Перспективы энергетических технологий 2020 - это крупная новая публикация МЭА, посвященная технологическим потребностям и возможностям для достижения международных целей в области климата и устойчивой энергетики. Этот флагманский отчет предлагает жизненно важный анализ и советы по чистым энергетическим технологиям, которые необходимы миру для достижения целей по нулевым выбросам.
В подробном анализе отчета указаны технологии, необходимые для сокращения выбросов во всех сферах энергетического сектора, включая области, где технологический прогресс все еще отсутствует, например, транспорт на дальние расстояния и тяжелая промышленность. Он показывает объем сокращений выбросов, который требуется от электрификации, водорода, биоэнергетики и улавливания, использования и хранения углерода. Он также дает оценку выбросов от существующей инфраструктуры и того, что можно сделать для их устранения.
«Тем не менее, основные проблемы остаются. Этот новый отчет МЭА не только показывает масштаб проблемы, но и предлагает важные рекомендации по ее преодолению. Солнечная энергия выводит возобновляемые источники энергии на новые высоты на рынках по всему миру, сверхнизкие процентные ставки могут помочь в финансировании растущего числа проектов в области экологически чистой энергии, все больше правительств и компаний поддерживают эти критически важные технологии, а важнейшие энергетические инновации могут вот-вот появиться. взлететь, - сказал доктор Бирол.
«Однако нам нужно еще больше стран и предприятий, нам необходимо удвоить усилия, чтобы обеспечить доступ к энергии всем тем, кто в настоящее время ее не хватает, и нам необходимо решить проблему выбросов из огромного количества существующей энергетической инфраструктуры, которая используется во всем мире, которая угрожают сделать наши общие цели недостижимыми».
"Несмотря на трудности, вызванные кризисом Covid-19, несколько недавних событий дают нам основания для растущего оптимизма в отношении способности мира ускорить переход к чистой энергии и достичь своих целей в области энергетики и климата."-Д-р Фатих Бирол, исполнительный директор МЭА.
«Тем не менее, основные проблемы остаются. Этот новый отчет МЭА не только показывает масштаб проблемы, но и предлагает важные рекомендации по ее преодолению. Солнечная энергия выводит возобновляемые источники энергии на новые высоты на рынках по всему миру, сверхнизкие процентные ставки могут помочь в финансировании растущего числа проектов в области экологически чистой энергии, все больше правительств и компаний поддерживают эти критически важные технологии, а важнейшие энергетические инновации могут вот-вот появиться. взлететь, - сказал доктор Бирол.
«Однако нам нужно еще больше стран и предприятий, нам необходимо удвоить усилия, чтобы обеспечить доступ к энергии всем тем, кто в настоящее время ее не хватает, и нам необходимо решить проблему выбросов из огромного количества существующей энергетической инфраструктуры, которая используется во всем мире, которая угрожают сделать наши общие цели недостижимыми ».
Прочтите полный пресс-релиз .
Чтобы избежать наихудших последствий изменения климата, мировая энергетическая система должна быстро сократить свои выбросы.
Призывы сократить глобальные выбросы парниковых газов становятся все громче с каждым годом, но выбросы остаются на неприемлемо высоком уровне. Международные климатические цели требуют, чтобы выбросы достигли пика как можно скорее, а затем быстро снизились до нулевого уровня во второй половине этого века. Подавляющее большинство глобальных выбросов CO2 приходится на энергетический сектор, что свидетельствует о необходимости более чистой энергетической системы. Глобальные выбросы CO2 должны сократиться в 2020 году из-за кризиса Covid-19, но без структурных изменений в энергетической системе это снижение будет только временным.
Достижение нулевого уровня выбросов требует радикального преобразования способов поставки, преобразования и использования энергии.
Быстрый рост ветряных, солнечных и электрических автомобилей показал потенциал новых экологически чистых энергетических технологий для снижения выбросов. Чистые нулевые выбросы потребуют, чтобы эти технологии были развернуты в гораздо большем масштабе, в тандеме с разработкой и массовым развертыванием многих других решений в области чистой энергии, которые в настоящее время находятся на более ранней стадии разработки, таких как многочисленные применения водорода и улавливания углерода. . Сценарий устойчивого развития МЭА - дорожная карта для достижения международных целей в области климата и энергетики - доводит глобальную энергетическую систему до нулевого уровня выбросов к 2070 году, включая аспекты изменения поведения наряду с глубокими преобразованиями в технологии и инфраструктуре энергетических систем.
В этом отчете анализируется более 800 технологических вариантов, чтобы изучить, что должно произойти, чтобы мир достиг нулевых выбросов к 2050 году.
В докладе основное внимание уделяется сценарию устойчивого развития, но он также включает дополнительный пример ускоренных инноваций, в котором исследуются технологические последствия достижения к 2050 году чистых нулевых выбросов во всем мире. Целью анализа является оценка проблем и возможностей, связанных с быстрым переходом к чистой энергии. Отчет охватывает все области энергетической системы, от преобразования топлива и выработки электроэнергии до авиации и производства стали.
Многие правительства имеют амбициозные планы по сокращению выбросов в энергетическом секторе .
Некоторые правительства даже включили в закон или предложенное законодательство амбиции нулевого уровня, в то время как другие обсуждают свои собственные стратегии нулевого уровня. Многие компании также объявили о целевых показателях выбросов углерода. Успех технологий использования возобновляемых источников энергии дает правительствам и бизнесу повод для оптимизма. Но для достижения этих целей потребуется уделять гораздо больше внимания секторам транспорта, промышленности и строительства, на которые сегодня приходится более 55% выбросов CO2 от энергетической системы.
Распространение использования электроэнергии на большее количество секторов экономики является самым крупным фактором достижения нулевых чистых выбросов.
В сценарии устойчивого развития конечный спрос на электроэнергию увеличивается более чем вдвое. Этот рост обусловлен использованием электроэнергии в автомобилях, автобусах и грузовиках; производить переработанный металл и обеспечивать теплом промышленность; и для обеспечения энергией, необходимой для отопления, приготовления пищи и других устройств в зданиях.
Для достижения нулевых выбросов в 2050 году потребуется гораздо более быстрое развертывание низкоуглеродной энергетики.
В случае более быстрых инноваций производство электроэнергии в 2050 году будет примерно в 2,5 раза выше, чем сегодня, что потребует темпов роста, эквивалентных добавлению всего энергетического сектора США каждые три года. Между тем, ежегодный прирост мощности возобновляемой электроэнергии должен в среднем примерно в четыре раза превышать текущий рекорд, который был достигнут в 2019 году. Сама по себе трансформация энергетического сектора могла бы помочь миру достичь нулевого уровня выбросов только на треть.
Водород расширяет возможности электричества.
Помимо растущего спроса на электроэнергию в разных частях экономики, требуется большое количество дополнительной генерации для низкоуглеродного водорода. Глобальная мощность электролизеров, которые производят водород из воды и электричества, увеличивается до 3 300 ГВт в сценарии устойчивого развития с 0,2 ГВт сегодня. Для производства низкоуглеродного водорода, необходимого для достижения нулевых выбросов, эти электролизеры потребляли бы вдвое больше электроэнергии, чем сегодня вырабатывает Китайская Народная Республика. Этот водород образует мост между энергетическим сектором и отраслями промышленности, где прямое использование электроэнергии было бы проблематичным, например, при производстве стали из железной руды или заправке топливом больших судов.
Улавливание углерода и биоэнергетика играют многогранную роль.
Улавливание выбросов CO2 для их устойчивого использования или хранения (известное как CCUS)1 является важной технологией для достижения нулевых выбросов. В сценарии устойчивого развития CCUS используется для производства синтетического топлива с низким содержанием углерода и для удаления CO2 из атмосферы. Это также жизненно важно для производства низкоуглеродного водорода, необходимого для достижения нулевых чистых выбросов, в основном в регионах с дешевыми ресурсами природного газа и доступными хранилищами CO2. В то же время использование современной биоэнергетики утроилось по сравнению с сегодняшним уровнем. Он используется для прямой замены ископаемого топлива (например, биотоплива для транспорта) или для косвенной компенсации выбросов за счет его совместного использования с CCUS.
Безопасная и устойчивая энергетическая система с нулевыми выбросами приводит к появлению нового поколения основных видов топлива.
Безопасность сегодняшней глобальной энергетической системы в значительной степени обеспечивается развитыми мировыми рынками трех основных видов топлива - угля, нефти и природного газа - на которые в совокупности приходится около 70% мирового конечного спроса на энергию. Электроэнергия, водород, синтетическое топливо и биоэнергия в конечном итоге составляют такую же долю спроса в сценарии устойчивого развития, как и ископаемое топливо сегодня. Электричество не может обезуглерожить целую экономику в одиночку.
Более быстрое продвижение к нулевым выбросам будет зависеть от более быстрых инноваций в электрификации, водороде, биоэнергетике и CCUS.
Чуть более одной трети совокупных сокращений выбросов в сценарии устойчивого развития связано с технологиями, которые сегодня коммерчески недоступны. В случае Faster Innovation Case эта доля возрастает до половины. Тридцать пять процентов дополнительных усилий по декарбонизации в рамках Faster Innovation Case приходятся на усиление электрификации, из которых около 25% приходится на CCUS, около 20% - на биоэнергетику и около 5% - на водород.
Транспортные услуги дальнего следования и тяжелая промышленность являются домом для сокращения выбросов.
Энергоэффективность, эффективность использования материалов и отсутствие спроса на транспорт (например, замена поездок на личном автомобиле ходьбой или ездой на велосипеде) - все это играет важную роль в сокращении выбросов при перевозках на большие расстояния и тяжелой промышленности. Но почти 60% совокупных сокращений выбросов для этих секторов в Сценарии устойчивого развития приходится на технологии, которые сегодня находятся только на этапах демонстрации и прототипирования. На водород и CCUS приходится около половины совокупных сокращений выбросов в сталелитейном, цементном и химическом секторах. В секторах грузовых перевозок, судоходства и авиации использование альтернативных видов топлива - водорода, синтетического топлива и биотоплива - колеблется от 55% до 80%. Высококонкурентные глобальные рынки, длительный срок службы существующих активов, а быстро растущий спрос в определенных областях еще больше усложняет усилия по сокращению выбросов в этих сложных секторах. К счастью, инженерные навыки и знания, которыми сегодня обладают эти секторы, являются отличной отправной точкой для коммерциализации технологий, необходимых для решения этих проблем. Технологии чистой энергии, которые нам понадобятся завтра, зависят от инноваций сегодня.
Сегодня на энергетику и тяжелую промышленность в совокупности приходится около 60% выбросов от существующей энергетической инфраструктуры, а в 2050 году они вырастут почти до 100%, если не будут приняты меры.
Достижение нулевого показателя будет зависеть от того, как мы справимся с проблемой выбросов, создаваемой долгосрочными активами этих секторов, многие из которых были недавно созданы в азиатских странах и могут работать в ближайшие десятилетия. Ситуация подчеркивает необходимость использования водорода и технологий CCUS. Обеспечение того, чтобы новые технологии чистой энергии были доступны вовремя для принятия ключевых инвестиционных решений, будет иметь решающее значение. В тяжелой промышленности, например, стратегически рассчитанные инвестиции могут помочь избежать около 40% совокупных выбросов от существующей инфраструктуры в этих секторах.