Климатическая повестка стала одной из ведущих в мире и вовлекла в свою орбиту не только климатологов, но и политиков, экономистов, финансистов, предпринимателей. С точки зрения термоядерной энергетики Солнца «зона жизни» в Солнечной системе медленно перемещается от горячей Венеры в сторону холодного Марса. Но этот процесс заметно проявит себя на Земле через миллионы лет. Сегодня же нашу планету опасно разогревает не Солнце, а человек, активная деятельность которого усилила уровень парникового эффекта, стабильно существовавшего на Земле в течение последних 20 млн лет.
В короткие промежутки времени температура приземного слоя воздуха меняется в виде нерегулярных чередований похолоданий и потеплений. Однако за более чем столетний период наблюдений отчетливо виден долгосрочный тренд глобального потепления с повышением средней температуры атмосферы на 1,1оС. Основная причина этого опасного явления в том, что в структуре мировой энергетики около 80% приходится на ископаемое топливо, в котором доля угля — 40%. По существу, каждый крупный город — это дымящая печка. Влияние человека на климат — это факт, признанный мировым научным сообществом.
Мир увлеченно следит за противостоянием, с одной стороны, климатических скептиков, являющихся приверженцами традиционной энергетики, а с другой — климатических активистов, продвигающих низкоуглеродную альтернативную энергетику. Эколого-социальные требования климатических активистов смыкаются с левыми движениями, а их молодые представители идут дальше — требуют «изменения системы» и ухода от капитализма. Климатические скептики не верят показаниям десятков климатических спутников, тысячам метеостанций и буйков в океане, сотням компьютерных моделей, которые реально фиксируют глобальное потепление, постепенно меняющее облик планеты. Часть климатических скептиков искренна в своих убеждениях, а часть не замечает происходящего потепления, потому что хорошо мотивирована.
Особенно острые дискуссии возникают на ежегодных Климатических конференциях ООН. На очередной конференции в Мадриде, завершившей свою работу в декабре 2019 г., обсуждались правила углеродного рынка и торговли квотами, климатические амбиции стран и совместные инвестиционные проекты. Цель правил — сдержать антропогенное повышение земной температуры на уровне целевого показателя Парижского соглашения в 1,5оС. Для этого необходимо сократить объем выбросов диоксида углерода и других парниковых газов до 23 Гт/год в СО2-эквиваленте. К сожалению, действительность такова, что страны предполагают к 2030 году не сократить, а увеличить добычу угля до 6,4 млрд т/год, что в 3,8 раза больше, чем допускает «сценарий +1,5оС». Современная мировая энергетика движется по антропогенной траектории, которая к концу XXI века обеспечит потепление глобального климата на 3,2оС.
В выступлении Генерального секретаря ООН А.Гутерриша прозвучало: «Никогда не было более важного момента, чтобы прислушаться к науке. Если мы не предпримем решительных мер для предотвращения выбросов, мы будем наблюдать смертельные периоды жары, наводнений и штормов».
Международное агентство по ВИЭ заявляет, что для обеспечения цели Парижского соглашения «+1,5оС» стороны Рамочной конвенции ООН по изменению климата должны ежегодно, начиная с 2020 г., сокращать выбросы СО2 на 7,6%, а в пределах «цели +2оС» — сокращать выбросы на 2,7%. В год старта по снижению выбросов эмиссия антропогенного диоксида углерода составит 40 млрд т, из которых только 21 млрд т будет поглощен Мировым океаном и растительностью суши, а остальные 19 млрд т останутся в атмосфере, усиливая парниковый эффект.
Наиболее достижимым темпом снижения мировых выбросов СО2 является уровень 630 млн т/год, чему соответствует снижение массы сжигаемого угля на 200 млн т/год. Именно такое количество ежегодно изымаемого из мировой энергетики угля могут заместить ежегодно вводимые в эксплуатацию 150 ГВт мощностей возобновляемых источников энергии. Следует принимать во внимание, что в процессе снижения выбросов рост концентрации СО2 будет происходить вплоть до 2050 г., пока не будет достигнут баланс по углероду в системе «эмиссия–сток». К тому времени средняя приземная температура увеличится до 1,7оС. Следует также подчеркнуть, что достигнутая таким образом стабилизация концентрации углекислого газа не остановит процесс потепления климата, потому что накопленный в атмосфере антропогенный СО2 остается в атмосфере на столетия, а в Мировом океане — еще дольше.
На Климатической конференции страны ЕС обнародовали «Новый зеленый курс», предлагающий ужесточение экологического регулирования и меры по ускорению достижения «углеродной нейтральности». Наиболее действенными инструментами, с помощью которых можно обеспечить климатическую устойчивость планеты Земля, являются возобновляемые источники энергии (ВИЭ). К таковым относятся солнечная, ветровая, гидравлическая, геотермальная, а также энергия биомассы. Атомную энергию к ВИЭ отнести сложно, потому что она с большим уровнем затрат на производство электроэнергии (11–19 центов/кВт/ч) не решает климатическую проблему. Не случайно за последние годы доля ВИЭ в мировом производстве электроэнергии удвоилась, а доля АЭС упала с 18% до 10%. Не решат проблему и малые модульные ядерные реакторы, широкое использование которых увеличивает опасность распространения ядерного оружия. Однако в ближайшие десятилетия и атомная энергетика может оказаться полезной в обеспечении декарбонизации мировой экономики.
Правительства большинства стран переосмысливают свои будущие энергосистемы и начинают поэтапно выводить из эксплуатации устаревшие мощности с использованием ископаемого топлива, замещая их современными распределенными системами ВИЭ. Например, страны ЕС и США в 2019 г. снизили эмиссию парниковых газов на 1,7%, а развивающиеся страны по инвестициям в ВИЭ даже обгоняют развитые государства. Естественно, что при этом они не снижают достигнутый уровень благосостояния населения.
Начиная с 2015 г. мировые инвестиции в ВИЭ составляют 300 млрд долларов в год, что обеспечивает стремительный прирост установленной мощности ВИЭ в мире на 8,6% в год. Появляются «станции-гибриды», использующие солнечную и ветровую энергию, новые и традиционные системы хранения энергии, а также умное управление сетями энергоснабжения.
Ветропарки ускоренно распространяются по всему миру. В 2017 г. общая мощность ветровой энергетики (ВЭС) составила 540 ГВт. Страны ЕС свои потребности в электроэнергии на 12% обеспечивают за счет ВЭС. В России установленная мощность ВЭС составляет не более 0,2 ГВт. В мире к 2018 г. построено более 400 ГВт мощности солнечных электростанций, из которых только в Китае установлено более 130 ГВт, а в России всего 0,4 ГВт. Многие страны активно используют геотермальную энергию. Постепенно создается энергетическое будущее без ископаемого топлива.
Наиболее действенным способом стабилизации глобального климата является исключение из мировой энергетики угля как наиболее загрязняющего вида топлива. Во всем мире большинство угольных станций работают в убыток и субсидируются государством. За 2018 г. США и ЕС потребили угля на 10% меньше — в результате мировые выбросы от его сжигания уменьшились на 0,9%. Современная доля угля в энергетике Великобритании за последние годы снизилась с 40% до 2%, при этом доля ВИЭ преимущественно морского базирования увеличилась до 32%. Уголь в мировой энергетике начинает терять свои позиции и экономика России должна быть готовой к этому.
Россия по-настоящему еще не встала на путь к достижению целей Парижского соглашения. Начиная с 1990 г. выбросы парниковых газов российской энергетикой демонстрируют поступательную динамику роста. Россия занимает второе место в мире после США по выбросам СО2 на душу населения — 11,7 т/год при среднемировом значении 4,8 т/год. На фоне мировых тенденций выглядит нелогичной последняя версия энергетической стратегии РФ на период до 2035 г., предполагающая «положительную динамику объемов добычи угля». Подобная стратегия не вписывается в программу климатических действий Парижского соглашения и не позволит снизить выбросы парниковых газов.
Мировая энергетика будет развиваться, но не за счет миллиардов тонн ископаемого топлива, опасно подогревающего планету. По нашим расчетам, к концу ХХI века доля различных источников в мировой энергетике будет примерно соответствовать следующим значениям: ветер и солнце — по 18%; газ и биомасса — по 16%; уголь и нефть — по 5%.
На конференции в Мадриде 600 инвесторов, управляющие капиталом в 37 трлн долларов, призвали правительства стран повысить уровень климатических обязательств, разработать планы постепенного закрытия угольных станций, ввести цену на выбросы углерода. В дальнейшем все инвестиционные проекты, не учитывающие «проблему климата», будут оцениваться очень низко. Цена на выбросы, которая будет введена в ближайшее время, сделает выгодным переход на низкоуглеродные технологии.
Россия должна по возможности быстро пойти по этому пути, чтобы не проиграть конкурентам. Некоторые российские города и компании уже ставят перед собой достаточно амбициозные цели, подавая тем самым пример неторопливому российскому правительству.
Владимир Тетельмин, доктор технических наук, профессор РУДН
