиваться ветроэнергетикой[258]. Ученые Гарварда и Пекинского университета Цинхуа на основе метеорологических данных и с помощью финансового моделирования сделали вывод, что к 2030 г. все электричество в Китае может производиться ветроэнергетикой[259].
На пятки производителям электричества с использованием ветра наступает солнечная энергетика, которая в Китае начала активно развиваться только в текущем десятилетии и, возможно, в его второй половине станет главным драйвером роста ВИЭ (да и экономики вообще) в Китае. Стремительность роста демонстрируется следующими данными. В 2010 г. в Китае было построено 0,5 ГВт солнечных электростанций, а совокупная установленная мощность достигла всего 0,8 ГВт[260]. В 2013 г. было установлено уже 12,9 ГВт солнечных генерирующих мощностей, больше, чем когда-либо в какой-либо стране за год, а общая установленная мощность достигла примерно 20 ГВт[261]. Добавление новой солнечной генерации осуществлялось такими ударными темпами, что ее интеграция в электрические сети стала сложным технологическим вызовом.
Интересным фактом является оперативное повышение годовых плановых целей по вводу новых солнечных мощностей. Например, в конце 2013 г. было принято решение пересмотреть план на 2014 г. и ввести вместо запланированных 12 ГВт солнечных мощностей 14 ГВт[262] (хотя эту новую цель достичь не удалось). В январе 2015 г. Китай запланировал установить уже 15 ГВт солнечных электростанций в текущем году. Примечательно, что упор делается на «демократичную» распределенную генерацию, в которой объем новых мощностей планируется утроить, в том числе на крышах зданий собираются установить минимум 3,15 ГВт[263]. Но в марте Китай снова заявляет о повышении плановых заданий: 17,8 ГВт солнечных электростанций должно быть построено в Китае в 2015 г.[264] Весьма вероятно, что в течение 2015 г. Китай превзойдет Германию по установленной мощности солнечных электростанций и займет и в этом сегменте первое место в мире.
Дальнейшие планы Китая по развитию возобновляемой энергетики поражают воображение. К 2017 г. планируется более чем утроить мощности солнечной энергетики, доведя их до 70 ГВт. В этом же году мощность ветроэнергетики должна составить 150 ГВт, биоэнергетики – 11 ГВт, гидроэнергетики – 330 ГВт[265]. В совокупности установленная мощность китайской возобновляемой энергетики достигнет примерно 560 ГВт, что, для сравнения, в 2,4 раза превышает суммарную установленную мощность всех электростанций России. «Данное развитие может привести к сокращению на 45 % (по сравнению с нынешним уровнем) импорта, нефти, угля и природного газа», – замечает журнал Nature[266]. Развитие ВИЭ в Китае уже привело к снижению потребления угля, которое впервые с начала века упало на 1–2 %[267].
В 2020 г. совокупная установленная мощность ветряных электростанций должна составить уже 200 ГВт, солнечных – 100 ГВт[268], такие цели предусматриваются китайским пятилетним планом 2016–2020 гг. При этом последняя цель рассматривается некоторыми участниками отрасли в качестве «минимума». Как отмечает глава Yingli Green Energy, второго в мире производителя солнечных панелей, цель в 100 ГВт «может трактоваться как нижняя граница»[269].
