100% ВДЕ. Вже не мрія, а неминуче майбутнє

Дослідження Університету LUT і 14 інших провідних міжнародних університетів свідчать про те, що нова система в основному базуватиметься на сонячній і вітровій енергії, акумулюванні енергії, з’єднанні секторів, а також прямій і непрямій електрифікації майже всього попиту на енергію.

Сотні наукових досліджень довели, що системи відновлюваної енергії на 100% можуть бути досягнуті на глобальному, регіональному та національному рівнях до 2050 року або раніше. Кількість опублікованих досліджень зростала на 27% щорічно з 2010 року та продовжує зростати з кожним роком.

«Швидко зростаюча кількість дослідників приходить до висновку, що весь попит на енергетичну систему можна задовольнити за рахунок відновлюваних джерел енергії, і що це буде фактично дешевше в довгостроковій перспективі, дотримуючись вимог сталого розвитку», — підсумовує професор Крістіан Брейєр з Університету LUT.

Ключовими стовпами цієї нової енергетичної системи є сонячна та вітрова енергія, накопичення енергії, об’єднання секторів та електрифікація всіх енергетичних і промислових секторів, що передбачає рішення Power-to-X і hydrogen-to-X, доповнені майбутнім видаленням вуглекислого газу для стабілізації клімату. Тематичний огляд має назву «Про історію та майбутнє досліджень систем 100% відновлюваної енергії» та опублікований в IEEE Access.

«За даними Організації Об’єднаних Націй, понад 160 компаній з активами в 70 трильйонів доларів США зобов’язуються декарбонізувати світову економіку, що означає поступову відмову від використання викопного палива до 2050 року. Наше дослідження показало, що ми маємо технології для реалізації глобального енергопостачання, яке повністю базується на відновлювана енергія», – говорить доктор Свен Теске , доцент Технологічного університету Сіднея (UTS).

«Наука чітко показує, що глобальне постачання 100% відновлюваної енергії є технічно та економічно можливим. Наступним кроком є включення нашого дослідження до звітів Міжурядової групи експертів зі зміни клімату (IPCC), які наразі базуються на застарілих дослідженнях енергетичних сценаріїв», – продовжує Теске.

« Сильний скептицизм» давно позаду

Спочатку дослідження 100% відновлюваних джерел енергії наштовхнулися на сильний скептицизм. Тепер провідні дослідники об’єднали свої погляди. Стаття відображає розвиток дослідницької галузі, сучасний стан, минулу критику та дає погляд на майбутні дослідницькі потреби. Понад 20 авторів із 15 організацій та 9 країн долучилися до цього спільного дослідження.

«Багато молодих людей перебувають у депресії, тому що відчувають, що зміну клімату неможливо зупинити. Ми хочемо дати їм надію, показавши, що наш світ може отримати всю свою потребу в енергії з відновлюваних джерел енергії за ціною, нижчою від ціни викопного палива. Коли ми вперше запропонували це, нас висміяли, але ця стаття показує, що наші ідеї зараз є науковим мейнстрімом», — каже Ауке Хоекстра з Технологічного університету Ейндховена в Нідерландах.

Основна критика дослідницького центру системи 100% відновлюваної енергетики звучить щодо рентабельності інвестицій (EROI) у відновлювані джерела енергії, мінливості та стабільності системи, витрат, попиту на сировину. Ці аспекти безпосередньо розглядаються, і показано, що вони або є темою минулого, або що існують рішення, щоб жоден із цих аспектів не можна було розглядати як показовий.

«Зокрема, часто висловлюваний аргумент про те, що відновлювані джерела енергії не забезпечують і не можуть забезпечити вищий енергетичний прибуток від інвестицій, ніж викопне паливо, оскільки в даний час викопне паливо все ще потрібне для їх виробництва та встановлення, є фундаментально помилковим. Згідно з логікою, вугілля ніколи не могло стати життєздатним джерелом великої кількості «чистої» енергії, оскільки спочатку воно було завантажено тваринною енергією з нижчим EROI (тобто людські м’язи та кінні екіпажі потрібно було використовувати для видобутку та транспортування його з шахт)», – додає Макро Раугей з Університету Оксфорд Брукс, Великобританія, та Колумбійського університету, Нью-Йорк, США.

Однак, за словами дослідників статті, можна помітити значну інституційну інерцію, яка перешкоджає прийняттю прогресивних рішень системи 100% відновлюваної енергетики для Міжнародного енергетичного агентства та Міжурядової групи експертів зі зміни клімату. Перехід міг би бути швидшим, що призвело б до дешевшої енергетичної системи для більш високого рівня стійкості, якби міжнародні інституції взяли на озброєння останні висновки, отримані в результаті дослідження 100% систем відновлюваної енергії.

Потрібні нові дослідження

Дослідження систем 100% відновлюваної енергії стимулювало відповідні політичні цілі, що, у свою чергу, призвело до нових досліджень у цій галузі. Результатом широкого обговорення стали різні нові дослідницькі галузі, такі як об’єднання секторів і розумні енергетичні системи, критичність матеріалів, міжрічні коливання ресурсів, надійність і безпека систем, а також негативні викиди CO2 для швидшого подолання надзвичайної кліматичної ситуації.

«Технології вже є. Представлені суттєві докази вже також є емпіричними доказами в кількох регіонах і країнах. Здатність використовувати синергію енергоефективності, електрифікації, централізованого опалення та використання електропалива, безперечно, доведена. Тепер ті, хто приймає рішення, мають припинити всі нові інвестиції у викопне паливо та зосередитися на створенні інтелектуальних енергетичних систем на основі відновлюваних джерел енергії», — каже Брайан В. Матісен , Ольборзький університет, Данія.

Відповідно до цих 15 провідних університетів, компанії, неурядові організації та уряди повинні працювати разом, щоб сприяти залученню громадськості, необхідному для впровадження розподілених стійких енергетичних систем. Дослідники кажуть, що місцеві моделі власності, управління та ринку повинні бути розроблені відповідно до різного контексту та культурних традицій у всьому світі.