image
energas.ru

Газовая промышленность Спецвыпуск № 4 2017

Мировой энергетический рынок. Новые векторы и перспективы развития

01.12.2017 11:00 Роль газа в энергоснабжении европы на примере австрии
Повседневная жизнь современного общества построена на непрерывном потреблении энергии. Задача профессионалов состоит в обеспечении надежных источников энергии на ближайшее время и в будущем. Газ играет и будет играть важную роль в мировом энергетическом балансе. Потребление газа в три раза превысит потребление нефти, а мировой спрос на газ к 2040 г. увеличится на 50 %. В настоящее время до 30  % краткосрочного спроса на электроэнергию покрывается за счет использования природного газа. Отказ от использования газа может привести к нехватке и отключению электроэнергии, а также проблемам с отоплением в ряде европейских стран, например в Австрии. Без газа энергетический оборот не будет работать эффективно. Энергетическая трилемма Европы основана на безопасном, надежном, «зеленом», чистом и одновременно дешевом и доступном энергоснабжении. Роль возобновляемых источников энергии в производстве водорода, а затем синтетического газа способствует тому, что природный газ становится чистой энергией, которую можно транспортировать или хранить, даже в огромных количествах. Именно поэтому газовая инфраструктура также называется «зеленой батареей» оборота энергии. Таким образом, поставки природного газа из России по‑прежнему важны для энергетического баланса Европы и не могут быть полностью заменены в ближайшей перспективе другими источниками.
Ключевые слова: ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ТРИЛЕММА, «ЗЕЛЕНОЕ» ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ, ЧИСТАЯ ЭНЕРГИЯ, НАДЕЖНАЯ ЭНЕРГИЯ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПЕРЕХОД, ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ В ГАЗ, БЕЗОПАСНОСТЬ ПОСТАВОК.
Открыть PDF


Сочетание различных факторов приводит к тому, что в будущем природному газу предстоит играть ключевую роль в реформе энергетики. Потребление газа будет превосходить потребление нефти в три раза, а мировой спрос на газ вырастет к 2040 г. на 50  % [1]. Международное энергетическое агентство рассматривает газ в качестве важнейшего энергоносителя в Европе. Общество по‑прежнему будет потреблять энергию, а чтобы достичь запланированных целей по снижению выбросов CO2, данная энергия должна производиться в соответствии с принципами устойчивого развития. Из этого следует европейская энергетическая трилемма (рис. 1) [2], поскольку и потребители, и политики предъявляют целый ряд требований к энергии будущего. Во-первых, необходимо обеспечить надежные гарантии энергоснабжения. Во-вторых, энергия должна производиться согласно принципам устойчивого развития цивилизации, чтобы нагрузка на окружающую среду (в части выбросов CO2) была минимальной или отсутствовала совсем. В-третьих, энергия должна быть экономически доступной для всех.

Эту энергетическую трилемму невозможно решить без использования газа, потому что, например, без метана (CH4) не удастся гарантировать энергоснабжение.

1.png 

НАДЕЖНОЕ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ

Австрия является одним из лидеров в производстве возобновляемой энергии: около 2/3 потребности в электроэнергии покрывается за счет возобновляемых источников, в основном в сфере гидроэнергетики [3]. Тем не менее зимой регулярно возникает нехватка энергии, которая компенсируется использованием газа. Зимой низкий уровень воды и замерзание рек приводят к ограничению возможностей производства электроэнергии на гидроэлектростанциях. Кроме того, прочие альтернативные виды производства энергии в осенне-зимний период ограниченны, поскольку наблюдаются меньшее количество солнечных часов, более частые туманы и нередко более слабый ветер.

Поэтому не только в Австрии, но и в других европейских странах до 30  % срочной потребности в электроэнергии покрывается за счет природного газа. В отличие от электричества газ подходит для хранения в больших объемах, что позволяет быстро и экономически выгодно компенсировать пики потребления. Для обеспечения будущих гарантий энергоснабжения в Австрии дочерняя компания OMV Gas Connect Austria постоянно инвестирует в развитие газовой инфраструктуры (рис. 2) [4]. Без газа сложности с энергообеспечением постоянно возникали бы и в других государствах ЕС, что в дальнейшем могло бы привести к отключению электричества и проблемам с отоплением.

1_1.png

За счет долгосрочных контрактов, в рамках которых уже было поставлено более 190 млрд м3 газа, ПАО «Газпром» поддерживает надежность энергоснабжения в Австрии [5]. Для всех стран Европы поставки российского газа имеют важнейшее значение. Примерно треть общего объема поставок газа обеспечивает ПАО «Газпром», внося таким образом решающий вклад в надежность энергоснабжения Европы [6].

Нельзя забывать и о том, что за последние годы ПАО «Газпром» инвестировало миллиарды евро в строительство трубопроводов («Ямал – Европа», «Голубой поток», «Северный поток – 1 и -2»), по которым осуществляется газоснабжение Европы [7].

1_1_1.png

ДОСТУПНОЕ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ

Необходимо обеспечить наличие и доступность энергии для населения. Энергетическая стратегия Европы предусматривает, что к 2050 г. расходы на потребление энергии будут составлять примерно 15  % бюджета домохозяйств [8]. Это соответствует приросту примерно на 100  % по сравнению с текущим показателем.

Также одной из причин подорожания будут новые инвестиции в развитие дополнительных электросетей для передачи необходимых в будущем объемов возобновляемой энергии. Сравнительное исследование общих затрат, проведенное Австрийским энергетическим агентством, показало, что отопление с помощью газового оборудования, максимально использующего теплоту сгорания топлива, эффективнее применения топливной древесины, централизованного теплоснабжения, тепловых насосов, топливных пеллет и других источников. Это справедливо как для новых домов и домов после реконструкции, так и для тех зданий, где еще не было капитального ремонта. Стоимость оборудования, максимально использующего теплоту сгорания газа, составляет около 50  % цены стандартной системы отопления с помощью пеллет [9].

По газопроводам может осуществляться транспортировка огромных объемов энергии. Подземный трубопровод способен передавать в пять раз больше энергии, чем высоковольтная линия электропередачи. Таким образом, благодаря использованию газопроводов можно избежать сверхмерного распространения высоковольтных линий электропередачи и способствовать сохранению окружающей среды.

С помощью газовой инфраструктуры можно компенсировать чувствительность электросетей к различным колебаниям, хранить «зеленый» газ, бережно обращаясь с ресурсами, а также на экономически выгодных условиях транспортировать его туда, где он в данный момент необходим.

Только хранилища газа способны сохранять крупные объемы излишков энергии. Все прочие концепции хранения (гидроаккумулирующая электростанция или аккумуляторы) по сравнению с хранилищами газа обладают лишь незначительной емкостью и сравнительно малоэффективны.

Только поддержка уже имеющейся экономически выгодной газовой инфраструктуры может предотвратить дальнейшее повышение цен.

1_1_2.png 

РЕФОРМА ЭНЕРГЕТИКИ

Чем выше будет доля возобновляемой энергии в энергобалансе, тем более важную роль будут играть технологии хранения, обеспечивающие стабильную работу энергосетей. Именно благодаря этим технологиям излишки энергии могут аккумулироваться и при необходимости оперативно поставляться потребителю.

На первом этапе чистый водород, полученный при использовании излишка электроэнергии, произведенной из возобновляемых источников, может направляться напрямую в газовую сеть. При наличии крупных объемов водорода, которые технически невозможно закачивать в сеть, можно производить синтетический CH4 с помощью технологии Power-to-Gas, добавляя углекислый газ. Таким образом, газовая инфраструктура может выполнять свои основные функции и интегрировать экологически чистую энергию в технологии получения экологически чистого газа.

Впоследствии этот газ вновь можно использовать для нужд мобильности, отопления или производства электроэнергии.

На рис. 3 продемонстрированы различные возможности конвертации и использования электроэнергии из возобновляемых источников [10].

По мнению редакции журнала Австрийской ассоциации газа и воды и Отраслевого союза предприятий газо- и теплоснабжения, при полном использовании потенциала производства биогаза из биологических отходов и синтетического газа из излишков электроэнергии (Power-to-Gas) к 2050 г. потребность в отоплении австрийских домохозяйств может быть полностью покрыта с помощью технологий, не приводящих к выбросам CO2 [11]. В этом случае реформу энергетики можно будет считать успешной, и именно поэтому газовую инфраструктуру справедливо называют «зеленым» аккумулятором энергореформ.

1_1_3.png 

ВЫВОДЫ

Подводя итог, необходимо отметить, что решить европейскую энергетическую трилемму без такого энергоносителя, как газ, и без связанной с ним инфраструктуры, обеспечивающей экономически выгодную, территориальную и временную балансировку возобновляемого газа, просто не удастся. Ключом к успеху реформы энергетики в Европе является сочетание современных технологий с уже устоявшимися системами.

1_1_4.png 

А. Г. Ишков, д.х.н., профессор, первый вице-президент Российской экологической академии, заместитель начальника Департамента – начальник Управления ПАО «Газпром»:

В статье отмечается объективная необходимость развития газовой инфраструктуры для обеспечения низкоуглеродного и устойчивого энергоснабжения Европы, приведены ссылки на прогноз Международного энергетического агентства о росте спроса на природный газ и информация о масштабных инвестициях ПАО «Газпром» в строительство газопроводов для обеспечения надежности поставок.

Вместе с тем ссылка на публикацию о возможном полном замещении биогазом и синтетическим газом потребности австрийских домохозяйств [11] представляется слишком ангажированной и не отражает объективных предпосылок развития энергетики. Приводимая в [11] аргументация об отсутствии выбросов парниковых газов при реализации такого сценария представляется спорной и требует дополнительного анализа.

Кроме того, многочисленные международные исследования подтверждают, что при оценке всего жизненного цикла использование биогаза приводит к бóльшим выбросам парниковых газов, чем использование традиционного природного газа. При этом биогазу некоторыми экспертами и политиками искусственно приписывается нулевой «углеродный баланс», то есть выбросы при его использовании не учитываются, однако климат «не знает» таких манипуляций.

Производство водорода и синтетического метана с помощью технологии Power-to-Gas на основе электролиза воды является достаточно энергозатратным процессом. По оценкам экспертов, производство водорода из природного газа является наиболее оптимальным вариантом. В настоящее время большая часть водорода в мире производится из метана. Использование технологии адиабатической конверсии метана позволит при одинаковых энергозатратах производить почти в два раза больше водорода, чем с помощью технологии Power-to-Gas, обеспечивая реальное снижение углеродного следа энергетического сектора.



← Назад к списку