Трансформация энергии ветра и солнца может реализоваться с низкими косвенными выбросами парниковых газов

13.12.2017

CCS

Различные низкоуглеродистые технологии от ветровой или солнечной энергии до сбора и секвестрации ископаемого углерода (CCS) сильно различаются, когда речь идет о косвенных выбросах парниковых газов в их жизненном цикле. Это результат нового, масштабного исследования, проведенного международной группой ученых, который был опубликован в журнале Nature Energy. Ученые в результате своей работы сделали вывод, что ветряная и солнечная энергии относятся к более благоприятным, в плане выбросов углерода, в течение всего своего жизненного цикла.
Они также утверждают, что полная декарбонизация глобального энергетического сектора, путем расширения этих технологий, приведет к появлению минимальных, косвенных выбросов парниковых газов. Следовательно, ничто не будет препятствовать трансформации системы энергоснабжения в благоприятную для климата.
«Как ископаемые, так и не ископаемые энергетические технологии по-прежнему связаны с определенным объемом выбросов парниковых газов в течение своего жизненного цикла. С одной стороны, это связано с тем, что для их строительства и эксплуатации нужна энергия. С другой стороны, выбросы метана происходят напрямую, при сжигании угля и добыче газа. 
«Однако мы обнаружили существенные различия между этими технологиями в отношении  баланса парниковых газов. Производство электроэнергии из биомассы, угля, газа и гидроэнергетики, например, дает большие объемы косвенных выбросов парниковых газов, чем ядерная электроэнергия, ветровые турбины и солнечные батареи», - объясняет ведущий автор исследования Михая Пехль.
В своем исследовании ученые произвели глобальный анализ использования энергии и косвенных выбросов парниковых газов - от всех технологий энергетического сектора. Впервые исследование сочетает в себе сильные стороны симуляций на основе интегрированных моделей энерго экономики и климата. В результате выбираются  оптимальные по стоимости долгосрочные стратегии для достижения климатических целей, с оценкой жизненного цикла. До сих пор эти исследовательские подразделения работали отдельно.
Изучая будущие выбросы будущих систем с низким уровнем выбросов углерода, а также последствия для выбора технологий, исследователи обнаружили, что ископаемые электростанции, оборудованные CCS, будут по-прежнему производить выбросы, в течение всего жизненного цикла. Они составят около 100 г эквивалентов CO2 на кВт/ч произведенной электроэнергии. Этот показатель в десять раз больше, чем 10 граммов эквивалента CO2 для ветровой и солнечной энергии, которые планируются к 2050 году, в сценарии защиты климата. К этому времени производство электроэнергии почти полностью декарбонизируется.
Энергии ветра и солнца обеспечат лучший баланс выбросов парниковых газов, чем технологии на основе ископаемых
 «Для поддержания глобального потепления ниже 2 градусов нам необходимо практически бесплатное электричество, без использования углерода. Это маловероятно, ведь угольная энергетика будет играть важную роль в будущем, даже если электростанции будут оснащены скрубберами для CO2».
«Когда речь идет о выбросах парниковых газов в жизненном цикле, энергия ветра и солнца энергии обеспечивает гораздо лучший баланс парниковых газов, чем низкоуглеродные технологии на основе ископаемых. Они не требуют дополнительной энергии для производства и транспортировки топлива, а сами эти технологии могут быть произведены в значительной степени с декарбонизированным электричеством », - говорит Эдгар Хертвич, промышленный эколог из Йельского университета, соавтор исследования. Это значит, что благодаря технологическим инновациям нам потребуется меньше энергии, чтобы производить ветровые турбины и солнечные фотоэлектрические  системы.
«Некоторые критики утверждают, что возобновляемые источники энергии могут иметь высокие скрытые выбросы парниковых газов, которые нивелируют их преимущества для климата. Проведенное нами исследование доказало, что все наоборот. Во время перехода к чистому энергоснабжению дополнительные выбросы в течение всего жизненного цикла ветровых и солнечных мощностей будут намного меньше, чем оставшиеся выбросы от существующих ископаемых электростанций до того, как они будут выведены из эксплуатации. Чем быстрее произойдет преобразование мощностей с низким содержанием углерода, тем ниже будет общая остаточная углеродная нагрузка для климата » - говорит Гуннар Людерер, руководитель проекта.