Климатические риски и их влияние
Использование возобновляемых источников энергии как один из принципов декарбонизации
В настоящее время в Республике Казахстан проявляется активный интерес к возобновляемым источникам энергии (далее – ВИЭ). Страна ставит перед собой амбициозные цели, намереваясь довести долю возобновляемой энергетики в общем объёме производства электроэнергии до 6% в 2025 году, до 15% – к 2030-му и 50% – к 2050-му.
ВИЭ – это источники энергии, непрерывно возобновляемые за счет естественно протекающих природных процессов: энергию солнечного излучения, ветра, гидродинамическую энергию воды, а также антропогенные источники первичных энергоресурсов – биомассу, биогаз и иное топливо из органических отходов, используемые для производства электрической и (или) тепловой энергии.
Ниже приведены самые распространённые ВИЭ по всему Миру:
Гидроэнергетика
Специализируется на использовании потенциальной энергии водного потока рек, формируемых осадками, выпавшими на возвышенности. Гидроэлектроэнергия является крупнейшим источником возобновляемой энергии. В Германии построили первую в мире гидроэлектростанцию в шахте под рекой, которая не вредит окружающей среде. Такую ГЭС запустили в работу на реке Лойзах. ГЭС разработана таким образом, что турбина и генератор помещены в шахту, которая находится под рекой. Вода попадает в шахту со дна реки и приводит в действие турбину, вырабатывая электроэнергию, а потом вытекает под плотиной. Такая система производства электроэнергии быстро обрела популярность, и сейчас в Германии планируется построить уже 12 подобных ГЭС.
Ветроэнергетика
Преобразует кинетическую энергию воздушных масс в атмосфере в электрическую, тепловую и любую другую форму энергии. Использование энергии ветра растет примерно на 30 % год, по всему миру. На первом месте по использованию ветровой энергии находится Китай, добавивший рекордные 2,4 ГВт новых мощностей морских ветровых ферм, на втором месте Великобритания – 1,8 ГВт, на третьем – Германия с 1,1 ГВт.
Солнечная энергетика
Преобразует электромагнитное солнечное излучение в электрическую или тепловую энергию. Солнечные электростанции популярны в Германии, Испании и США.
Крупнейшей является станция в пустыне Мохаве мощностью 354 МВт. В последние годы солнечная энергетика растёт быстрее, чем ветровая. Общая установленная мощность солнечной энергетики превысила 650 ГВт, оставив позади ветрогенерацию с 645 ГВт. В 2022 году производство солнечной энергии увеличилось на 24%, ветровой энергии – на 17% по сравнению с 2021 годом. По мнению специалистов, разрыв между солнечной и ветровой энергетикой будет расти. По их прогнозам, ежегодно будет строится от 130 до 170 ГВт солнечных мощностей против 50-60 ГВт ветрогенерации. Впрочем, пока ветроэнергетика выигрывает – она генерирует в 2 раза больше электроэнергии, благодаря более высокому коэффициенту использования установленной мощности.
В последнее время набирает популярность использование и других ВИЭ, таких как:
Геотермическя энергия – в качестве теплоносителя используется вода из горячих геотермальных источников. Крупнейшей в мире геотермальной установкой, является установка на гейзерах в Калифорнии, с номинальной мощностью 750 МВт. В 2022 году геотермальная энергетика показала очень незначительный рост в 181 МВт.
Биоэнергетика – специализируется на производстве энергии из биологического сырья. Бразилия проводит одну из крупнейших программ использования ВИЭ в мире, связанную с производством топливного этанола из сахарного тростника. Этиловый спирт покрывает 20% потребности страны в автомобильном топливе. В 2022 г. рост немного замедлился (+7,6 ГВт по сравнению с +8,1 ГВт в 2021 г.)
В Казахстане, по данным на начало 2022 года, действует 134 объекта ВИЭ, суммарной установленной мощностью 2010 МВт. Объем производства электроэнергии солнечными электростанциями, ветроэлектростанциями, биогазовыми станциями, малыми ГЭС за 2021 год составил 4 220,3 млн. кВтч.
Одним из первых проектов «зелёной» энергетики в Казахстане можно назвать ветровую электростанцию «Астана EXPO-2017» мощностью 100 МВт, которую построили недалеко от столицы. В августе 2019 года введён в эксплуатацию первый пусковой комплекс на 50 МВт, а в ноябре 2020-го – второй, с аналогичной мощностью. Вырабатываемой экологически чистой электроэнергии хватит на годовое потребление, для обеспечения более 10 тысяч домохозяйств.
При этом такое производство электрической энергии на ВИЭ позволяет снизить выбросы парниковых газов на 230 тысяч тонн в год – это соответствует объёму выбросов 113 тысяч автомобилей.
По итогам моделирования сценария углеродной нейтральности в энергетическом секторе, Казахстан планирует сокращение выбросов парниковых газов на 97% за счет модернизации источников угольной генерации, а также энергоэффективности, электрификации и перехода на биотопливо и водород, и масштабный переход на возобновляемые источники энергии.