Текст книги "Триумф солнечного века. Революция возобновляемых источников"

Уголь является доминирующим ресурсом для производства электроэнергии, поэтому мировые выбросы углекислого газа коррелируют с его потреблением. Максимум глобального использования угля был достигнут в 2013 году, когда его было сожжено около 7,7 млрд т, что стало главным вкладом в глобальную эмиссию, достигнувшую 32,5 млрд т CO₂ в год.

Реальная стоимость электроэнергии из угля должна была бы зависеть от стоимости мероприятий по компенсации выбросов CO₂ – тогда она была бы намного выше рыночной. В цену должен бы быть включен налог на CO₂, но его нет, вместо этого делаются попытки сформировать цены на выбросы CO₂ на региональных рынках торговли выбросами. Например, такой рынок в ЕС оценивает стоимость эмиссии СО₂ величиной, близкой к 6 евро за тонну. Однако в действительности цена должна составлять от 40 до 80 долл. за тонну, чтобы компенсировать нанесенный ущерб и сдерживать изменения климата, а на встрече глав государств «Большой двадцатки» в 2017 году в Гамбурге появилось даже требование, чтобы минимальная цена за тонну была на уровне 190 долл. Китай, крупнейший в мире эмитент парниковых газов, пришел в 2017 году к созданию национального рынка торговли углеродом как средству практической реализации схемы борьбы с выбросами. На сегодня это самый большой по объему рынок эмиссий в мире.

Возвращаясь к справедливой цене на угольную генерацию отметим, что мало того, что компенсация за вред не применяется, она еще и дополнительно субсидируется! Благодаря субсидиям на добычу ископаемого топлива в размере 444 млрд долл., выплачиваемых ежегодно в странах «Большой двадцатки», уголь всегда имеет весомую долю в энергоресурсах.

Здесь речь должна зайти о ядерной энергетике, которая вызывает серьезную озабоченность. Большинство из 441 атомных станций, подключенных к сети в глобальном масштабе, уже прошли половину своего жизненного цикла. Приближается время, когда их нужно будет демонтировать. По сути мы втягиваемся в гигантскую финансово-экологическую ипотеку «мирного атома». Стоить это будет столько же, сколько стоило построить новую АЭС, но на эти деньги надо не только разобрать станцию, но и уничтожить горы ядерных отходов. Поэтому затраты могут оказаться намного выше: демонтаж завода в Фукусиме, как ожидается, обойдется в 90 млрд евро, а на его завершение потребуется 40 лет. Кто заплатит за это? Налогоплательщики. Страхование атомных электростанций отсутствует. Повреждения непредсказуемы и могут быть гигантскими;

страховая компания не берет на себя эти риски. В октябре 2017 года «Гринпис» передал правительству Франции подробный отчет о риске террористического нападения на ядерный парк страны. Вывод состоял в том, что уровень риска очень высок. Необходимо укрепить охлаждающие бассейны и повысить безопасность эксплуатируемых сейчас 58 установок. Это будет стоить от 140 до 222 млрд евро, что в 3–5 раз больше, чем запланировал оператор – компания «EDF».

Строительство новых атомных электростанций также выглядит, как ночной кошмар. В Европе в этом столетии заложены только две новых станции, но обе они прошли через более чем 10 лет строительства, отсроченного многолетними задержками. Это АЭС в Финляндии и еще одна во Франции («Фламанвиль» в Нормандии). Стоимость здания увеличилась за время стройки в три раза и составила около 10 000 евро за киловатт (10 млрд за гигаватт). Возможно, они начнут работать в 2019 году…

Но даже видя такой потрясающий «успех», Великобритания не захотела стоять в стороне и решила позволить французам построить два новых реактора по французскому проекту в своей стране в местечке Хинкли. Предполагается, что мощность 3,2 ГВт обойдется в 24 млрд евро, т. е. по 7,5 млрд за ГВт. Но подрядчиком строительства является компания «EDF», имеющая задолженности в размере 37,4 млрд евро. Это ставит под сомнение практичность проекта даже при наличии гарантий от французского правительства. Финансовый директор «EDF» предпочел уйти в отставку, но не одобрить эту сделку.

АЭС в Трикастине во Франции (фото автора).

Великобритания гарантирует «EDF» и китайскому партнеру «CGN» возвратную цену в 10,5 цента за киловатт-час в течение 35 лет. Очень впечатляюще. Тем не менее, текущая оптовая цена на электроэнергию в Великобритании составляет 3,5 цента за киловатт-час, т. е. цена киловатт-часа для ветроэнергетики, сдающей энергию по этой цене в сеть, уже составляет лишь третью часть показателя, при котором еще когда-нибудь, может быть, станет работоспособным атомный проект.

Международные отчеты о состоянии почв сообщают, что 19 % пахотных земель в мире загрязнено тяжелыми металлами и другими загрязнителями. Мировые запасы подземных вод более чем в 50 % случаев загрязнены веществами, опасными для здоровья человека. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) утверждает, 92 % населения мира живет в местах с плохим качеством воздуха; согласно ВОЗ, около трех миллионов смертей в год обусловлены воздействием загрязненного аэрозолями воздуха. Европейская комиссия по здоровью населения оценивает количество ранних смертей из-за загрязнения воздуха значением порядка 400 тыс. в год. В 2017 году ВОЗ установила ограничение на выбросы от электростанций на буром угле. Германия не испытывает оптимизма по поводу этого решения, так как переоснащение предприятий энергетики обойдется слишком дорого. Об этом сообщает, в частности, сайт Euracoal европейской лоббистской группы угольной промышленности; эта организация сообщает, что к 2021 году, после окончания предоставленного для приведения в соответствие срока, четыре из пяти угольных электростанций в Европе не смогут отвечать новым стандартам эмиссии; для приведения их в соответствие потребуются миллиарды евро инвестиций, в противном случае электростанции могут быть закрыты. И в самом деле – не будучи лоббистом это сообщение можно считать отличной новостью!

В Китае и Индии пыль, дым и смог сильно снижают прозрачность воздуха, в особенности в больших городах. Потребление угля вносит основной вклад в эту катастрофу. Вот почему Китай, энергетика которого в значительной степени зависит от угля, выбрал политику активного вмешательства для изменения такого положения дел. Современное лидерство Китая в области чистой возобновляемой энергетики, которая массово развертывается в стране, является результатом последовательного осуществления установки на плановые показатели нового сегмента энергетики.

Однако даже в Германии почти во всех крупных городах зашкаливает содержание окислов азота (NO_Х) и аэрозолей в воздухе, которые почти в два раза превышают допустимые нормы.

В США «Союз обеспокоенных ученых» провел анализ загрязнений от угольных электростанций и сопутствующего смога, кислотных дождей и содержания токсичных элементов в воздухе. Большинство электростанций в США до сих пор не установили контроль за уровнем загрязнения от выбрасываемых с дымом газов. Наряду с «обеспечением» взрывного роста углекислого газа в воздухе, типичная угольная электростанция мощностью, например, 600 МВт, выделяет дополнительно тысячи тонн окислов серы и азота (SO₂ и NO_Х) в год. При этом только в США насчитывается около 600 таких типично загрязняющих угольных электростанций. Они выделяют сажу и золу в виде аэрозолей, токсичный монооксид углерода CO (угарный газ), тяжелые металлы – свинец, ртуть и кадмий, вплоть до следов плутония и других радиоактивных элементов. Самый опасный из них все же ртуть, но только 9 % угольных электростанций США имеют фильтры, позволяющие задерживать выбросы ртути, тогда как типичная электростанция «обеспечивает» до 80 кг ртути в своих выбросах за год.

Нельзя не упомянуть более чем любопытный факт: несколько тонн плутония до сих пор находятся в воздухе в виде аэрозоли, образовавшейся при испытаниях атомного оружия в 1950-х и 1960-х годах.

Даже то загрязнение, которое связано с «мирным» ядерно-энергетическим бизнесом, как правило скрывают. Когда во Франции стоки америция и плутония были обнаружены вблизи завода по переработке ядерного топлива в Ла-Гааге (La Hague), появился типичный комментарий, что это, мол, не опасно для здоровья. Только когда во Франции атомно-энергетическая компания «Areva» была официально осуждена в суде за загрязнение, ситуация начала реально контролироваться. (Эпизод был связан с серьезными утечками урана на заводе в Трикастине в 2008 году.)

Но самое поразительное: когда ядерная промышленность не знает, что делать с отходами, которые она производит по всему миру, она, без колебаний, одобряет сброс отходов в океан! Проблема отходов возникла почти сразу – уже в 1946 году было заключено соглашение, в котором участвовали 13 стран, включая США, Германию, Англию, СССР и Японию. Более 150 000 стальных контейнеров с отходами, которые должны были быть полностью переведены в форму нерастворимых окислов, были утилизированы в морях по всему миру. Однако утечки в те времена были такими, что измерялись баррелями. Консервативный «The Wall Street Journal», который вовсе не ангажирован «Гринпис», сообщал, что загрязнение плутонием морского дна в 50 милях от Сан-Франциско в 1000 раз выше нормы. Лишь с 1993 году сброс радиоактивных отходов в море был официально прекращен благодаря Лондонской конвенции, хотя она вступила в силу еще в 1975 году. Однако срок конвенции ограничен 2018 годом. И Япония уже приняла позицию низкого старта, чтобы сбросить такое количество отходов, о котором никогда раньше и слышать не доводилось – радиоактивные отходы «Фукусимы» в количестве 920 000 т предназначены для отправки в море! Как вам, все еще нравится рыба после этого? Ну что ж, наслаждайтесь – до тех пор, пока сможете!

Выбросы и утечки с АЭС, ответственны за лейкемию и рак щитовидной железы. Ядерная промышленность и ее сторонники держат общественное мнение в страхе: «Проходите, не задерживайтесь, здесь нечего смотреть». Многие исследования медиков говорят о том, что обеспокоенность имеет основания – безрисковой дозы облучения не существует. Маленькие дети и беременные женщины являются первыми, кто подвергается риску лейкемии. Надо понимать, что риск этот, как правило, невелик, но это реальный риск.

Осознание опасностей изменения климата началось в 1987 году, в частности, с известного доклада Гру Харлем Брундтланд «Наше общее будущее. От единой Земли к единому миру. Призыв к действию» (эта харизматичная женщина несколько раз становилась премьер-министром Норвегии, а затем долгое время возглавляла комиссию при ООН, которую часто именовали «комиссией Брундтланд»). Доклад был опубликован Международной комиссией по окружающей среде от имени Генеральной Ассамблеи ООН.

В 1992 году в Рио-де-Жанейро состоялась Конференция ООН по окружающей среде и развитию (UNCED), известная также как саммит Земли, или глобальный саммит, где были представлены правительства 172 стран. Конференция согласились с Конвенцией об изменении климата (РКИК ООН), в рамках которой впоследствии был принят документ, получивший известность как Киотский протокол, декларировавший, в частности, необходимость замены источников энергии – альтернативные источники вместо ископаемых. Киотский протокол был подписан в 1997 году и содержал обязательные целевые показатели по выбросам парниковых газов, но международного механизма контроля реализации не было, так как страны-участницы делали это сами. Кроме того, после Рио была создана постоянно действующая Конференция сторон (Conference of the Parties, COP) стран – членов конвенции, на базе ООН. В 1995 году в Бонне прошла COP 1, и с тех пор конференция проводится каждый год. COP 21 состоялась в Париже в декабре 2015 года, а COP 23 – в ноябре 2017 года в Бонне. Парижская встреча отметилась мобилизацией глобального масштаба – в ней приняли участие главы почти всех государств мира. Соглашение было согласовано и подписано странами-участницами. Даже США подписали его, прежде чем «взять курс на выход», как выразился президент Трамп. С тех пор большинство государств все же ратифицировали его. Парижский договор воздерживается от негативных эпитетов типа «плохая энергия» или «убийца климата» в отношении энергии угля. Но в той же мере он не упоминает о солнечной энергии и возобновляемых источниках – все делается для того, чтобы удержать «в одной лодке» всех участников процесса – как известных приверженностью к новой энергетике, так и сторонников традиционных ископаемых видов топлива.

В 2017 году 13 федеральных агентств США, возглавляемые Национальной академией наук, выступили с докладом, в значительной степени поддерживающим выводы об изменении климата. Главный вывод – «резкий рост температуры в США с 1880 года», – основанный на тысячах работ с участием десяти тысяч ученых по всему миру, которые пришли к одному и тому же выводу: средняя температура поверхности Земли с 1880 года возросла на 0,9 °C. В период с 1951 по 2010 год повышение температуры, обусловленное антропогенным вкладом, составляет 0,65 °C. Предсказание агентств по «оптимистическому» сценарию с самыми низкими выбросами парниковых газов обещает к концу столетия рост температуры в США на 2,8 °C, тогда как «пессимистический» сценарий с высокими выбросами дает рост до 4,8 °C. Доклад стал четвертой по счету национальной оценкой изменения климата.

Летом 2017 года, когда доклад еще не был санкционирован Белым домом, информация просочилась в прессу. Но в противовес решению Президента США о выходе из Парижского соглашения, Белый дом все же одобрил публикацию доклада без корректив. Это мобилизовало заинтересованные стороны. С одной стороны, появляется набор требований к энергетике, которая способна ограничить повышение температуры уровнем менее 2 °C, а с другой – ряд экспертов продолжают считать, что это слишком амбициозная цель. Пока ни та ни другая точка зрения еще не стала общепринятой. Тем не менее борьба с изменением климата уже стала массовым движением, получившим опору в Парижском соглашении. Когда Вашингтон вышел из соглашения, посчитав его несправедливым, Калифорния приняла на себя ношу Соединенных Штатов. Крупнейшие компании США и мира подписали декларации о поддержке: альянс «Мы – это бизнес» ставит перед собой цель заменить все ископаемые источники возобновляемыми к 2050 году. Этот альянс объединяет 490 предприятий с капитализацией в 8,1 трлн долл. и 183 инвестиционных фонда «стоимостью» 20 трлн долл. Крупные города мира также заявили о своей поддержке. Коалиция для удержания потепления в пределах 2° («Under2 MOU»), созданная изначально в 2015 году штатом Калифорния (США) и землей Баден-Вюртемберг (Германия), сегодня объединяет 165 регионов в 33 странах с населением 1,2 млрд человек и составляющих 39 % мировой экономики.

Процесс, инициированный ООН, опирается на научную поддержку Международной группы экспертов по изменению климата (IPCC), выполняющей оценки связи выбросов и повышения температуры. Эта группа была создана в 1988 году по совместному решению UNEP (Программы ООН по окружающей среде) и ВМО (Всемирной метеорологической организации) под эгидой Генеральной Ассамблеи ООН. С момента своего появления группа IPCC стала активным ньюсмейкером в средствах массовой информации, хотя новости поступают все реже и реже.

Наконец, на каком-то этапе солнечная энергия и возобновляемые источники энергии привлекли то пристальное внимание, которое соответствует их значению в дебатах об изменении климата. Это совпало с Всемирным саммитом по устойчивому развитию в Йоханнесбурге, ЮАР, в 2002 году (его называют также «РИО + 10», как продолжение UNCED). На этой встрече тогдашний канцлер Германии Герхард Шредер впервые выступил с речью, посвященной специальной конференции по солнечной энергетике, к участию в которой были приглашены все заинтересованные страны мира – это был точный и своевременный шаг, тем более, что текст его речи написал его товарищ по партии Герман Шеер. Конференция по солнечной энергетике состоялась в 2004 году в Бонне, тогдашней столице Германии, и была первой всемирной конференцией по возобновляемой энергетике (WIREC). В конференции приняли участие 3000 делегатов из 154 стран мира, а в ее Декларации говорилось, что возобновляемые источники энергии должны играть главную роль в экономике XXI века – именно так было записано в документе. И самое главное, что это было реально сделано! Именно об этом и идет речь в книге, которую вы, уважаемый читатель, в данный момент читаете.

Последовали другие встречи WIREC. Конференция 2005 года состоялась в Пекине в Большом зале народов. В 2008 году в Вашингтоне состоялась большая конференция WIREC. Она проходила по приглашению Государственного департамента США и большинство других отделов администрации Белого дома тоже были представлены на ней. Президент США произнес речь. Девизом конференции стала энергетическая независимость за счет использования возобновляемых источников энергии. Генеральным организатором был Американский совет по возобновляемым источникам энергии (ACORE) под председательством его президента и моего друга Майкла Экхарта (Michael Eckhart).

Теперь, «когда пыль немного улеглась», давайте еще разок пройдемся по наиболее фундаментальным, основополагающим принципам. Прежде всего: насколько опасно изменение климата? Это факт, что мировая погода становится все более непредсказуемой, с ливневыми дождями, необычайно сильными волнами тепла и большими засухами. Но нигде в мире уровень воды в морях еще не увеличился более чем на 20 см с начала индустриализации. Еще приблизительно 3 мм добавилось в 2016 году, когда разделили «вклады» в потепление – до 50 % повышения уровня происходит просто из-за нагрева морской воды и лишь другая половина действительно становится следствием таяния льдов Гренландии и Антарктиды. Пока это никого особенно не тревожит.

В фильме «Послезавтра», вышедшем в 2004 году, был обыгран сценарий, согласно которому Гольфстрим, так хорошо прогревающий Европу, может вдруг остановиться из-за изменения климата. Это действительно могло бы стать большой катастрофой, но все климатические модели говорят о том, что океанские течения останутся стабильными.

Другим аспектом беспокойства являются положительные обратные связи, обладающие эффектом ускорения – в частности, речь идет о судьбе тундры в Сибири и вечной мерзлоты в целом по миру. Фактически почти четверть суши к северу от экватора постоянно находиться в состоянии вечной мерзлоты. В настоящее время температура здесь уже возросла на 2–3 градуса; ожидается, что к 2080 году зона мерзлоты сократиться на треть. Вследствие этого могут высвободятся большие объемы парниковых газов – СО₂ и метана, что еще больше усилит изменение климата, поэтому таяние продолжится и будет происходить далее с ускорением. Но до сих пор этот сценарий существует только «в принципе» и никак себя не проявляет на практике.

Кроме того, есть и хорошие новости. Принятые в 2016 году поправки к Монреальскому протоколу служат защите стратосферного озонового слоя путем постепенного прекращения использования гидрофторуглеродов (ГФУ) в промышленности, что также помогает стабилизации климата. Действующий парниковый эффект от этих ГФУ в 14 000 раз сильнее, чем от CO₂.

Отметим, что изменение климата может также давать некоторые преимущества. В частности, моделирование показало, что тропический пояс засушливых саванн зоны Сахеля, который покрывает огромную территорию в Африке, обычно враждебный для жизни из-за повсеместной засухи, теперь сможет извлечь выгоду от осадков, которые могут удвоиться или даже утроиться. И реальность в данном случае соответствует моделированию: летом 2017 года Нигер, одна из самых засушливых стран Африки и всего мира, была вынуждена бороться с проливными дождями.

Еще один важный эффект представляют собой ошибки аппроксимации тенденций, установленных для изменения климата: за 15 лет, с 1998 по 2012 год, эмиссия газов, влияющих на изменение климата, увеличилась на треть, но при этом выросло и усвоение углерода экосистемами Земли, так что концентрация парниковых газов в атмосфере выросла настолько незначительно, что глобальное потепление фактически этого не почувствовало. Так что в реальности все намного лучше, чем в расчетах.

Но даже независимо от моделирования выбросы парниковых газов могут просто перестать увеличиваться вообще, потому что энергетическая политика, отдающая приоритет энергиям, которые мы получаем от Солнца, становится эффективной намного раньше, чем этого ожидает ученое сообщество. Ведь именно благодаря частичному отказу Китая от угольной энергетики мировые выбросы CO₂ перестали расти уже с 2013 года.