Сценарії переходу до кліматично-нейтральної економіки Німеччини

Німецький інститут сонячних енергетичних систем Fraunhofer ISE опублікував доповідь «Шляхи до кліматично-нейтральної енергетичної системи — Німецький енергетичний перехід в контексті соціальної поведінки». В роботі досліджуються можливі напрямки розвитку енергетичної системи Німеччини, які призведуть до скорочення енергетичних викидів CO₂ на 95-100 відсотків до 2050 року.

Автори приходять до висновку, що досягнення цілей захисту клімату можливо з технічної та системної точок зору. Проте, відношення суспільства до перетворень виявляється вирішальним фактором, що визначає конкретний шлях переходу і обсяг витрат на перетворення системи.

В рамках роботи вчені досліджували курс, технічну здійсненність і вартість енергетичного переходу в контексті різних змін в соціальній поведінці і суспільних відносинах.

Основні сценарії

Для цього розрахували чотири основні сценарії: «Сталість» (сильний опір використанню нових технологій в приватному секторі), «Неприйняття» (сильний опір розширенню великої інфраструктури), «Достатність» (зміна суспільної поведінки значно знижує споживання енергії), а також нейтральний сценарій («Еталон»), в якому не відзначається ні скільки-небудь істотного стимулювання енергетичного переходу, ні опору змінам.

Модель енергосистеми REMod (модель відновлюваної енергії), розроблена під Fraunhofer ISE, використовувалася для розрахунків і оптимізації результатів в цих сценаріях.

«Погодинний аналіз на наступні 30 років показує, що, попри дуже високу частку змінних відновлюваних джерел енергії, безпечне енергопостачання може бути забезпечено щогодини й в усіх секторах споживання», — каже проф. Ханс-Мартін Хеннінг, директор Fraunhofer ISE і один з авторів дослідження. Водночас результати показують, що через взаємозв’язок між секторами можна очікувати сильного зростання попиту на електроенергію — у 2-2,5 рази від поточного значення. Встановлена ​​потужність вітрових і фотоелектричних систем повинна збільшитися в чотири-сім разів у порівнянні з потужністю, що діє сьогодні.

Сценарії переходу до кліматично-нейтральної економіки Німеччини

Витрати сильно розрізняються залежно від сценарію

Витрати на досягнення німецьких кліматичних цілей багато в чому залежать від рамкових умов, які визначаються поведінкою і ставленням суспільства. Наприклад, при більш економному використанні енергії (сценарій «Достатність») кількість установок, необхідних для перетворення, зберігання, розподілу та використання енергії, істотно нижча, ніж при подальшому використанні технологій спалювання палива в теплопостачанні та транспортному секторі (сценарій «Сталість»), що призводить до більш масштабного розширення ВДЕ і великих обсягів імпорту синтетичних хімічних джерел енергії. В результаті у сценарії «Сталість» вартість перетворення енергосистеми виходить набагато більшою. Громадський спротив розвитку вітроенергетики та розширенню електричних мереж у сценарії «Неприйняття» може бути частково компенсовано більш сильним збільшенням фотоелектричних систем і ємності акумуляторних батарей.

Чисті додаткові витрати по розглянутим сценаріями протягом наступних тридцяти років складають від 440 мільярдів євро для сценарію «Достатність» до 2330 мільярдів євро для сценарію «Сталість». У порівнянні з валовим внутрішнім продуктом Німеччини у 2019 році, це відповідає значенням 0,4 відсотка (сценарій «Достатність»), близько 1,5 відсотка ( «Неприйняття» і нейтральний сценарій) і близько 2 відсотків (сценарій «Сталість»). Велика частина додаткових витрат (від 63 до 75 відсотків, залежно від сценарію) припадає на інвестиції, тому після завершення оновлення системи у 2050 році видатки значно знизяться. Важливою передумовою для економічно ефективного досягнення цілей захисту клімату є послідовний подальший розвиток і випуск на ринок технологій для перетворення, зберігання, розподілу, використання та системної інтеграції відновлюваних джерел енергії. «Не дивлячись на те, що в наших дослідженнях було враховано варіант імпорту відновлюваної електроенергії і відновлюваного палива, створення водневої інфраструктури та використання теплових та електричних систем зберігання в Німеччині виявляється корисним в контексті розвитку всієї системи», — зазначив автор дослідження доктор Крістоф Кост, керівник групи енергетичних систем і економіки енергетики в Fraunhofer ISE.

Імпорт енергоносіїв

У більшості робіт, присвячених прогнозуванню майбутньої структури енергетики Німеччини / Європи, відзначається неможливість задоволення потреб у чистій енергії тільки за допомогою внутрішніх джерел. Відповідно, розглядаються варіанти імпорту «зелених» або СО2-нейтральних газів, а також рідкого палива.

За розрахунками Fraunhofer ISE, імпорт CO2-нейтральних енергоносіїв у 2050 році складе від 75 до 500 ТВт*год, залежно від сценарію. Для порівняння, у 2018 році споживання викопного палива Німеччиною склало 2700 ТВт*год, і майже все воно було імпортовано. Таким чином, перетворення енергетичного сектора щодо запропонованих сценаріїв не тільки дозволить дотримати вимоги кліматичної політики, але також значно знизить енергетичну залежність Німеччини від інших країн, відзначають автори.

Сценарії переходу до кліматично-нейтральної економіки Німеччини

Сценарії повного скорочення викидів CO2

Додатково в доповіді були розглянуті два сценарії, які передбачають 100-відсоткове скорочення енергетичних викидів CO₂ в порівнянні з рівнем 1990 року.

У сценарій «Еталон 100» взято основні тенденції зі сценарію «Еталон». В даному випадку чисті додаткові витрати знаходяться на приблизно тому ж рівні, що і в сценарії «Сталість».

Сценарій «Достатність 2035» використовує основні допущення зі сценарію «Достатність», але передбачає повне скорочення викидів CO₂ до 2035 року. В результаті чисті додаткові витрати зростають до 3330 млрд. євро. Це говорить про те, що повне скорочення енергетичних викидів CO₂ до 2035 року є досить дорогим заходом. Найбільшим блоком витрат в цьому випадку є великий обсяг імпорту синтетичних джерел енергії. Даний сценарій є, скоріше, абстрактною вправою, оскільки в реальній політиці про повне скорочення викидів до 2035 року не йдеться.

Вартість запобігання викидів CO2

Результати моделювання дозволяють оцінити розмір зборів, які потрібно стягувати у зв’язку з викидами CO2 («вуглецевий податок»), щоб компенсувати додаткові витрати в розглянутих сценаріях. Для сценарію «Еталон» витрати на запобігання викидів CO2 знаходяться на рівні приблизно 50 євро за тонну в період 2021-2030 рр, потім зростають до 142 євро за тонну в 2031-2040 роках з подальшим підвищенням до трохи більше ніж 180 євро/т в період 2041 -2050 рр.

Найнижчий рівень плати за викиди відзначається для сценарію «Достатність», в якому середнє значення становить всього 50 євро за тонну СО2.

За матеріалами: https://elektrovesti.net