Неизбежный подъем сектора хранения энергии
Глобальный энергетический кризис приводит к резкому росту зимних счетов за электроэнергию и усугубляет и без того напряженную геополитическую ситуацию. Экономический хаос, вызванный пандемиями, и продолжающиеся проблемы с цепочками поставок привели к тому, что энергетическая промышленность не в состоянии справиться с растущим спросом, который резко возрос, когда мир вышел из изоляции после первых волн Covid-19.
По мере того как Европа пыталась отказаться от угля и нефти, континент стал все больше зависеть от природного газа, который рассматривается как доступная и менее вредная ступенька на пути к декарбонизации. Зависимость от сжиженного природного газа усилила зависимость Европейского Союза от богатой газом России. Путин извлек выгоду из этого геополитического удушья, удерживая поставки газа в Европу на жестком уровне для достижения собственных политических целей на континенте, в том числе добиваясь получения разрешения на строительство газопровода «Северный поток — 2», который позволит России поставлять СПГ напрямую в Германию в обход Украины.
Очевидно, что эта заминка в мировой энергетике является не только результатом хаоса, вызванного пандемией нового коронавируса. Она также является неотъемлемой частью того, что неизбежно станет ухабистой дорогой к глобальной декарбонизации. «Как и любой другой разрыв в глобальной экономике, [энергетический кризис] предполагает, что мир, возможно, вступает в новый режим», — сообщила недавно газета Atlantic. «После 12 лет выхода из кризиса и слишком маленьких государственных дефицитов, десятилетия, когда подавленный спрос был самой большой мировой проблемой, мы внезапно врываемся в мир ограниченных поставок».
Отказ мировой экономики от ископаемых видов топлива представляет собой серьезную проблему, решение которой в лучшем случае будет непростым. Ископаемое топливо обеспечивало миру высокую степень энергетической безопасности, которую переход к «зеленой» энергетике усложнит, прежде чем мир сможет стабилизироваться и приспособиться к «новой норме».
Альтернатива, конечно, многим видится еще хуже. Продолжать сжигать ископаемое топливо на уровнях, близких к историческим, — не вариант. Мир находится на перепутье, и окно для ограничения глобальных выбросов парниковых газов достаточно быстро, чтобы избежать катастрофического изменения климата, быстро закрывается. Срочность и тотальность необходимости декарбонизации неизбежно вызовет неровности на дороге, и этот глобальный энергетический кризис, вероятно, только начало. Однако в долгосрочной перспективе это единственный жизнеспособный вариант.
И есть способы сделать этот переход гораздо более плавным. Накопление энергии — один из самых важных и надежных способов декарбонизации без серьезного ущерба для энергетической безопасности и независимости (читайте: как обойти проблему России). Возобновляемые источники энергии с нулевым уровнем выбросов, такие как солнце и ветер, отлично подходят для выработки экологически чистой энергии, но они непостоянны. В отличие от угля, нефти и природного газа, которые можно сжигать по команде, чтобы удовлетворить спрос, солнечная и ветровая энергия может вырабатываться только тогда, когда дует ветер и светит солнце. Накопители энергии позволяют хранить эту энергию в резерве до тех пор, пока она не понадобится, и подавать ее обратно в сеть, когда это необходимо.
Несмотря на важность этой услуги, сектор хранения энергии все еще находится в зачаточном состоянии. Но ожидается, что в ближайшие годы он будет развиваться бешеными темпами. «Международное энергетическое агентство (МЭА) ожидает, что в течение следующих пяти лет мировые мощности по хранению энергии увеличатся на 56% и достигнут более 270 ГВт к 2026 году, что обусловлено растущей потребностью в создании гибких систем электроснабжения, которые в большей степени полагаются на возобновляемые источники», — сообщила газета Guardian в начале этого месяца.
Связанное с этим: Цены на природный газ в США выросли за один день больше всех в истории
Это сулит большие прибыли тем, кто окажется на первом этаже, и любым стартапам, которые смогут найти новые, инновационные и эффективные способы хранения энергии. Этот сектор горит благодаря технологическим достижениям и экспериментам. «Ожидается, что хорошо зарекомендовавшие себя литий-ионные батареи будут доминировать, — сообщает Guardian, — но их емкость измеряется в часах, а не в днях». Новые энергетические технологии, которые могут хранить энергию в течение более длительных периодов времени, вновь обрели популярность в энергетической отрасли по мере развития зимнего энергетического кризиса».
Одними из наиболее перспективных и широко обсуждаемых вариантов долгосрочного хранения энергии являются гравитационные накопители, накопители концентрированной солнечной энергии, «зеленый водород» и криогенные батареи. Гравитационные накопители могут позволить холмистым регионам удерживать и сбрасывать воду для вращения турбин, подобно гораздо более крупным плотинам, но в гораздо меньших масштабах и с меньшими экологическими последствиями, поскольку не нужно вовлекать реки. При избыточном производстве энергии вода перекачивается на вершину холма. При избыточном спросе она сбрасывается. Накопители концентрированной солнечной энергии сохраняют энергию в виде тепла в форме расплавленной соли и уже тестируются в пилотных проектах в солнечной пустыне Невада. Зеленый водород исторически был дорогостоящим и неэнергоэффективным, но по мере того, как он становится дешевле и проще в производстве благодаря технологическому прогрессу, сжигание этого топлива, которое не оставляет после себя ничего, кроме водяного пара, становится все более привлекательным и жизнеспособным вариантом. Наконец, «криогенные батареи» охлаждают воздух до жидкой формы. При необходимости жидкость снова превращается в газ, вращая турбину.
Хотя эти технологии находятся на стадии зарождения, они являются чрезвычайно перспективными шагами вперед, способными сохранять энергию намного дольше, чем традиционные батареи, и без необходимости использования невозобновляемого лития. В недалеком будущем одна или все эти технологии хранения энергии смогут поддерживать свет и отопление в вашем доме, будь проклят глобальный газовый кризис.