Показать подстраницы +
Скрыть подстраницы

Энергетическая система, полностью основанная на возобновляемых источниках энергии, экономически целесообразна в Финляндии в 2050 году

Энергетическая система, полностью основанная на возобновляемых источниках энергии, во всех энергоемких секторах не только возможное, но и эффективное решение для Финляндии согласно новому исследованию.  Исследователи Лаппеенрантского технологического университета (ЛТУ) изучили варианты энергетических систем, использующих возобновляемые источники энергии, для Финляндии в 2050 году. Результаты показывают, что система, полностью основывающаяся на возобновляемых источниках энергии, возможна, и представляет собой конкурентоспособное решение для Финляндии при тщательном планировании.

Для того, чтобы достичь национальные цели по сокращению парниковых газов, все секторы энергетической системы должны работать практически без вредных выбросов в атмосферу к 2050 году. Моделирование энергетической системы показывает, что система, полностью основанная на возобновляемых источниках энергии и характеризуемая высокой долей ветровых и солнечных источников энергии, включает в себя «умное» взаимодействие между секторами электроэнергетики, отопления/охлаждения и транспортировки. Технология «Power-to-Gas», т.е. преобразование электроэнергии в газы, такие как водород или синтетический природный газ, и решения хранения энергии, такие как батареи, хранения тепла и синтетического природного газа также играют центральную роль в качестве передовых технологий.

Исследование впервые учитывает себестоимость и количественные размеры будущей энергетической системы для Финляндии, что означает, что производительность каждой технологии производства, потребления и хранения была определена. Исследование предлагает экономически и технически осуществимую архитектуру в качестве первой концепции возможной будущей энергетической системы Финляндии, которая затем может быть развита в «дорожную карту».

Эта система включает в себя установленную мощность солнечной энергии до 35 гигаватт и 44 гигаватт энергии ветра, что значительно выше объемов, используемых в предыдущих анализах, однако это поддерживается установленным потенциалом для ветровых и солнечных батарей в Финляндии. Может быть произведено более 166 ТВт электроэнергии в год, что примерно вдвое больше текущего уровня конечного потребления электроэнергии. Избыток электроэнергии будет затем использован для создания синтетических топлив, которые могут потребляться при необходимости для различных целей. Кроме того, электричество непосредственно заменит ископаемые виды топлива в предоставлении многих энергетических услуг, таких как отопление и транспорт. Эти результаты подразумевают мощности стационарной аккумуляторной батареи до 20 ГВт, три миллиона электрических транспортных средств с соответствующей ёмкостью накопителя и «power-to-gas» мощности до 30 ГВт.

В исследовании общие годовые затраты на систему, основанную на 100% возобновляемых источников энергии, составляют примерно 25 миллиардов евро, чуть меньше, чем сценарии с более низкой долей возобновляемых источников энергии и сценария развития без существенных изменений (26 млрд евро). Такая же тенденция была обнаружена в сценариях с более низкой долей и более высокой ценой лесной биомассы, хотя и при более высокой общей годовой стоимости. Для сравнения годовые затраты на нынешнюю энергетическую систему составляют примерно 18 млрд евро с прогнозируемым увеличением до 21 млрд евро к 2020 году при использовании того же метода расчета.

«Основной посыл состоит в том, что система на основе полностью возобновляемых источников энергии должна рассматриваться в качестве допустимого варианта для будущего, а не как радикальная альтернатива. Финляндия, безусловно, имеет обилие возобновляемых ресурсов, таких как солнце, ветер, биоэнергия и уже эксплуатируемая гидроэнергия, которые могут быть использованы на устойчивой основе», говорит Кристиан Брейер, профессор ЛТУ по солнечной экономике.

Моделирование компонентов будущих систем энергетики и расчет будущих затрат важны, потому что энергетическая система Финляндии находится на перепутье. Текущая система выработки электроэнергии устаревает, существуют обязанности по смягчению последствий изменения климата и вопросы колебания цен на энергоносители. В то же время, в Финляндии существуют цели в отношении национальной энергетической безопасности, а также необходимость сохранения конкурентного промышленного сектора и удовлетворения потребностей будущего общества. Биоэнергетика в одиночку не может решить проблему поставки энергоносителей.

Данное исследование позволяет сделать вывод, что вариативность будет ключевой определяющей характеристикой будущих энергетических систем. Раскрывая полный потенциал всех доступных вариантов, могут быть найдены более эффективные и экономичные решения.

«Энергетические технологии составят большую часть этих решений, но давайте не будем недооценивать влияние, которое мы можем оказывать на наше собственное будущее. У нас есть возможность быть более гибкими потребителями энергии, и в то же время многие люди станут более активными производителями энергии. Мы можем стать производителями-потребителями («просьюмерами»)», заявляет исследователь Майкл Чайлд.

Исследователи являются частью исследовательской группы ЛТУ по Солнечной экономике. Научное исследование было проведено в рамках проекта NEO-CARBON ENERGY («Нео-углеродная энергетика»). Результаты представлены на Всемирной конференции «Futures Studies Tackling Wicked Problems» («Футурологические исследования, решающие «злостные» проблемы») в Турку 11-го июня.

Проект «Нео-углеродная энергетика» является одним из проектов направления «стратегические научные открытия» агентства Tekes, осуществляемым в сотрудничестве с Центром технических исследований Финляндии VTT Ltd, Лаппеенрантским технологическим университетом (ЛТУ) и Центром футурологических исследований Финляндии (Finland Futures Research Centre) (FFRC) Университета Турку.

Подробнее:

Ярмо Партанен, директор Школы энергетических систем ЛТУ, имя.фамилия [at] lut.fi

Кристиан Брейер, профессор по солнечной экономике, имя.фамилия [at] lut.fi

Презентация: Slideshare или pdf-file

www.neocarbonenergy.fi

Видео: https://www.youtube.com/watch?v=wcRuTnNYMqI