О жизнеспособности энергосистем, работающих на основе 100% ВИЭ

В академической литературе продолжаются дискуссии по поводу энергосистем, полностью, то есть на 100% работающих на основе возобновляемых источников энергии.

Скептики высказывают сомнения в возможности реализации и жизнеспособности систем, полностью работающих на ВИЭ.

В сентябре прошлого в научном журнале «Renewable and Sustainable Energy Review» была опубликована статья, авторы которой не нашли в опубликованных работах «эмпирических и исторических доказательств» того, что система со 100% ВИЭ возможна. В статье указывается, что развитие солнечной и ветровой энергетики наталкивается на пространственные ограничения и вызовы, связанные с необходимостью обеспечения бесперебойного энергоснабжения в периоды отсутствия солнца и ветра. Кроме того, вариабельные ВИЭ настолько перегружают сети, что следует ожидать регулярных перебоев. Также ставится под сомнение возможность такой энергосистемы удовлетворять возрастающие потребности человечества в энергии.

На днях в том же журнале был опубликован ответ, в котором обосновывается, что нет ни фундаментальных технических, ни финансовых барьеров на пути к стопроцентно возобновляемой энергосистеме. Вопросы, поднимаемые критиками, действительно существенные, но на них уже получены ответы и сформулированы соответствующие решения с использованием существующих сегодня технологий (не говоря об их совершенствовании и появлении новых в будущем).

Например, недостаток солнца и ветра в конкретный период времени может быть компенсирован импортом, гидроэнергетикой, биоэнергетикой, накопителями энергии. Если этого недостаточно ветровая и солнечная электроэнергия может быть преобразована в водород или синтетический природный газ, который может быть использован на тепловых электростанциях. По данному вопросу можно обратиться, например, к исследованию Energy Brainpool.

Авторы статьи подчеркивают, что система со стопроцентной долей ВИЭ эффективно (и с колоссальной экономией первичных энергоресурсов) обеспечивает энергетические потребности человечества. Дело в том, что в такой системе сведены к минимуму трансформационные потери, как это показано на рисунке.

Авторы берут в качестве примера европейскую энергетическую статистику за 2015 и «перекладывают» её в соответствии с вышеприведённым графиком. В результате потребление первичной энергии в Европе сокращается на 49% при сохранении объёма получаемых потребителями энергетических услуг.

Это следует учитывать тем экспертам, которые любят рассказывать про «энергетический баланс» и о доминирующей доле в нём ископаемого сырья. Это баланс чрезвычайно раздут по причине низкой эффективности использования топлива.

В статье последовательно и подробно, со ссылками на научные источники обосновывается реализуемость и жизнеспособность энергосистемы, работающей на основе исключительно возобновляемых источников энергии. Кроме того, авторы в очередной раз доказывают, что такая система будет вполне конкурентоспособна в финансовом плане с «традиционным» энергетическим хозяйством, построенным вокруг углеводородов, даже без учета внешних эффектов, таких как глобальное потепление, использование воды и загрязнение окружающей среды.