Как Америка самоубьется энергетически. Rystad Energy представило лучшую модель реализации климатического плана Байдена

Климатические цели, которые недавно были установлены администрацией Байдена в США, представляют собой сложную задачу и требуют серьезных изменений в энергетической системе страны, которые поколебали бы нынешний статус-кво топливной энергетики. Rystad Energy смоделировала то, что она считает наиболее достижимым рецептом для достижения поставленных жестких целей, формулу, которая включает обильное сокращение использования ископаемого топлива и расходы в размере 2,5 трлн долларов США на проекты в области возобновляемых источников энергии в этом десятилетии, переход, которому будет способствовать предстоящее сокращение затрат на аккумуляторные батареи.

Хотя существует бесконечное множество способов решения этого уравнения, модель Rystad Energy создает баланс, который мы считаем наиболее жизнеспособным энергетическим комплексом. Результаты, которые предлагает модель, конечно, не высечены на камне, и в возможной успешной реализации плана могут быть отклонения, при этом некоторые переменные корректируются в любом направлении, чтобы обеспечить сочетание совместимости с "планом Байдена".

Чтобы сократить выбросы парниковых газов в США на 50% к 2030 году и выполнить работу, необходимую для продолжения пути, благоприятного для климата, и достижения дальнейших целей, поставленных на 2035 и 2050 годы, исследовательская группа Rystad Energy разработала дорожную карту, которая является сбалансированной и достижимой. Вот ключевые элементы этой дорожной карты:

Чтобы сократить выбросы парниковых газов в США на 50% к 2030 году и выполнить работу, необходимую для продолжения пути, благоприятного для климата, и достижения дальнейших целей, поставленных на 2035 и 2050 годы, наша исследовательская группа разработала дорожную карту, которая является сбалансированной и мыслимой. Вот ключевые элементы этой дорожной карты:

- Сокращение потребления угля в США на 65% к 2030 году по сравнению с ожидаемым уровнем 2021 года около 500 миллионов тонн
- Сокращение потребления нефти в США на 32% к 2030 году по сравнению с предполагаемым уровнем 2021 года в 19 млн баррелей в сутки
- Сокращение потребления природного газа в США на 27% к 2030 году по сравнению с уровнем 2021 года в 30 трлн кубических футов
- Доля аккумуляторных электромобилей в продажах новых автомобилей в США должна достичь 24% в 2024 году и 74% в 2028 году
- Доля продаж новых грузовиков, не связанных с ископаемым топливом, в США должна достичь 10% в 2024 году и 49% в 2028 году
- Мощность солнечной фотоэлектрической энергии должна вырасти с примерно 100 ТВтч в 2021 году до 2200 ТВтч в 2030 году
- Выработка энергии ветра должна вырасти с примерно 400 ТВтч в 2021 году до 2500 ТВтч в 2030 году
- К 2030 году необходимо нарастить около 1500 ГВт солнечной мощности и 700 ГВт ветровой мощности
- Для резервного питания солнечной и ветровой энергии к 2030 году потребуется около 1800 ГВт-ч аккумуляторных батарей или других гибких источников энергии
- Для инвестиций в возобновляемые источники энергии с 2021 по 2030 год потребуется около 2,5 триллиона долларов
- К 2030 году в США должно быть введено в эксплуатацию около 200 миллионов тонн мощностей по улавливанию и утилизации СО2

«Цели, поставленные администрацией Байдена, очень амбициозны и предполагают выполнение весьма сложного плана. При любом сценарии ключевую роль играет возобновляемая энергия, поэтому потребуются гибкие энергоисточники для обеспечения бесперебойности генерации. Если стоимость батарейных технологий будет снижаться достаточно быстро, то хранение энергии будет более привлекательным, чем перестройка энергосетей, рынок аккумуляторных батарей получит бурное развитие и станет таким же крупным, как рынок электромобилей», - считает исполнительный руководитель Rystad Energy Яранд Ристад (Jarand Rystad).

Результатом предложенного выше энергетического баланса Rystad Energy станет сокращение выбросов углекислого газа с 6 млрд.т в 2005 году до 3 млрд.т в 2030 году. Если посмотреть на все выбросы парниковых газов в США, то они сократятся с 9 млрд.т в 2005 году до 4,5 млрд.т в 2030 году. Напряженная работа в текущем десятилети создаст хорошую основу для декарбонизации энергетического сектора США к 2035 году и достижения цели чистого нулевого выброса углерода в 2050 году.

Что поможет сделать план Байдена достижимым? Rystad Energy отмечает ряд преимуществ и положительных факторов, которые будут этому способствовать.

Стоимость солнечной фотоэлектрической энергии уже дешевле, чем традиционная электрогенерация, при этом установленная стоимость составит примерно 1 миллиард долларов за ГВт в 2021 году. Ожидается, что в 2030 году этот показатель снизится до 600 миллионов долларов за ГВт, или 1,2 миллиарда долларов за ГВт в 2030 году, включая аккумуляторные батареи.

Затраты на оборудование также могут быть снижены за счет масштабирования поставок. Солнечные фотоэлектрические ресурсы в изобилии имеются вдоль побережья и южного пояса, и ожидается, что прирост их мощностей в 25 ГВт в год в 2021 году увеличится в 10 раз до 250 ГВт в начале 2030-х годов, поскольку никакие другие источники не обеспечат лучшую экономику.

В США также имеется множество ветровых ресурсов. Береговые ветровые ресурсы в изобилии имеются в районах среднего континента и Великих озер, а также в Техасе, в то время как прибрежные ветры широко распространены у северо-восточного побережья Атлантики и у тихоокеанского побережья. Для достижения этих целей оба типа развития (ввода в эксплуатацию) ветроэнергетики должны вырасти до пиковой годовой мощности в 90 ГВт в 2026 и 2027 годах.

При нормальных погодных условиях ветер и солнце будут генерировать 63% электроэнергии в США к 2030 году, а для  бесперебойной работы потребуется  мощности гибкой энергетики. Гибкие источники, такие как гидроэнергетика, обеспечат 5% выработки электроэнергии. Аналогичным образом, природный газ обеспечит 16% генерации, в то время как биомасса, несмотря на снижение её доли, обеспечит 1% генерации в 2030 году. Ядерная энергия и уголь не являются гибкими и неудобны для рассмотрения в качестве резервных источников возобновляемых источников энергии.

Стоимость аккумуляторных батарей будет определять точку баланса выбора между использованием других гибких источников или модернизацией сети (с использованием аккумуляторов). Если стоимость батарей снизится достаточно быстро, она создаст свой собственный рынок как в виде интегрированных аккумуляторных ферм в солнечных и ветряных электростанциях, так и независимых (ферм) в различных местах в основных сетях и в микрогридах.