Премия «Глобальная энергия». Новая энергетика – ответ стрессу в мировой экономике

«Ситуация в энергетике очень сложная. Согласно требованиям ООН, одной из целей устойчивого развития мира является обеспечение к 2030 году всеобщего доступа к недорогостоящим, надежным и современным энергетическим услугам. Стремительный рост населения планеты неизбежно увеличивает мировое энергопотребление и в 2015 году проблема энергетического голода коснулась так или иначе почти 4 млрд. человек», - подчеркнул модератор саммита, президент Ассоциации «Глобальная энергия» Игорь Лобовский. – «Большинство аналитиков считают, что к 40-50м годам революции в энергетике не произойдет, и ископаемое топливо будет преобладать. В то же время, мы каждый день слышим о буме возобновляемых источников энергии, но смогут ли уже завтра они стать достойной заменой углеводородному сырью?».

На сессии «Международные прогнозы развития энергетики: научно-обоснованные расчеты или программируемые сценарии?» выступил председатель Международного комитета по присуждению премии «Глобальная энергия», лауреат премии 2012 года, член межправительственной группы экспертов по изменению климата, которая получила Нобелевскую премию мира в 2007 году, Родней Джон Аллам (Великобритания).

Ученый считает, что «одной из главных задач Международного комитета является формирование информационного поля, где можно давать рекомендации правительствам по распределению финансовых потоков в те исследования и разработки, внедрение которых дает позитивных эффект в будущем». Эксперт подчеркнул значимость сотрудничества между учеными разных стран и призвал создать единую базу знаний, которая бы служила основой объективных мировых прогнозов, исключающих влияние локальной политики.

По мнению Роднея Джона Аллама, несмотря на объективно существующую неопределенность и разброс научно-технических прогнозов, ряд факторов, определяющих дальнейшее развитие ситуации в энергетике, не подлежит сомнению. Прежде всего, глобальное энергопотребление будет только расти, и расти неконтролируемо. Кроме того, мир ждут последствия климатических изменений. «Комитет, состоящий из мировых лидеров стран, договорился к 2050 году обеспечить рост температур не более чем на 2 градуса, но мы уже не соблюдаем это, - подчеркнул Р. Дж. Аллам. - Текущие прогнозы говорят о том, что, при сохранении текущей ситуации, к 2100 году повышение температур будет составлять от 4 до 6 градусов». По словам ученого, сегодня нам доступны несколько видов технологий, которые могут помочь удержать показатель максимального повышения температуры на уровне двух градусов Цельсия – это возобновляемые виды энергии и биотопливо, атомная электроэнергия и углеводородное топливо.

Реалистичные прогнозы сходятся в том, что до конца XXI века углеводородное топливо останется главным источником энергии в мире. Однако будущее энергетики невозможно без возобновляемых источников энергии и атомной энергетики, на которые сейчас приходится лишь 20% мирового потребления. «Мир на перепутье – следующая волна технологической революции связана именно с энергетикой, - убежден лауреат премии «Глобальная энергия». - Нужно в ускоренном режиме и без лишних расходов бороться с выбросом СО2 в атмосферу. К 2050 году необходимо снизить уровень выброса СО2 до 450 частей на миллион. Этот показатель позволит ограничить величину глобального потепления двумя градусами Цельсия». Эксперт отметил, что борьба с выбросами углекислого газа – приоритетная задача для энергетики России. Решать ее нужно с помощью развития, тестирования и активного внедрения технологий улавливания и хранения СО2.

Признаки будущего имеются уже сейчас. При сохранении доминантной роли углеводородов критическое значение будут иметь электростанции нового типа, которые являются абсолютно чистыми энергосистемами. Родней Аллам разработал для них цикл процессов, который позволяет улавливать весь углекислый газ и использовать его повторно для генерации электроэнергии. Дополнительное преимущество энергосистем – производство электричества по минимальной цене (на 30-40% дешевле в сравнении с угольными станциями). Первая подобная энергетическая установка мощностью 50 мегаватт заработает в США весной 2017 года. Также Родней Аллам отметил, что подобные технологии особенно важны в свете Парижского соглашения и принятия мировыми державами, включая Россию, обязательств по сокращению выбросов СО2.

Говоря об экологических аспектах энергетики, лауреат премии «Глобальная энергия» 2008 года, академик РАН Олег Фаворский подчеркнул, что «климат зависит от лучистого теплообмена между землей и космосом, 60% в котором занимают пары воды. Именно они определяют изменения климата, поэтому плата за выбросы СО2 – это чистой воды спекуляция».

В противовес этому мнению член Международного комитета по присуждению премии «Глобальная энергия», советник Председателя Группы лидеров и экспертов высокого уровня по проблемам воды и стихийным бедствиям при Генеральном Секретаре ООН, член Межправительственной группы экспертов по изменению климата, удостоенной в 2007 г. Нобелевской премии мира Рае Квон Чунг (Южная Корея) убежден, что неэкологичные углеводородные решения влияют на глобальное изменение климата. Он считает, что миру нужна новая парадигма: парадигма трех «Э» - энергетики, экономики и экологии. Ее суть – в тесном переплетении этих трех категорий: «чистая» возобновляемая энергетика стимулирует экономический рост, не нанося ущерба экологии. Технологиям в этой парадигме отводится важная роль, при этом критическое значение имеет сотрудничество частного и государственного секторов. «Государство должно быть вовлечено в развитие энергетики, а общество должно разделять его видение», - резюмировал.

«Сейчас происходит смена парадигмы, ориентированная на переход к низкоуглеродному будущему, - подчеркнул он. - Сжигание углеводородов не может больше служить гарантией экономического роста - нужна новая экономическая парадигма, инвестиции в возобновляемую энергетику и более совершенная и ориентированная на энергетику налоговая система. Надо переходить в новую эру, где сжигание природных ресурсов не может больше гарантировать конкурентоспособность». Задача правительства, по мнению Р.К. Чунга - сформулировать долгосрочную стратегию последовательного перехода на возобновляемые источники с низкими выбросами СО2.

По мнению лауреата Премии «Глобальная энергия» 2005 года, члена правления VDI-GEU Клауса Ридле (Германия), самый большой стресс энергетики находится в экономических аспектах. Уровень жизни и сила экономики любой страны тесно коррелирует с использованием энергии на душу населения. Существует огромный разрыв между бедными развивающимися и богатыми индустриально развитыми странами. Энергетические прогнозы до 2050 года показывают рост мирового спроса на энергию примерно на 50%, а на электроэнергию – почти на 100%. Способность человечества ответить на этот вызов, по мнению ученого, зависит от ряда факторов: топливные ресурсы, технология их использования, глобальные финансовые средства и, наконец, экологические соображения. «Задача энергообеспечения мира настолько масштабна и сложна, что нам нужно использовать все доступные на сегодня технологии», - сказал Клаус Ридле. – «Поскольку мировые ресурсы распределяются неравномерно, страны должны устанавливать надежные торговые отношения и при этом инвестирования в отрасль должны быть защищены государством. Также необходимо, чтобы энергетическая политика была взвешенной и последовательной».

Расширяя идею о приоритетах в энергетической политике государств, лауреат премии «Глобальная энергия» 2016 года, научный руководитель Института катализа CО РАН, академик РАН Валентин Пармон отметил: «Стратегические задачи человечества – это рациональное использование текущей сырьевой базы и постепенный переход на возобновляемые источники энергии. Конечно, углеводороды на текущий момент доминируют, но у нас есть неистощимый источник энергии, и это солнце. Солнечная энергия поступает на Землю в количествах, многократно превышающих даже перспективные запросы человечества. Мы должны развивать технологии по переводу ее в химическое топливо, а также использовать биомассу растений. Я хотел бы обратить внимание, что добыча древесины в России сравнима с нефтедобычей, половину мы не используем и выбрасываем».

Развивая тему перспективных источников энергии, лауреат премии «Глобальная энергия» 2012 года, академик РАН Борис Каторгин подчеркнул важность разработок, связанных с космической энергией, сверхпроводниками, и высокотемпературными материалами. «Есть проекты, которые предлагают вдоль экватора построить мощные солнечные электростанции и передавать энергию в любую точку земного шара», - добавил он. – «Такие проекты есть и пока звучат как фантастические, но это то, что нужно рассматривать особенно молодёжи и двигать вперёд. Возможно, получится всё не так, как мы планируем, но будут найдены новые пути».

О новых способах получения электроэнергии рассказал лауреат премии «Глобальная энергия» 2007 года, генеральный директор Инновационного центра Исландии Торстейнн Инги Сигфуссон. Автор разработок в области водородной и геотермальной энергетики развивает новый проект – использование энергии теплого течения Гольфстрим для обогрева жилых помещений на острове Вестманнаэйяр. «Технология тепловых насосов позволяет принимать морскую воду, температура которой составляет, скажем, 8°C и выделять из нее тепло. Для питания тепловых насосов требуется 12 мегаватт электроэнергии, а их КПД – в три раза больше: они дают 36 мегаватт тепловой мощности, что позволяет существенно экономить ресурсы», - сказал ученый.

Подводя итоги дискуссии, лауреат премии «Глобальная энергия» 2009 года, научный руководитель Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, академик РАН Алексей Конторович отметил: «Высокие технологии – это блестящие достижения, но они придут только в развитые страны и помогут снизить потребление энергетики в этих странах. Долгосрочные и краткосрочные стресс-факторы необходимо анализировать. У нас много научных достижений, но анализируя тонкие и важные вещи, я хотел бы, чтобы мы все не упускали из вида все стресс-факторы. Человечество должно к этому готовиться. Нам нужен новый энергетический порядок, который будет утвержден между всеми странами, а политики пока плохо договариваются между собой».

Какие же выводы сделали ведущие ученые мира в области энергетики, собравшиеся на Global Energy Prize Summit` 2016?

Сегодня в энергетике идут интереснейшие процессы, связанные с новыми технологиями: снижаются затраты по сланцевым углеводородам, быстро удешевляются ВИЭ, производятся накопители и электромобили, уже стоят энергоэффективные дома с нулевым энергопотреблением, развивается Internet of Energy и информационные технологии на базе AI, растет онлайн торговля СПГ, новый дизайн систем расчетов с просьюмерами и многое другое. Все эти технологии и процессы уже сейчас закладывают картину будущей мировой энергетики, но в перспективе до 2050 года не смогут вытеснить традиционные ископаемые топлива.

А что касается стрессов, то стрессы в энергетике играют положительную роль, потому что способствуют научным прорывам, а это именно то, что выводит технологии на новый уровень развития.

Напомним, что Global Energy Prize Summit проводится ежегодно для обсуждения самых острых проблем энергетической отрасли и выработки четких механизмов и путей их решения. Традиция встречи лауреатов премии «Глобальная энергия» разных лет, ведущих экспертов и представителей власти была заложена в 2012 г. в Москве, где он состоялся впервые. В разные годы мероприятие также проходило в Брюсселе (Бельгия), Сингапуре и Милане (Италия), неизменно привлекая в ряды своих слушателей не только представителей научного сообщества, но и мировую прессу, общественных деятелей, лидеров бизнеса и политики.

Среди основных вызовов член Наблюдательного совета «Глобальной энергии», Министр энергетики России Александр Новак отметил глобальное снижение цен на углеводороды, технологические прорывы, вопросы климатической повестки, принятой в рамках Парижской конференции по климату, рост вмешательства государства в рыночные механизмы, а также замедление темпов роста потребления топливно-энергетических ресурсов на рынке в сравнении с ростом экономик и ВВП. Ответами на них должны стать инновации и инициативы бюджетного сектора, бизнеса и науки.

Три миллиона за инновации в энергетике: победителей «Энергии молодости» наградили в Москве

24 ноября члены Наблюдательного совета Ассоциации «Глобальная энергия» – Александр Новак, министр энергетики России, и Андрей Муров, председатель Правления ПАО «ФСК ЕЭС» – одного из членов Ассоциации, а также член Международного комитета по присуждению премии «Глобальная энергия» и межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), которая получила Нобелевскую премию мира в 2007 году, – Рае Квон Чунг наградили победителей XIII Общероссийского конкурса молодежных исследовательских проектов в области энергетики «Энергия молодости». Научные коллективы из Томска, Санкт-Петербурга и Красноярска получили 3 млн. рублей на продолжение своих исследований. Гранты в размере 1 млн. рублей каждый они потратят на разработки, которые помогают усовершенствовать работу энергосистем, повышают функциональность ГЭС и сохраняют энергию.

Отметим, что церемония награждения победителей состоялась в рамках V международного форума по энергоэффективности и развитию энергетики ENES 2016. Лучших молодых ученых страны, представивших свои исследовательские проекты на конкурс, определили звезды мировой энергетики – эксперты, оценивающие достижения номинантов на Международную энергетическую премию «Глобальная энергия». Проекты победителей были отмечены за то, что они решают актуальные задачи энергетики и имеют возможность практического применения.

Так, команда исследователей из Томска под руководством Михаила Андреева получила награду за разработку мультипроцессорного моделирующего комплекса – платформы, позволяющей виртуально воссоздать практически любую существующую энергосистему и тестировать ее на прочность в стрессовых условиях. «Аварии – это не проблема России, это проблема мировая, - рассказал М. Андреев. - Предсказать, что, где и как произойдет крайне тяжело. Но если иметь модель энергосистемы, очень близкую к реальной, можно проводить различного рода исследования. Сейчас таких комплексов не существует».

Обладая высокой точностью моделирования, томский комплекс помогает снизить вероятность техногенных аварий и проводить обучение работающего в энергосистеме персонала, при этом выигрывая в цене у цифровых и физических аналогов (по сравнению с цифровыми аналогами платформа дешевле в 2-3 раза, по сравнению с физическими – в 5-7 раз). Для России разработка ученых особенно актуальна, так как пока в нашей стране существуют только две во многих отношениях устаревшие физические модели и цифровые комплексы, 95% из которых разработаны другими странами. Комплекс победителей, в свою очередь, будет полностью российским.

Красноярский научный коллектив, которым руководит Андрей Минаков, позволяет «продлить жизнь» гидроэнергетического оборудования. Снижая амплитуду пульсации давления, наработки молодых ученых продлевают сроки работы оборудования, повышают его безопасность, снижают риски аварийных ситуаций и увеличивают КПД. Кроме того, исследования группы могут быть использованы для дальнейшего повышения эффективности гидроэнергетических решений. «На сегодняшний день на территории России насчитывается 14 ГЭС с установленной мощностью свыше 1000 МВт, не говоря уже о количестве ГЭС с более низкими мощностями, - отметил А. Минаков. - Поэтому проблема снижения пульсаций потока и вибраций конструкций в турбинах очень актуальна для современной гидроэнергетики». Разработка ценна также для Китая, Бразилии, Канады, Индии и многих других стран. Ожидаемый от внедрения разработки эффект – создание гидравлических турбин высоконапорных ГЭС и ГАЭС с параметрами, превосходящими мировые аналоги по КПД, ширине рабочих диапазонов, ресурсу и безопасности работы.

Иван Старков и его коллеги из Санкт-Петербурга разработали уникальный твердотельный охладитель, позволяющий, например, создать холодильник на фотоэлементах. Разработка подобной дешевой и экологически чистой бытовой техники является одним из пунктов программы ООН по решению проблемы бедности в странах Африки и Южной Азии. «Наш проект помогает решить сразу ряд проблем различного характера: это и экологические проблемы, такие как глобальное потепление и разрушение озонового слоя, в том числе наши исследования сильно затрагивают и проблемы мирового энергосбережения», - подчеркнул И. Старков. Этот проект способен произвести прорыв в мировом энергосбережении. Универсальность разрабатываемых холодильных систем позволяет охватить рынок колоссальных размеров - следуя самым критическим оценкам, примерно в один триллион долларов США. К разработке уже проявили интерес представители таких корпораций, как Bosch, LG и Embrac.

Напомним, Общероссийский конкурс молодежных исследовательских проектов в области энергетики «Энергия молодости» проводится ежегодно с 2004 года. За прошедшие 12 лет гранты получили 204 молодых ученых из 43 исследовательских центров. Общая сумма выделенных средств составляет 38,5 млн. рублей.

Справочно:

О международной энергетической премии «Глобальная энергия»

Премия «Глобальная энергия» – это независимая международная награда за выдающиеся исследования и научно-технические разработки в области энергетики, которые способствуют эффективному использованию энергетических ресурсов и экологической безопасности на Земле в интересах всего человечества.

Премия была учреждена в 2002 году. Премиальный фонд в 2016 году составил 39 миллионов рублей. По традиции, премия вручается Президентом Российской Федерации в Санкт-Петербурге в рамках Петербургского международного экономического форума. С 2003 года лауреатами Премии стали 34 выдающихся ученых из Великобритании, Германии, Исландии, Канады, России, США, Франции, Украины, Японии и Швеции.

Победители XIII Общероссийского конкурса молодежных исследовательских проектов в области энергетики «Энергии Молодости-2016»:

1. Андреев Михаил Владимирович. Тема исследования: «Разработка программно-аппаратной платформы для всережимного моделирования в реальном времени интеллектуальных энергосистем» (г. Томск)

2. Минаков Андрей Викторович. Тема исследования: «Расчетно-экспериментальное исследование способов подавления низкочастотных пульсаций давления в проточном тракте гидроагрегатов высоконапорных ГЭС» (г. Красноярск)

3. Старков Иван Александрович. Тема исследования: «Практическая разработка твёрдотельного охладителя на мультикалорическом эффекте» (г. Санкт-Петербург)

В пресс-релизе использованы материалы, предоставленные Лилит Овсепян и Есенией Бондарик