11% всей энергии в мире используется для добычи, переработки и перевозки угля, нефти и газа. Заменив эти источники на возобновляемые, можно не только получить чистую энергию, но и снизить ее количество, необходимое человечеству. Почему этому не помешает даже уступающая эффективность ветряных и солнечных электростанций?
Чтобы использовать каждую тонну угля, баррель нефти или кубометр газа, нужно приложить огромное количество усилий: добыть из-под земли, обработать, удалить примеси, очистить, выделить наиболее полезные фракции, транспортировать к месту переработки по трубопроводам, грузовиками, автомобилями или кораблями.
Получается, что, используя возобновляемые источники энергии, можно снизить глобальный спрос на нее более чем на 10%.
Ветряные и солнечные фермы берут свои источники на том месте, где расположены. Конечно, у каждой электростанции, на каком бы топливе она ни работала, есть еще и так называемая «вспомогательная мощность» – то, сколько энергии требуется для ее работы. Ветряным нужно немного энергии (примерно 0,2% от производимой), чтобы ориентироваться на воздушные потоки и отключаться в нужный момент. Солнечным фермам нужно еще меньше, чтобы запустить управление питанием и правильно подключиться к сети.
В отличие от них угольные и газовые электростанции энергозатратны при любом процессе . Необходимо закачивать природный газ в турбины, а кроме того, использовать множество механических и электронных компонентов, которым требуется питание. На это уходит не менее 4% вырабатываемой энергии.
С угольными электростанциями еще сложнее, ведь это топливо можно назвать богатой углеродом грязью, которую выкопали, доставили на завод и сложили в кучу. Эту массу надо поместить на конвейерную ленту, которая постоянно работает. Часто уголь необходимо измельчить, для чего используют дробилки, которые тоже надо питать. Когда уголь сгорает, он превращается в газы и легкий пепел, который необходимо фильтровать. Золу нужно вытаскивать из топки, собирать и вывозить с электростанций. На обеспечение всех этих процессов уходит около 7% производимой электроэнергии.
Ветряные, солнечные, геотермальные и гидроэлектростанции лишены необходимости тратить на все эти процессы энергию, поэтому они являются дешевыми формами производства электричества.
Майкл Барнард, специалист по климатическому прогнозированию, консультант по декарбонизации: «Эффективность действительно не имеет значения, когда топливо бесплатно, но имеет значение, когда оно платное».
В этом смысле заводы по энергоутилизации отходов являются достаточно ценным участником энергетического рынка. Топливо, на котором они работают, не нужно добывать. Более того, существует острая необходимость его куда-то деть, утилизировать каким-либо образом. Ведь предприятия Waste-to-Energy используют отходы, из которых уже выбрано все ценное и пригодное к переработке. И хоть их надо довезти до завода, а также потратиться на очистные сооружения. Это топливо с отрицательной стоимостью.
Электросети всегда имеют несколько форм генерации, чтобы обеспечить резерв и подстраховку друг друга, справиться с пиковыми нагрузками. Для этого же строятся сетевые хранилища в виде насосных гидроэлектростанций. Но иногда приходится и прекратить выработку энергии, если ее не требуется так много.
Майкл Барнард утверждает, что электростанции, использующие природный газ, часто работают всего 10% времени, хотя могут работать 90%. Угольные электростанции также стараются эксплуатировать с перерывами, так как это производство крайне грязное. Например, в США они были построены, чтобы работать большую часть года, но в наши дни они функционируют менее половины времени.
Ветер и солнечная энергия тоже не могут работать на полную мощность, хотя при этом они функционируют гораздо больше, чем многие считают. Ветряные электростанции дают энергию около 85% времени, а солнечные – около 14 часов в день. Но и те, и другие легко настроить – дистанционно изменить шаг лопасти ветряной турбины, отключить или включить в случае необходимости дополнительные ряды солнечных панелей.
По мнению Майкла Барнарда, это означает, что можно создать избыточное количество возобновляемых источников энергии и использовать их в качестве резерва вместо, например, природного газа. Имеет смысл возводить ветряных и солнечных ферм больше, чем надо. Их строительство и эксплуатация обходятся дешевле в пересчете на киловатт-час, поскольку они работают на бесплатном безвредном «сырье» – ветре и солнце. Тогда как уголь, нефть и газ стоят немало – с точки зрения и финансов, и экологии.
Майкл Барнард, специалист по климатическому прогнозированию, консультант по декарбонизации: «Чрезмерное использование возобновляемых источников энергии является разумным и дешевым рычагом воздействия на климат, особенно в сочетании с электрификацией. Это реальные действия по борьбе с изменением климата».
