Logo b1eb039490842d98c30c5e038f2bcd6d5e420fbacbf25c2a3260b03ded77dc0f
Электрические сети в Системеинформационно-консалтинговая группа

Солнечная энергетика в электрических сетях. Сколько она сможет обеспечить к 2050 году?

11 июня 2019

Ученые из Лаппеенрантского технологического университета (Lappeenranta University of Technology — LUT) и немецкой Energy Watch Group представили новое исследование, описывающее переход к 2050 г к энергетической системе, работающей на основе только возобновляемых источников энергии «Global Energy System based on 100% Renewable Energy – Power, Heat, Transport and Desalination Sectors» («Глобальная энергетическая система, основанная на 100% возобновляемой энергии — электроэнергия, тепло, транспорт и опреснение»).

В ноябре 2017 года та же группа авторов опубликовала исследование, в котором описывалась электроэнергетическая часть мировой энергосистемы «Global Energy System Based on 100% Renewable Energy – Power Sector» («Глобальная энергосистема, основанная на 100% возобновляемой энергии — электроэнергетика»). Основной вывод той работы: мировая электроэнергетика со 100% долей ВИЭ возможна и экономически эффективна. Теперь авторы расширили исследование на все сектора потребления энергии и пришли к аналогичному выводу: глобальная энергетическая система, на 100% основанная на возобновляемых источниках энергии, к 2050 году возможна и экономически конкурентоспособна с действующей ныне системой, основанной на ископаемом топливе.

В докладе моделируется сценарий, реализация которого позволит ограничить глобальное потепление 1,5 градусами Цельсия.

Потребуется практически полная электрификация всех энергетических секторов, в результате чего в 2050 году выработка электроэнергии возрастет в четыре-пять раз по сравнению с 2015 годом.

Возобновляемая энергия будет производиться почти полностью за счет децентрализованных местных и региональных источников.

Потребление электроэнергии будет составлять 90% всего потребления первичной энергии к середине столетия, при этом использовании ископаемого топлива и ядерной энергии полностью прекратится во всех секторах.

В отчете сообщается, что на долю солнечной энергии будет приходиться 69% выработки энергии, за ней следуют ветер 18%, биоэнергия 6%, ГЭС 3% и геотермальная энергия 2%.

На верхнем рисунке показано, в каких регионах мира какие технологии генерации будут доминировать.

В секторе электроэнергетики ожидается, что фотоэлектрическая солнечная энергетика станет крупнейшим и самым дешевым источником, увеличив свою долю с 32% в 2030 году до 73% в 2050 году. Доля ветроэнергетики снизится с 43% в 2030 году до 20%.

 

В докладе прогнозируется, что к 2050 году фотоэлектрическая солнечная энергетика достигнет установленной мощности 63,4 ТВт, а ветроэнергетика 8,1 ТВт (все мощности глобальной электроэнергетики к указанному сроку: 78 ТВт). «К 2050 году солнечные фотоэлектрические и ветроэнергетические установки станут новыми рабочими лошадками для электроэнергетики и теплоснабжения», — говорится в отчете.

 

Колоссальное значение получат системы хранения электрической и тепловой энергии. До 23% потребления энергии будет обеспечиваться с помощью накопителей:

Тепловые насосы станут играть значительную роль в секторе теплоснабжения: к 2050 году более 40% вырабатываемого в мире тепла будет поступать от тепловых насосов районного и индивидуального уровня.

По расчетам авторов, глобальные выбросы парниковых газов в энергосистеме могут быть снижены до нуля до 2050 г, сократившись с 30 гигатонн в 2015 году.

Приведённая стоимость энергии в энергосистеме, работающей на основе 100% ВИЭ будет несколько ниже, чем в нынешней. Авторы подсчитали, что LCOE снизится с нынешних 54 евро за мегаватт-час до 53 евро/МВт*ч к 2050 году.

И это без учёта экстерналий (отрицательных внешних эффектов). «Принимая во внимание отрицательные внешние эффекты существующей системы, которые упоминаются во многих других современных исследованиях, глобальная энергосистема, основанная на 100% возобновляемой энергии, является существенно более дешевым вариантом», — говорится в исследовании.

Профессор LUT Кристиан Брейер отмечает: «Результаты исследования показывают, что все страны могут и должны ускорить достижение текущих целей Парижского климатического соглашения. Переход к 100% чистым, возобновляемым источникам энергии очень реалистичен — даже сегодня, с технологиями, доступными в настоящее время».

Подчеркну, данный доклад не является прогнозом развития глобального энергетического сектора. Он призван доказать реалистичность мировой энергосистемы, основанной на 100% ВИЭ, и обозначает пути, следуя которым можно достичь этого желаемого состояния.