Как избежать климатических катастроф? План Б 4.0: спасение цивилизации - Лестер Браун

В Испании, еще одной сверхдержаве по производству электроэнергии с помощью солнечного тепла, сейчас находятся на стадии строительства около 50 таких электростанций. Мощность каждой из них составляет примерно 50 мегаватт. В других странах, в том числе в Израиле, Австралии, Южной Африке, Объединенных Арабских Эмиратах и в Египте, существуют отдельные проекты строительства электростанций, работающих на тепловой энергии солнечных лучей. По меньшей мере в десятке других солнечных стран теперь признают потенциал этого неистощимого и дешевого источника электричества и концентрируют усилия для подключения к этому источнику49.

Индия относится к числу тех стран, которым идеально подходят электростанции, работающие на тепловой энергии солнечных лучей. Здесь не так много энергии ветра, как, скажем, в Китае или США, но Большая Индийская пустыня на северо-западе страны дает огромные возможности для строительства электростанций, работающих на тепловой энергии Солнца. Сотни таких станций, возведенных в пустыне, могли бы удовлетворить большую часть потребностей Индии в электроэнергии. Территория Индии не так уж велика, а это значит, что расстояния для строительства линий энергопередач, связывающих электростанции с центрами концентрации населения, сравнительно малы.

Издержки на производство электричества с помощью теплового излучения Солнца стремительно снижаются. Сегодня стоимость такой энергии составляет приблизительно 12–18 центов за киловатт-час. Министерство энергетики США планирует инвестировать значительные средства в исследования, которые позволят к 2020 г. снизить издержки такого производства электроэнергии до 5–7 центов за киловатт-час50.

Мы знаем, что солнечная энергия имеется в избытке. Американское общество солнечной энергии отмечает, что только ресурсов юго-западной части США достаточно для того, чтобы покрыть нынешние потребности страны в электричестве четыре раза. Бюро землепользования США, ведомство, управляющее государственными землями, получило запросы на предоставление прав землепользования для строительства работающих на тепловой энергии Солнца или работающих на фотоэлектрических батареях электростанций общей мощностью 23 000 мегаватт в Неваде, 40 000 мегаватт в Аризоне и свыше 54 000 мегаватт в пустынной местности на юге Калифорнии51.

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 энергетики52.

Судить о темпах развития энергетики, питаемой солнечной энергией, можно и по тому, с какой скоростью и в каких объемах входят в употребление солнечные нагреватели воды. Например, в настоящее время в Китае на крышах домов размещено 27 млн солнечных водонагревателей. Так как такие устройства выпускают почти 4000 китайских компаний, эта сравнительно простая технология стремительно проникла в деревни, где до сих пор нет электричества. Крестьяне всего лишь за 200 долларов могут приобрести и смонтировать на крышах своих домов накопитель солнечного тепла, чтобы принять теплый душ. Эта технология распространяется по Китаю со скоростью лесного пожара, и в некоторых регионах этот рынок уже близок к насыщению. В Пекине площадь таких смонтированных на крышах накопителей-нагревателей воды сейчас составляет 114 млн кв. м, к 2020 г. эту площадь планируется увеличить до 300 млн кв. м53.

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, бесплатной54.

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 накопителей55.

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 помещения56.

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 года57.

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 нарастать58.

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. м59.

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 угле60.

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.