Finnish Energy Hub                                                                                                                                            Фото: livejournal

Уже в 2050 году численность человечества достигнет почти 10 миллиардов. Многие сектора экономики радикально меняются, а возобновляемые источники энергии, которые в мире стремительно растут, требуют принципиально иной организации энергосистем. Как обеспечить стабильное энергопитания для планеты и каждого из нас в новом мире? (укр.).

Томас Фрідман, відомий публіцист і неодноразовий лауреат Пулітцерівської премії, ще у 2008 році передбачив, що проблеми глобального потепління, глобалізації й зростання населення Землі "зійдуться в одній точці" — у спільній потребі чистої енергії й зелених технологій. Ця думка була пророчою, адже сьогодні повсюдно збільшуються відновлювані джерела енергії у відповідь на кліматичні зміни.

За розрахунками ООН, населення світу до 2050 року становитиме близько 9,7 млрд, а до кінця століття – близько 11 млрд. Часто у зв’язку з цим бумом говорять про продовольство, земельні й водні ресурси, які є обмеженими. І тому потрібно знаходити способи, як їх зробити достатніми для людства, чисельність якого швидко зростає.

Але є ще одна нагальна проблема того ж рівня, що потребує вирішення, — гарантія достатньої кількості електроенергії у цих умовах. Науковий журналіст Вейт Гіббс припустив, що наприкінці століття кожен мешканець Землі споживатиме стільки енергії, як типовий американець, що означає зростання більш ніж утричі.

А щоб впоратися з неймовірними викликами, державам потрібно підготуватися до значних зрушень з економічної й політичної точки зору.

Неймовірні інновації вже на гризонті

Уряди, бізнес-корпорації, НДО та люди докладають зусиль для сталого енергетичного майбутнього.

Марко Вірен, президент Wärtsilä Energy Business, зазначає, що основні інновації, які найбільше трансформують енергетику, відбуваються в сонячній та вітровій енергетиці. Уже стало реальністю, що в двох третинах світу сонячна й вітрова енергетика цілком конкурентоздатна без субсидій. Адже вартість обладнання й технологій суттєво впала (наприклад, сонячних панелей — з $2000 до $250/кВт). Це повністю змінило розуміння того, якими мають бути надійні й доступні електромережі. Іншими словами, при правильному управлінні перехід до відновлюваних і зелених джерел енергії, зрештою, стане реальністю в багатьох галузях без додаткового фінансового тягаря для споживачів.

Також М. Вірен попереджає про потребу дивитися й бачити наперед: "З одного боку, швидка зміна енергетичного ландшафту ускладнює інвестиційні рішення в довгостроковій перспективі. З іншого боку, ВДЕ разом з гнучкими балансуючими потужностями виявляються найдешевшим способом виробляти енергію в нових умовах і відкривають уже сьогодні потужні можливості для тих, хто готовий приймати новий підхід до енергоринку", — говорить він.

Важливо, що енергетичний перехід рухають не тільки профільні компанії й науковці, але й значно ширше коло людей та організацій.

Наприклад, IKEA, яка більш відома завдяки недорогим меблям, ніж науковим інноваціям, з проектом Solarville "вривається" на територію відновлюваної енергетики: у сонячній мікромережі люди матимуть змогу продати надлишкову енергію іншим за допомогою платформи Blockchain.

Водень як джерело відновлюваної енергії, вітряні лінзи замість вітряних турбін, промислове вирощування водоростей як біопаливо та метанове бродіння біомаси — ці й ще багато інших інновацій вже в розробці.

Під час обговорення питання, як все-таки жити мільярдам людей без шкоди для планети, уже впродовж століття існує проста думка: усе електрифікувати. Така суцільна електрифікація для цілісної економіки передбачає використання електроенергії для опалення приміщень, підігріву води й роботи транспорту, що, зрештою, матиме вирішальну роль у декарбонізації в суспільстві майбутнього. До того ж, ця електрифікація націлена перш за все на енергоємні види транспорту (вантажівки, автобуси), а також промислові котли й технологічне опалення.

Однак експерти завважують, що не всі електричні технології є економічно ефективними й рентабельними, і деяким ще дуже далеко до того, щоб на основі простого співставлення витрат зрівнятися з наявними технологіями. Хороша новина полягає в тому, що організації й компанії по всьому світу працюють над тим, щоб подолати цей розрив.

Традиційно в сприйнятті енергосистем ми виходили з передумови, що електроенергія генерується тоді, коли нам це потрібно. Звучить досить раціонально й логічно. Однак зелені установки генерують енергію тоді, коли сонце світить і дме вітер, тож подеколи вони можуть не давати енергії, а в інший час — навпаки, генерувати аж занадто багато. Зелена енергія стає все дешевшою, і все більше її подається до енергомереж. Неуникно настане момент, коли з’являтимуться надлишки цієї енергії. Спершу надлишкову енергію можна зберігати у батареях, але згодом обсяг перевищить ємність акумулятора.

В пошуку відповіді на виклики майбутнього, зокрема й на питання, що робити з надлишком енергії, Wärtsilä займається розробками технологій Power-to-X (P2X). Лаурі Пуро, керівник стратегічної групи Wärtsilä Energy Business [JP1] , вбачає в цих технологіях найбільший потенціал для енергетичного переходу, адже "зелена" енергія сама стане сировиною.

Наприклад, надлишкову електроенергію й СО2 з повітря можна буде перетворити на пальне й використати його згодом, коли буде потреба. Тож P2X має значний потенціал для прискорення процесу електрифікації в різних галузях і забезпечення стабільного енергопостачання навіть там, де це сьогодні складно зробити.

Новий світовий енергетичний порядок

Джим Керролл, один з провідних світових футуристів, запевняє, що в енергетиці є низка обнадійливих знаків. З’являється багато передових технологій — вирощування фотоелементів з рослин (зараз у розробці в Масачусетському інституті технологій), генерувальне будівельне скло, електрифіковані дороги й застосування електротранспорту для накопичення енергії вдень і перенаправлення у мережу вночі.

Ще один перспективний напрям, що викликає зацікавленість в індустрії, — децентралізоване генерування енергії (мікромережі), коли енергія виробляється ближче до місця споживання, наприклад, на дахах будинків. Ця ідея більш популярна, ніж ідея "супермереж" для з’єднання великих енергомереж і перерозподілу енергії на все більших площах. Керролл зазначає, що швидкі темпи технологічних інновацій в галузі енергетики, все більша зацікавленість Кремнієвої долини до енергетичних проблем у світі й поширення капіталу через платформам для краудфандингу (як Kickstarter) сукупно сприятимуть втіленню нових ідей значно швидше, ніж це відбувалося раніше.

Коли світ переходить на відновлювані джерела енергії й відмовляється від викопного палива, традиційні енергоносії втрачають свою впливовість на користь чистої енергетики. Дотримуючись обраного курсу, такі потужні промислові держави, як Китай, Німеччина, Японія й США, можуть отримати вигоди від розвитку сонячної й вітрової енергетики максимально швидко, а країни, що розвиваються, — чи то Марокко, чи Монголія, чи інша країна, — мають змогу підсилити свої стратегічні геополітичні позиції.

І вже сьогодні можна легко уявити, як величезні поля з вітряками й сонячними панелями живлять енергією все людство Землі. А незвичні способи отримання енергії, які ми бачимо сьогодні в розробці, можуть перетворитися з наукової фантастики на реальність значно швидше, ніж ми думаємо.

Текст подготовлен по материалам компании Wärtsilä.