Энергия трёх стихий
против углеродных выбросов
на примере Индонезии.
Поскольку Индонезия обладает относительно небольшим энергетическим потенциалом за счёт воды, ветра, биомассы, геотермальной и энергии океана, она будет полагаться в основном на огромный потенциал солнечного. Исследования 2018 г. показали, что для покрытия нужд страны в электричестве путём преобразования в него солнечной энергии, необходимо оборудовать панелями менее 1% площади.
А спустя пару лет, в 2020 Давид Фирнандо Силалахи, кандидат наук из Исследовательской школы электротехники, энергетики и материаловедения Австралийского национального университета, обнаружил, что реальный потенциал страны в этом вопросе превосходит все самые оптимистичные чаяния: на её территории из солнечного света можно производить 640 000 Терраватт-часов (ТВтч) электричества в год, а это – только представьте! – в 2300 раз больше, чем получилось в 2019 году.
Сейчас Индонезия является одним из крупнейших в мире источников выбросов парниковых газов. Но она обязалась достичь к 2060 году углеродной нейтральности.
Однако спрос на энергоресурсы вырос аж в 30 раз – до 9000 ТВтч в год. И несмотря на успокаивающие прогнозы двухлетней давности, это быстрое увеличение энергозатрат вызывает опасения не только по поводу доступности ресурсов и энергетической безопасности населения, но также подвергается риску экологическая устойчивость региона вообще.
Для этого, полагаясь на солнце, Индонезия должна нивелировать перепады электроснабжения в ночное время и в дождливые периоды, а это потребует снабдить энергосистему большим количеством накопителей.
К счастью, у региона есть перспективы природного решения этой проблемы: речь идёт о так называемых гидроаккумуляторах. Технология представляет собой накопление и хранение в неком насосном гидрохранилище энергии (pumped hydro energy storage – PHES).
Если, что называется, «на пальцах», то метод PHES позволяет направить избыток созданной солнечными панелями энергии (то есть её часть, превышающую нужды потребителей) на перекачку воды вверх по склону – в более высокий резервуар. Когда же выработка электроэнергии панелями падает (будь то по причине пасмурной погоды, ночи или аварии, катаклизма), система выпускает накопленный запас воды в нижний резервуар через турбину.
Учёные выяснили, что отличные участки для постройки резервуаров PHES доступны по всей стране, ведь для разработки внеречной системы необходима всего пара близко расположенных озера или водохранилища с перепадом высот около 600 метров. Водоёмы, каждый площадью около километра, нужно соединить туннелем и оборудовать турбонасосом, что избавит от необходимости в плотинах. Для создания новых таких водных аккумуляторов можно использовать как старые места добычи полезных ископаемых, так и существующие озёра, водоёмы, водохранилища. Это означает, что внеречные системы PHES могут оказывать незначительное воздействие на окружающую среду и социальную сферу.
К тому же площадь земли, необходимая для внеречного типа, невелика, что повышает её КПД в несколько раз, по сравнению с речными проектами. И не стоит забывать, что внеречные системы могут снизить зависимость от обычных аккумуляторных батарей за счёт долговечности – до ста лет ресурса! Это также повлияет на экологию путём прямого снижения уровня потребления дефицитных материалов вроде лития и кобальта.
Недавняя правительственная оценка потенциала возобновляемых источников на территории Индонезии составляет 443 ГВт, из которых 208 приходятся на солнечные фотоэлектрические батареи, а 235 – на ветровую, гидро- и геотермальную, океаническую и биоэнергию вместе взятые. Институт реформы основных услуг (IESR) также предложил солнечный потенциал 7700 ГВт и потенциал энергии ветра 106 ГВт. Теперь же, зная потенциал PHES в своих прибрежных водах, правительство могло бы с уверенностью планировать развитие крупномасштабной генерации. Таким образом, переход энергетики к углеродной нейтральности является вполне реалистичной целью.
Этот опыт могут перенять и другие государства, что уже, конечно, вряд ли спасёт нас от повышения среднегодовой температуры на 1.5 градуса к пятидесятому году (мы больше не укладываемся в эти планы, и, видимо, даже в 2 градуса), но, тем не менее, поможет не усугубить климатические реалии в более поздние годы.
По материалам АРМК.
