АЛЬТЕРНАТИВА, КОТОРОЙ НЕЛЬЗЯ НЕ ВОСПОЛЬЗОВАТЬСЯНазад
АЛЬТЕРНАТИВА, КОТОРОЙ НЕЛЬЗЯ НЕ ВОСПОЛЬЗОВАТЬСЯ
На вопросы журнала "Мировая энергетика" отвечает генеральный директор Национальной инновационной компании "Новые энергетические проекты" Борис КУЗЫК, член-корреспондент РАН.
- Борис Николаевич, возглавляемая вами компания реализует весьма амбициозный проект по развитию водородной энергетики. Вы действительно считаете, что в XXI веке водородной энергетике альтернативы в России нет?
- Нет, я так не считаю. Альтернатива есть всегда. Другой вопрос - насколько она отвечает объективной тенденции стратегического развития России. Есть два варианта - консервативно-инерционный с ориентацией на углеводороды, что укрепит репутацию нашей страны как мирового центра сырьевых ресурсов, либо прорыв в сфере инновационных технологий, и это позволит России сменить имидж нефтегазового донора на технологически развитую державу. Поэтому альтернативные источники энергии (АИЭ) - ветровая, солнечная, биотопливо, геотермальная и водородная - дают нам шанс.
- И Россия его использует?
- В отличие от других зарубежных стран в России инициатива по возрождению и развитию альтернативной энергетики, в т. ч. водородных технологий, исходит не от государства, а от частного бизнеса и науки - ГМК "Норильский никель" и Российской академии наук. В конце 2003 года они приняли стратегически важное решение - объединить усилия для инновационно-технологического прорыва в сфере альтернативной энергетики. А компания "Новые энергетические проекты" (НЭП) реализует этот проект и пограничные с ним направления АИЭ с водородным циклом. Этот проект в энергетике можно сравнить с локомотивом, который потянет за собой "вагончики достижений" в области нанотехнологий, материаловедения, биотехнологий, электрофизики, инновационного менеджмента и т. д. Я уже не говорю о совокупности других доводов в пользу водородных технологий. Хотя водород, а также технология его использования имеют свои плюсы и минусы.
- И чего же больше: плюсов или минусов?
- О водороде, как о человеке, можно сказать, что его недостатки - суть продолжение достоинств. Водород не является первичным источником энергии, но по сравнению с минеральными ископаемыми обладает рядом преимуществ: нетоксичен, имеет высокую теплоту сгорания на единицу массы (120 МДж/кг), транспортабелен, может храниться, как природный газ, дружен с экологией и практически неисчерпаем в природе.
- Вы считаете, что дарованное нам Богом богатство - запасы нефти, газа, угля - скоро иссякнет и наступит энергетический коллапс или уж по крайней мере кризис?
- Каменный век завершился не потому, что закончились камни. Есть объективная закономерность смены технологических укладов. Первая половина XXI века - период становления и распространения шестого технологического уклада, перехода от индустриального общества к постиндустриальному технологическому способу производства. Из-за кризиса 90-х годов, сопровождавшегося технологической деградацией, Россия все еще находится в пятом (а по ряду позиций - в четвертом) технологическом укладе. Игнорировать эту закономерность в энергетике - значит обречь себя на постоянное совершенствование, например керосиновой лампы как источника света и тепла.
Что касается заката нашего "нефтегазового" счастья, то я считаю, что к прогнозам ученых и экспертов надо прислушиваться и делать соответствующие выводы. Мнения расходятся лишь в отношении сроков исчерпания минеральных ресурсов (бесперебойные поставки нефти в течение 40 лет, газа - 60, угля - чуть более 100 лет), но сходятся в одном - углеводородное топливо не имеет "вечной перспективы". Мировой спрос на энергоресурсы уже к 2030 году вырастет на 60 - 70 % по сравнению с 2000-м. При этом цены на нефть хотя и колеблются, но имеют четкую тенденцию к росту. Но главное - природа и люди уже не в состоянии выдержать экологического насилия, и мы уже стоим перед лицом энергоэкологического кризиса.
- Извините, но если говорить об экологии, то крупные нефтегазовые компании, в том числе и в России, вкладывают сотни миллионов долларов в экологические программы.
- Это действительно так. Такая природно-благотворительная деятельность нефтегазовых компаний несколько облегчает ситуацию, но не решает проблему.
- ... и чтобы ее решить, вы предлагаете законсервировать нефтегазовые скважины, как это сделали в США, и дать ход экологически чистому, но все-таки дорогому водороду?
- Во-первых, мне хотелось бы подчеркнуть ключевое понятие - рациональное использование углеводородов. Более 100 лет назад великий русский ученый Д. И. Менделеев предупреждал, что сжигать нефть - все равно что топить печку ассигнациями. Продолжая эту мысль, можно сказать, что, увеличивая инвестиции в нефте- и газодобычу и технологию их использования в качестве источника энергии, мы лишь совершенствуем конструкцию печки и увеличиваем достоинство ассигнаций. В Энергетической стратегии России на период до 2020 года общий объем инвестиций в традиционную энергетику составит более 500 млрд долларов. Строительство же ветровой электростанции мощностью 5 МВт обходится в среднем в 7 млн долл. и окупается всего за несколько лет.
Рациональное отношение к минеральным ресурсам - это их использование в качестве химического сырья в промышленности и сельском хозяйстве. При этом необходимо постепенно отказываться от их широкомасштабного использования как источника энергии.
- А как обстоит дело с использованием минеральных ресурсов за рубежом?
- По-разному. Достоинства альтернативной энергетики оценили не только правительства 45 зарубежных государств, возведя ее в ранг национальных программ и проектов, но и международные нефтяные компании (МНК). Суммарные инвестиции в поиски экологически чистой альтернативной энергетики на сегодняшний день превысили 100 млрд долларов. Только МНК за последние годы направили более 10 млрд долл. в разработку альтернативных видов топлива. Инвестиции ExxonMobil составляют более 1 млрд долл. в год. Норвегия - третья в мире нефтедобывающая страна - планирует вложить около 3 млрд долл. в альтернативную энергетику. А маленькая Швеция, которая вкладывает только в исследования альтернативных источников энергии 100 млн долл. ежегодно, должна полностью отказаться от использования углеводородного топлива к 2020 году.
- Но сторонники водородных технологий все равно будут продолжать использовать минеральное сырье как источник получения водорода. В ваших рассуждениях какое-то противоречие...
- Противоречия нет, если видеть долгосрочные тенденции. Еврокомиссия (ЕК) недавно представила базовый и водородный сценарии развития мировой экономики. Базовый сценарий предполагает производство водорода на основе традиционных источников энергии (ТИЭ - уголь, нефть, газ) путем термохимической конверсии первичного топлива. Водородный сценарий предусматривает производство водорода путем электролиза воды, но уже на базе альтернативных, преимущественно возобновляемых источников энергии (ВИЭ). По этому сценарию широкомасштабное производство водорода в мире начнется с 2030 года. До этого периода 2/3 объема водорода будет производиться на основе ТИЭ. К 2050 г. при производстве водорода будут лидировать ВИЭ - 52 %.
Технический потенциал ВИЭ в пять раз (4, 6 млрд т у. т. в год) превышает объем потребления всех топливно-энергетических ресурсов России, а экономический потенциал составляет немногим более 25 % (270 млн т у. т в год) от годового внутреннего потребления энергоресурсов в стране.
- А как этот потенциал используется у нас в России?
- Доля альтернативных источников на российском энергетическом рынке составляет сегодня 0, 5 %. Для сравнения: в мире - 13, 5 %. По планам ЕК чуть более 20 % европейской энергетики к 2020 г. будет функционировать за счет ВИЭ. При должном уровне финансирования современные технологии позволят к 2030 г. обеспечить Европу альтернативными источниками энергии на 50 - 65 %. Мировой рынок возобновляемой энергетики, по оценкам экспертов, уже к 2016 г. вырастет: по биотопливу - в 3, 9 раза, по ветроэнергетике - в 3, 3, по солнечной энергетике - в 4, 4, а по водородной - в 11, 1 раза. В целом АИЭ к 2030 г. по сравнению с 2006 вырастут в 5, 6 раза. В России только к 2050 г. планируется заменить 20 % ископаемого топлива на ВИЭ.
- А в чем причина такого, мягко говоря, отставания? Что, Россия опять идет своим путем? Или дело в дорогоВИЭне водородных технологий, которые нам не по карману?
- Дело в сложившейся ситуации. Она не очень восприимчива к инновациям, игнорирует стратегическое прогнозирование и не любит просчитывать последствия наших нынешних деяний. Наше экологическое сознание находится в зачаточном состоянии.
Сегодня водородные технологии не запущены в серию, поэтому их себестоимость пока высока. Очевидно, что стоимость водорода должна быть на уровне цены бензина или дизтоплива. При росте цен на ТИЭ инвестиционные затраты на альтернативные, в том числе ВИЭ, и соответственно себестоимость производства электроэнергии на них имеет тенденцию к снижению. Например, 65 % стоимости топливного элемента в водородной энергетике составляет электрод из платины или палладия. За счет использования новых технологий его себестоимость ежегодно снижается на 20 - 25 %. КПД такой энергетической установки - 90 %. У любой газовой турбины в лучшем случае - 55 %.
Как показали исследования, проведенные Гринписом и ЕС, дополнительное финансирование возобновляемой энергетики в размере 22 млрд долл. в год может привести к ежегодным сбережениям в традиционной энергетике в объеме 202 млрд долл. в год. Если 10 % субсидий, идущих производителям энергии из угля и природного газа, перенаправить в ВИЭ, это позволит уменьшить выбросы углекислого газа в атмосферу на 50 % до 2030 г. и снизить затраты на 180 млрд долл. в год.
В традиционных энергоустановках различных типов в мире ежегодно сжигается более 3 млрд т нефти. При этом потребляется 45 - 50 млрд т воздуха, а в атмосферу выбрасывается до 300 кг вредных и даже опасных веществ в расчете на каждого обитателя Земли. По мнению многих ученых, именно они служат основной причиной парникового эффекта, вызывающего всемирное потепление и изменение климата. При этом до 40 % вредных выбросов в атмосферу образуются при сжигании нефти и нефтепродуктов при производстве электрической и тепловой энергии.
Согласно данным Всемирной организации здравоохранения почти 30 % детских заболеваний связаны с неблагоприятной окружающей средой. По статистике ООН, около 3 млн чел. в год убивают ядовитые выбросы в атмосферу. Ущерб от глобального потепления климата, по прогнозам ООН, будет обходиться человечеству в 1 трлн долл. ежегодно к 2040 году.
Скажите, сколько сотен миллиардов (а может, и триллионов) долларов надо затратить уже сегодня на реанимацию окружающей среды, устранение последствий природных катаклизмов (засуха и пожары, наводнения и пр. ), лечение миллионов детей и взрослых? Пока этот вопрос остается без ответа, но если посчитать, то полученные результаты, может быть, заставят нас иначе посмотреть на альтернативы современной энергетики. Подумать, какое наследство мы оставляем нашим потомкам и как они оценят наши нынешние деяния.
- А что конкретно предлагает ваша компания?
- У нашей компании есть четкая стратегия до 2020 года, имеющая четыре направления.
Во-первых, это бесшумные, экологически чистые тригенерационные энергоустановки, дающие потребителю одновременно электричество, тепло и холодную воду, мощностью от 100 кВт до 10 МВт для систем распределенной энергетики. Это преимущественно для ЖКХ, сельского хозяйства, промышленных предприятий и других объектов.
Во-вторых, это резервные и автономные источники питания мощностью от двух до нескольких десятков киловатт, которые предназначены для энергоснабжения в чрезвычайных ситуациях, а также в отдаленных, труднодоступных и малоосвоенных районах. Учитывая, что, по разным оценкам, от 50 до 70 % территории России не имеет централизованного электроснабжения, а строительство крупных электростанций невозможно или нецелесообразно с экономической точки зрения, то роль малой энергетики, к которой относятся два вышеперечисленных вида энергоустановок с различными типами топливных элементов, трудно переоценить. Пионерами - потребителями этих типов энергоустановок в России выступают ГМК "Норильский никель" , МобильныеТелеСистемы (МТС) и РАО "РЖД".
В-третьих, это интегрированные энергоустановки мощностью от 5 до 100 кВт, работающие на энергии солнца и ветра. Благоприятными для интегрированных энергоустановок регионами являются прибрежные районы Дальнего Востока, побережье Каспийского и Черного морей, Поволжье, Северный Кавказ, Урал и Восточная Сибирь (небольшие локальные проекты) и южная часть России от Черного моря до Тихого океана и др.
Наконец, в-четвертых, это производство и реализация ключевых компонентов водородных технологии - солнечных батарей, топливных элементов, суперконденсаторов, топливных процессоров, периферийного электротехнического и газового оборудования.
- И это все делает ваша компания собственными силами?
- Конечно, нет. Водородная энергетика - долгосрочный, дорогостоящий, венчурный и поэтому в известной степени рискованный бизнес, который должен строиться на принципах партнерства. В числе наших российских партнеров 52 академических института, конструкторских бюро, промышленных корпораций. Для рационального использования "российских мозгов" и предпринимательского опыта завоевания рынка водородных технологий мы вступили в партнерские отношения с такими известными зарубежными компаниями, как американские Plug Power и United Technologies Corporation (UTC), канадская Hydrogenics, немецкая FuMaTech. И этот список можно продолжить. В заключение скажу, что суммарные инвестиции в проект "Водородная энергетика и топливные элементы" со стороны компании "Интеррос" и ГМК "Норильский никель" на сегодняшний день составили около 400 млн долл., и есть основания полагать, что в ближайшей перспективе они увеличатся до 1 миллиарда.
