«Зеленой» называют энергию, получаемую из неисчерпаемых или возобновляемых природных источников (ВИЭ): ветра, солнца, водных потоков, растительной биомассы, недр Земли.
Активные обсуждения о необходимости перехода на «зеленую энергетику» ведутся в контексте международного тренда «зеленой экономики» — модели, цель которой найти компромисс между научно-техническим развитием общества, ростом благосостояния и сохранением биосферы. Переход на ВИЭ является неотъемлемой частью концепции «зеленой экономики» и внедряемых принципов ESG и должен способствовать сокращению экологических и климатических рисков.
Какова доля «зеленой энергии» в мировом энергетическом балансе?
По данным независимой информационно-консалтинговой компании "Enerdata" в 2021 г. распределение потребления энергии в мире по источникам выглядело следующим образом: нефть — 29%, уголь — 27%, природный газ — 24%, электроэнергия — 10%, растительная биомасса — 10%. Иными словами, большая часть потребности в энергии (80%) продолжает покрываться за счет невозобновляемых источников: нефти, угля и газа.
В соответствии с соглашением, принятом в Париже на Конференции ООН по изменению климата 12.12.2015, планировалось сократить выбросы парниковых газов, а в идеале прийти к углеродной нейтральности (нулевым выбросам углекислого газа) и ограничить рост глобальной температуры для снижения экологических и климатических рисков к 2050 г. Как раз для достижения поставленных целей и был инициирован мировой переход к «зеленой энергетике».
Однако насколько это реально и действительно ли ВИЭ сокращают экологические и климатические риски?
По данным информационно-консалтинговой компании "Enerdata" доля ветровой и солнечной энергии в мировом энергетическом балансе на протяжении последних лет была стабильна и составляла примерно 10%. В 2021 г. показатель достиг значения 10,2% (из них 6,6% приходится на энергию ветра, 3,6% — на энергию солнца).
Из всех возобновляемых источников наибольший рост за последнее десятилетие по различным оценкам показал сектор солнечной энергетики или, как ее еще называют, солнечной фотоэлектрической энергетики.
По данным доклада Международного энергетического агентства (IEA PVPS) о развитии солнечной энергетики "Snapshot of Global PV Markets 2022" лидером по установленным мощностям в 2021 г. стал Китай — 308,5 ГВт, что составляет почти треть от установленных мощностей в мире. На втором месте США — 26,9 ГВт, которые потеснили Европейский Союз — он на третьем месте с показателем 25 ГВт. Если же проводить анализ по странам, то третье и четвертое места занимают Индия и Япония с установленной мощностью соответственно 13 и 6,5 ГВт в год.
Говоря о преимуществах солнечной энергетики, прежде всего, называют ее неисчерпаемость, а в контексте сокращения экологических рисков указывают отсутствие выбросов парниковых газов в процессе ее получения. Тем не менее у этого вида энергетики есть существенные недостатки. Во-первых, в процессе производства оборудования для солнечных электростанций осуществляется негативное воздействие на биосферу по всем направлениям, выбросы загрязняющих веществ (ЗВ), в том числе парниковых газов в атмосферу, сбросы ЗВ со сточными водами, загрязнение литосферы и т.д. Во-вторых, пока до сих пор не ясно, как утилизировать отработавшее оборудование.
Что касается ветровой энергии, то в 2021 г. установленная мощность ветряных станций составила 837 ГВт, лидирующие позиции также занимает Китай. Рассуждая о преимуществах ветровой энергии для окружающей среды (ОС), обычно заостряют внимание, как и в случае с солнечной энергетикой, на отсутствие выбросов парниковых газов. Однако, в процессе создания установок и их утилизации оказывается комплексное негативное воздействие на биосферу.
Еще один серьезный недостаток — зависимость работы ветрогенераторов от времени года, времени суток, метеоусловий, географического положения. Иными словами, ветряные станции не в состоянии самостоятельно обеспечить постоянную и бесперебойную работу, поэтому приходится их использовать, во-первых, вместе с другими источниками энергии. Во-вторых, применять аккумуляторы, которые принимают избыток энергии в ветреные дни и отдают ее во время отсутствия ветра. В свою очередь, аккумуляторы содержат тяжелые металлы, такие как ртуть, свинец, никель и кадмий, и их использование и утилизация сопряжены с определенными экологическими рисками для ОС и здоровья людей.
Современный геополитический и экономический кризис заставил многие страны изменить точку зрения на переход к «зеленой энергетике». Например, власти Европейского союза пересмотрели отношение к газовой и атомной энергетике, отнеся их временно к «экологически устойчивым» источникам энергии наряду с солнечной и ветровой энергетикой.
По данным отчета Eurostat Energy data, в 2019 г. атомные электростанции (АЭС) обеспечивали около 30% потребностей в энергии в мире, в Европейском союзе показатель достиг значения 26%.
Подробные данные по всем аспектам атомной энергетики приведены в отчете Joint Research Centre, опубликованном в 2021 г. В частности, по удельным выбросам ЗВ за весь жизненный цикл (ЖЦ), то есть от добычи сырья до утилизации отходов, атомная энергетика сопоставима, а по некоторым показателям лучше ветровой и солнечной. Кроме того, АЭС при оценке всего ЖЦ оказывают меньшее воздействие на экосистемы и биоразнообразие, чем солнечные и ветровые электростанции.
Конечно, в тепловом загрязнении и потреблении водных ресурсов атомная энергетика серьезно проигрывает солнечной и ветровой энергетике. Для работы АЭС необходим большой объем воды, которая после использования подогретой сбрасывается в водные объекты. Кроме того, еще одной до конца нерешенной проблемой остаются захоронение, переработка и утилизация радиоактивных отходов. Однако упомянутый отчет демонстрирует неоднозначность экологических преимуществ солнечной и ветровой энергетики при оценке полного ЖЦ перед той же атомной энергетикой.
Еще один момент, который серьезно осложняет переход к «зеленой энергетике», связан с ростом цен на металлы, такие как медь, и сопутствующие материалы, необходимые для производства оборудования. В июле 2022 г. американский медиахолдинг S&P Global выпустил отчет о надвигающемся дефиците поставок меди — металле, который играет важную роль в секторе энергетики. Например, солнечная и морская ветровая энергия требует, по оценке аналитиков S&P Global, от 2 до 5 раз больше меди на МВт установленной мощности, чем электроэнергия, вырабатываемая с использованием природного газа или угля. То есть, если самые худшие прогнозы воплотятся в жизнь, переход на «зеленую энергетику» будет отодвинут на неопределенный срок по экономическим соображениям.
Таким образом, различные исследования, учитывающие полный ЖЦ, показывают, что «зеленая энергетика» также сопряжена с экологическими рисками и не является единственно верным решением для сохранения биосферы.
Автор: Анна Матягина