Мечта о полностью «зелёной» планете уже не выглядит утопией. Учёные из Университета Цинхуа и других научных центров Китая разработали детальную глобальную модель энергосистемы, которая показывает: переход всего мира на чистую электроэнергию к середине века технически возможен. Для этого потребуется от 15 до 20 тераватт переменной возобновляемой энергии — в первую очередь солнечной и ветровой.
Модель учитывает почасовое потребление электричества во всех регионах планеты в течение целого года и оптимизирует размещение электростанций, хранилищ энергии и линий передач. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Energy.
Как устроена глобальная модель
Учёные создали высокоточную пространственно-временную модель с разрешением 0,25° × 0,25° (примерно 28 × 28 км). Она учитывает не только потенциал солнечной и ветровой энергии в разных странах, но и расстояние до крупных потребителей, доступность земли и необходимость в международной передаче электричества.
Согласно расчётам, более 80% объектов возобновляемой энергетики можно разместить в пределах 200 км от центров потребления. Это существенно снижает потери при передаче и затраты на инфраструктуру. При этом только солнечные станции могут потребовать более 9 миллионов гектаров земли — это серьёзный вызов, особенно для густонаселённых регионов.
Сколько это будет стоить
Модель оценивает стоимость системы в разных сценариях. Базовый вариант предполагает умеренный рост спроса и развитие технологий. Учёные показали, что значительного снижения расходов можно добиться тремя способами:
- Управление спросом (сдвиг потребления на выгодные часы) — экономия до 6,5%;
- Расширение международных линий электропередач — экономия 5,6%;
- Снятие торговых барьеров на возобновляемые технологии — самая большая экономия, до 12,2% (около 345 миллиардов долларов в год).
Одно из самых позитивных заключений исследования — огромный потенциал для Африки и других регионов с низким уровнем доходов. Там возобновляемая энергия может стать не только экологичным, но и самым доступным способом обеспечить население электричеством, способствуя климатической справедливости.
