Как избежать климатических катастроф?: План Б 4.0: спасение цивилизации
Шрифт:
На глобальном уровне Гринпис, Европейская ассоциация производства электричества с помощью теплового излучения Солнца и программа SolarPACES Международного энергетического агентства разработали план строительства работающих на тепле солнечных лучей электростанций общей мощностью 1,5 млн мегаватт. План должен быть выполнен к 2050 г. В рамках Плана Б мы предлагаем миру более скромную цель: к 2020 г. построить работающие на тепловой энергии Солнца электростанции мощностью 200 000 мегаватт. Эта цель вполне может быть перевыполнена по мере того, как будет проявляться истинный экономический потенциал такой энергетики [429] .
429
Christoph Richter, Sven Teske, and Rebecca Short, Concentrating Solar Power Global Outlook 2009 (Amsterdam, Tabernas, and Brussels: Greenpeace International, SolarPACES, and ESTIF, May 2009), pp. 53–59.
Судить о темпах развития энергетики, питаемой солнечной энергией, можно и по тому, с какой скоростью и в каких объемах входят в употребление
430
Werner Weiss, Irene Bergmann, and Roman Stelzer, Solar Heat Worldwide: Markets and Contribution to the Energy Supply 2007 (Gleisdorf, Austria: IEA, Solatr Heating & Cooling Programme, May 2009), p. 21; “Sunrise or Sunset?”, China Daily, 25 August 2008; Ryan Hodum, “Kunming Heats Up as China’s ‘Solar City’ ”, China Watch (Washington, DC: Worldwatch Institute and Global Environmental Institute, 5 June 2007); Emma Graham-Harrison, “China Solar Power Firm Sees 25 Percent Growth”, Reuters, 4 October 2007.
Энергия, которую удалось произвести благодаря этим установкам в Китае, эквивалентна электроэнергии, генерируемой 49 работающими на угле электростанциями. Возможно, вскоре и другие развивающиеся страны, такие как Индия и Бразилия, станут свидетелями того, как миллионы семей перейдут на эту недорогую технологию нагревания воды. Скорость распространения этой технологии в сельских районах, лишенных линий энергоснабжения, подобна скорости, с которой мобильные телефоны обошли традиционные стационарные телефонные линии, предоставив услуги связи миллионам людей, которые, не появись мобильная связь, так бы и томились в списках очередников на подключение телефонов. И еще одна особенность: после того, как стоимость установки солнечного нагревателя на крыше оплачена, горячая вода становится, в сущности, бесплатной [431] .
431
Монтируемые на крышах нагреватели воды имеют мощность 0,7 киловатта на кв. метр и коэффициент использования мощности, близкий к коэффициенту мощности монтируемых на крышах фотоэлектрических батарей (22 %); номинальная мощность взята из работы: Weiss, Bergmann, and Stelzer, op. cit. note 53, p. 4; коэффициент мощности взят из публикации: DOE, NREL, op. cit. note 1.
В Европе, где стоимость энергии сравнительно высока, солнечные нагреватели воды, устанавливаемые на крыше, также быстро распространяется. 15 % австрийских семей уже получают горячую воду из таких нагревателей. Как и в Китае, в некоторых австрийских деревнях на крышах почти всех домов установлены такие накопители. Далеко в этом направлении продвинулась и Германия. Джанет Сейвин из Worldwatch Institute отмечает, что примерно 2 млн немцев ныне проживают в домах, которые обогреваются смонтированными на крышах накопителями солнечной энергии, и получают горячую воду из тех же накопителей [432] .
432
Ole Pilgaard, Solar Thermal Action Plan for Europe (Brussels, Belgium: ESTIF, 2007); Weiss, Bergmann, and Stelzer, op. cit. note 53, p. 21; U. N. Population Division, op. cit. note 23; Janet L. Sawin, “Solar Industry Stays Hot” — в книге: Worldwatch Institute, Vital Signs 2006–2007 (New York: W. W. Norton & Company, 2006).
Быстрое распространение в последние годы нагревания воды и отопления за счет установленных на крышах систем, использующих солнечную энергию, вдохновило Европейскую федерацию промышленности тепловой энергии Солнца (ESTIF) поставить перед собой амбициозную задачу: к 2020 г. развернуть смонтированные на крышах накопители солнечного тепла на площади 500 млн кв. м, что будет равно 1 кв. м в расчете на каждого жителя Европы. Этот показатель лишь ненамного превысит 0,93 кв. м мощностей на одного человека, уже существующих ныне на Кипре, который является мировым лидером по использованию тепловой энергии солнечных лучей. Предполагается, что большинство новых установок будут системами типа Solar-Combi, которые спроектированы так, чтобы и нагревать воду, и обогревать помещения [433] .
433
Pilgaard, op. cit. note 55; Weiss, Bergmann, and Stelzer, op. cit. note 53, p. 21; U. N. Population Division, op. cit. note 23.
В Европе накопители солнечной тепловой энергии сосредоточены в Германии, Австрии и Греции, к которым постепенно присоединяются Франция и Испания. Появившееся в марте 2006 г. обязательство, требующее установки накопителей тепла на всех новых или реконструированных зданиях, подстегнуло соответствующую инициативу в Испании. Португалия быстро последовала примеру Испании, разработав собственный аналогичный мандат. По оценкам Европейской федерации
промышленности тепловой энергии Солнца, Европейский союз обладает долгосрочным потенциалом для создания установок по нагреванию воды и обогреву помещений совокупной мощностью 1200 гигаватт. Этих мощностей может хватить для удовлетворения максимальных потребностей Европы в обогреве в течение холодного времени года [434] .434
Uwe Brechlin, “Study on Italian Solar Thermal Reveals a Surprisingly High Contribution to EU Market: 130 MWth in 2006”, press release (Brussels: ESTIF, 24 April 2007); Sawin, op. cit note 55, p. 38; Les Nelson, “Solar-Water Heating Resurgence Ahead?”, Solar Today, May/June 2007, p. 28; Pilgaard, op. cit. note 55; Ambiente Italia, STO Database, ProSTO Project Web site — см. www.solarordinances.eu, просмотрено 3 июня 2009 г.
В США производство устанавливаемых на крышах нагревателей воды, работающих за счет солнечной энергии, в прошлом было нишей рынка, обслуживающей бассейны. В период между 1995 и 2005 г. было продано 10 млн кв. м нагревателей воды для бассейнов. Впрочем, после введения в 2006 г. федеральных налоговых льгот, даже с такой небогатой историей отрасль сумела перестроиться на производство устройств нагревания воды и отопления помещений для массового рынка. В 2006 г. темпы развертывания таких систем в США увеличились втрое (лидерами стали Гавайи, Калифорния и Флорида), и с тех пор продолжают стремительно нарастать [435] .
435
Nelson, op. cit. note 57, p. 27; Larry Sherwood, U. S. Solar Trends 2007 (Latham, NY: Interstate Rebewable Energy Council, August 2008), p. 9; Jackie Jones, “Such and Obvious Solution”, Renewable Energy World, 2 September 2008.
Итак, мы располагаем данными, необходимыми для построения глобальных прогнозов. Китай поставил задачу к 2020 г. построить работающие на тепле солнечных лучей нагреватели воды на площади 300 млн кв. м. Европейская федерация промышленности тепловой энергии Солнца ставит задачу к 2020 г. развернуть такие мощности на площади 500 млн кв. м. В США намерены развернуть такие мощности на площади 300 млн кв. м. Учитывая недавно введенные в действие налоговые стимулы, эти цели вполне достижимы. Япония, в которой монтируемые на крышах солнечные нагреватели воды в настоящее время развернуты на площади 7 млн кв. м и которая импортирует практически весь необходимый ей объем ископаемого топлива, легко может развернуть установку нагревателей воды на площади 80 млн кв. м [436] .
436
Weiss, Bergmann, and Stelzer, op. cit. note 53, p. 21; данные о стимулах взяты из работы: Jones, op. cit. note 58.
Если Китай и Европейский союз достигнут своих целей, а Япония и США выполнят свои планы развертывания работающих на солнечной энергии нагревателей воды, в совокупности это составит 1180 млн кв. м устройств, обеспечивающих нагревание воды и отопление помещений. С учетом возможного развертывания таких мощностей в развивающихся странах помимо Китая, общая площадь, покрытая такими устройствами, в 2020 г. может превысить 1,5 млрд кв. м. К 2020 г. это даст миру 1100 гигаватт тепловой энергии, генерируемой с помощью Солнца, что эквивалентно мощности 690 тепловых станций, работающих на угле [437] .
437
Если в 2020 г. 5 млрд. человек, проживающих в развивающихся странах за пределами Китая, создадут сравнимые с Китаем 0,08 кв. м. смонтированных на крышах мощностей по нагреванию воды и отоплению помещений на человека, это добавит к общей площади таких мощностей в мире 400 млн. кв. м. Предположения основаны на данных из работы: Weiss, Bergmann, and Stelzer, op. cit. note 53, p. 21, и публикации: U. N. Population Division, op. cit. note 23.
Прогнозируемое огромное расширение использования солнечной энергии для нагревания воды и обогрева помещений в промышленно развитых странах может приблизить мощности приспособлений для такого применения солнечного тепла к мощности существующих тепловых станций, работающих на угле, и сократить использование природного газа по мере вытеснения солнечными водонагревателями электрических и газовых водонагревателей. Впрочем, в странах, подобных Китаю и Индии, приборы для нагревания воды солнечным теплом просто сократят потребность в новых электростанциях, работающих на угле.
Использование солнечного тепла для нагревания воды и обогрева помещений в Европе и Китае крайне привлекательно с точки зрения экономики. В среднем в промышленно развитых странах такие системы окупают себя за счет сокращения потребления электроэнергии менее чем за 10 лет. Эти системы также предпочтительны с точки зрения энергетической безопасности и предотвращения изменений климата [438] .
Поскольку стоимость монтируемых на крышах водонагревателей снижается (особенно в Китае), к Израилю, Испании и Португалии, вероятно, присоединятся многие другие страны, в которых установка на крышах новых зданий солнечных водонагревателей станет обязательной. Эти монтируемые на крышах устройства, ранее считавшиеся причудами или капризами чудаков, быстро становятся массовым явлением [439] .
438
Nelson, op. cit. note 57, p. 26
439
Там же, p. 28; Ambiente Italia, op. cit. note 57.