Институт развития технологий ТЭК (ИРТТЭК)
Статьи, аналитика

Ударим энергоэффективностью по энергокризису

Ударим энергоэффективностью по энергокризису
27.06.2022

В Сендерборге (Дания) с 7 по 9 июля проходила 7-я ежегодная Глобальная конференция МЭА по энергоэффективности. По ее итогам представители 24 правительств выступили с совместным заявлением, в котором подчеркивается важность энергоэффективности для решения ряда важнейших проблем, включая энергетический кризис, растущую инфляцию и выбросы парниковых газов. Участники конференции призвали страны мира к более решительным действиям в области энергоэффективности. Приводим выдержки из подготовленного к мероприятию доклада МЭА как пример уровня обсуждения темы и предлагаемых действий.

Сценарии энергоэффективности МЭА


В МЭА возлагают большие надежды на энергоэффективность. Глава агентства Фатих Бироль сообщил в своем выступлении: «Мы подсчитали, что если европейские потребители снизят температуру в домах на два градуса, то мы сможем сэкономить 20 млрд кубометров, что равносильно поступлению природного газа из России в Европу по «Северному потоку».

Он также напомнил, что текущим летом на фоне повышенного спроса в туристический сезон может возникнуть сложная ситуация на рынке нефтепродуктов, стоимость которых, вероятно, заметно вырастет. «Простое снижение скоростного лимита на 10 км/ч позволит нам сэкономить 500 тыс. баррелей нефти в сутки, что почти эквивалентно ежемесячному увеличению добычи странами ОПЕК+», – сказал Бироль.

По мнению МЭА, энергоэффективность – самый чистый, дешевый и надежный источник энергии, «первый вид топлива».

Согласно сценарию МЭА «Чистые нулевые выбросы к 2050 году» (NZE) среднегодовые темпы сокращения глобальной энергоемкости (т.е. энергопотребления на единицу ВВП) – ключевого показателя энергоэффективности экономики – удвоятся с примерно 2%, достигнутых в период с 2010 по 2020 год, до чуть более 4% в 2020-2030 годах. В этом случае глобальная экономика к 2030 году может стать примерно на треть менее энергоемкой, чем в 2020 году, считают в МЭА.

Рост энергоэффективности за последние 20 лет и предполагаемый рост в сценарии «Чистого нуля»


Большинство мер по повышению энергоэффективности в сценарии «Чистого нуля» уже являются экономически обоснованными: более эффективное здание, автомобиль или промышленное предприятие требуют меньше энергии для выполнения той же функции, при этом экономия средств превышает инвестиции, необходимые для их достижения.

С 2000 по 2019 год выбросы СО2 увеличились примерно на 10 Гт, или на 45%. За этот период прирост выбросов составил 18,4 Гт, но энергоемкость мировой экономики улучшилась примерно на четверть, что позволило избежать выбросов около 8 Гт CO2 в 2019 году. Таким образом, сокращение энергоемкости экономики компенсировало почти половину роста выбросов, который мог бы произойти.



Ускоренные действия по повышению энергоэффективности и связанные с ними меры по предотвращению спроса на энергию могут помочь избежать примерно 95 ЭДж конечного спроса на энергию в 2030 году по сравнению со «Сценарием Заявленной Политики» (Stated Policies Scenario, STEPS, «ШАГИ»). Без этих дополнительных мер конечный спрос на энергию в 2030 году может быть на 18% выше, чем в 2019 году, а не примерно на 5% ниже, как в сценарии «Чистого нуля».

Общее конечное потребление энергии и предотвращенный спрос на энергию в соответствии со «Сценарием Заявленной Политики» по сравнению со сценарием «Чистого нуля», с 2020 по 2050 годы


К 2030 году около трети сокращаемого энергопотребления будет обеспечиваться за счет внедрения более технически эффективного оборудования, начиная от кондиционеров и заканчивая легковыми и грузовыми автомобилями.

Электрификация обеспечивает около 20% экономии энергии, например, за счет замены котлов, работающих на ископаемом топливе, более эффективными тепловыми насосами, перехода на электричество для получения низкотемпературного тепла в промышленности и более быстрого внедрения электромобилей.

Изменение поведения потребителей обеспечивает еще 18% за счет таких мер, как отключение термостатов и изменение схемы движения.

Другие меры, такие как цифровизация и материальная эффективность, обеспечивают оставшуюся треть. Они включают в себя экономию энергии в результате цифровизации, например, за счет внедрения интеллектуального управления, а также меры по повышению эффективности использования материалов, включая увеличение переработки пластмасс и металлолома.

В сценарии «Чистого нуля» к 2030 году спрос на энергию больше всего упадет в секторе отопления зданий, однако наибольший потенциал для снижения спроса на энергию обнаруживается в транспортном секторе.

Изменения в потреблении энергии в 2020-2030 гг. в сценарии «ШАГИ» и «Чистый ноль»


В сценарии «Чистого ноля» потребление энергии в зданиях сократится более чем на 20% в период с 2020 по 2030 годы. Это связано с сочетанием мер, включая замену котлов на ископаемом топливе электрическими тепловыми насосами и замену традиционного использования твердой биомассы, такой как древесина и древесный уголь для приготовления пищи, более эффективными и экологически чистыми альтернативами.

Удвоение нынешних темпов улучшения энергоемкости с 2% до чуть более 4% в год в течение следующего десятилетия может помочь избежать дополнительных 5 Гт выбросов в год к 2030 году. Это обеспечивает примерно треть всех сокращений выбросов, наблюдаемых в сценарии NZE.

Выбросы CO2 и основные меры по смягчению последствий в сценарии «ШАГИ» и «Чистый ноль», 2020-2050 годы


В 2020 году потребление энергии транспортом составило около 105 ЭДж, и он обеспечил около 27% от общего объема глобальных выбросов, связанных с энергетикой. Заблаговременные меры по электрификации, повышению эффективности транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания, изменению поведения водителей и другим мерам по снижению энергопотребления обеспечивают около 2,5 Гт сокращения выбросов, или почти 80% от того, что необходимо в транспортном секторе к 2030 году по сценарию NZE.

В 2020 году потребление энергии в зданиях составило около 129 ЭДж и около 28% всех глобальных выбросов, связанных с энергетикой. Скорейшие действия в области энергоэффективности, включая электрификацию и переход на другие виды топлива, помогают избежать потребления 37 ЭДж к 2030 году. Это приводит к сокращению выбросов в результате прямого сжигания ископаемого топлива в зданиях примерно на 1,2 Гт.

К 2030 году в сценарии NZE можно было бы избежать потребления нефти примерно на 55 ЭДж в год. Это составляет примерно 30 миллионов баррелей нефти в день, что примерно в три раза превышает среднюю добычу в России в 2021 году.Эти сокращения позволят сократить затраты на энергоносители от 400 миллиардов долларов США до чуть более 1 триллиона долларов США, в зависимости от цен на нефть. Большая часть этого сокращенного потребления нефти приходится на транспортный сектор.

Например, в сценарии NZE к 2030 году 20% всех автомобилей будут электрическими. Для традиционных автомобилей строгие стандарты экономии топлива по-прежнему будут играть решающую роль вплоть до 2030 года наряду с изменениями в поведении, такими как более широкое использование общественного транспорта, передвижение пешком или на велосипеде, а также поездки на поезде, заменяющие авиарейсы на короткие расстояния.

Разница в конечном потреблении энергии в сценариях ШАГИ и Чистый нуль в 2030 году



Планы МЭА и реальность

МЭА настаивает на экономической выгодности энергоэффективности. Приведем еще раз слова Бироля: «Простое снижение скоростного лимита на 10 км/ч позволит нам сэкономить 500 тыс. баррелей нефти в сутки, что почти эквивалентно ежемесячному увеличению добычи странами ОПЕК+». Это так, снижение скорости сокращает потребление топлива. В одном из экспериментов было установлено, что на повышение скорости на каждые 10 км/ч автомобиль сжигает примерно на 9-10% больше топлива. Однако при этом увеличивается время в пути, и чтобы перевезти тот же груз потребуется больше автомобилей и водителей. Если бы сокращение потребления топлива из-за снижения скорости было экономически выгодным, на всех фурах стояли бы соответствующие ограничители.

Сократить температуру внутри зданий, как предлагает МЭА можно, но это сразу же снизит производительность труда и не принесет ожидаемой экономии энергии. При снижении температуры ниже оптимального для человека уровня организм автоматические перестраивается на экономию энергии для функционирования мозга (20% потребления энергии всего организма) и других органов. Поэтому северяне медлительны, а южане подвижны.

К тому же отопление в современных зданиях – не самая большая часть расхода энергии. Согласно санитарным нормам в помещениях менее 20 кв. м с естественным проветриванием необходим воздухообмен в объеме 3 куб. м/ч на 1 кв. м площади. При разнице температур внутри и снаружи 20 градусов воздухообмен будет требовать порядка 400 Вт энергии. Это в 1,5-2 раза больше, чем утечки тепла через стены с современным уровнем теплоизоляции. Поэтому идеальные стены с теплоизоляцией на уровне термосов не строят – нет смысла.

В помещениях с искусственным проветриванием воздухообмен должен быть в два раза выше из-за необходимости поддерживать комфортную влажность воздуха.

Рекуператоры тепла на воздушных каналах используются, но при этом качество воздуха гораздо хуже, чем при открытой форточке, вследствие снижения до 10 раз содержания отрицательных аэронов («витаминов воздуха» по А. Чижевскому), разрушающихся при движении по воздухопроводам. Поэтому в помещениях без форточек людям некомфортно.

Тепловые насосы примерно в три раза сокращают расход электроэнергии по сравнению с прямым отоплением электричеством. Но электронагреватель не стоит почти ничего, а тепловой насос дорог, особенно в системах с подземным забором тепла. К тому же перевод ископаемого топлива в электроэнергию происходит с КПД 30-50%, что обессмысливает процедуру. Поэтому в холодной Канаде помещения отапливают газовыми конвекторами с КПД близким к 100%, а не полученным при сжигании газа электричеством и тепловыми насосами.

Ф. Бироль прав в том, что при увеличении доли умственного труда и услуг в ВВП с их низкими энергозатратами снижается отношение израсходованной энергии к ВВП, но общее количество энергии все будет расти, если будет расти ВВП.

Энергэффективностью надо заниматься, но решением проблемы энергетического кризиса она никогда не станет.

© 2018-2022 Все права защищены.