Солнечная энергетика в будущем может стать доминирующей отраслью. Ученые из Лаппеенрантского технологического университета 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».
Ранее сообщалось, что по прогнозу IHS Markit, в 2019 году в мире будет установлено 129 ГВт солнечных электростанций. Отметим, в прошлом году по разным источникам в мире было установлено от 94 ГВт (IRENA) до 109 ГВт (BloombergNEF) солнечных электростанций.
