Как совместить экономику и экологию

солнечная панель
© total.com

Президент Чехии Милош Земан в преддверии новогодних праздников раскритиковал так называемую «зелёную сделку» - один из основополагающих документов, на основании которого в Евросоюзе принимаются многие стратегические решения. Он, в частности, заявил, что «из первоначально серьёзной науки, называемой экологией, возникла религия, и, как каждая религия, эта тоже имеет своих пророков» (речь, прежде всего, о Грете Тунберг).

«Зелёная сделка для Европы предписывает нам прекратить отопление природным газом в 2030 году, а с 2035 года не ездить на автомобилях с двигателями внутреннего сгорания. Всё это подорвёт нашу энергетику тем, что приведёт к энергетической бедности, приведёт к снижению уровня жизни и экономических показателей», - предупредил Земан.

Действительно всё больше и больше экспертов отмечает, что, несмотря на, казалось бы, благие намерения – борьбу с изменением климата - результатом экологических инициатив ЕС становится вовсе не сокращение эмиссии CO2, а рост глобальной инфляции и снижение энергетической безопасности Старого света. Рекордные цены на природный газ априори ведут к повышению стоимости всех без исключения товаров конечного потребления, а также способствуют увеличению объёмов сжигания на ТЭС угля. Это происходит даже в столь развитой стране как Германия.

По итогам первых семи месяцев 2021 года, как следует из данных исследовательского центра Ember, доля «самого грязного ресурса» в суммарной выработке электроэнергии в ФРГ составила 26,1 %. Это почти на 7% больше, чем за аналогичный период 2020-го. То есть получается, что «зелёная сделка» привела не к снижению выбросов, а, напротив, к их увеличению. Всё просто: если более «чистое» сырьё в дефиците, а его котировки находятся на исторических максимумах, волей-неволей придётся возвращаться к угольной генерации. Не оставлять же в самом деле своих граждан без света и тепла.

Гарцвайлер
© pixabay.com, крупнейший открытый угольный разрез Германии Гарцвайлер

А возможно ли в принципе совместить экологические инициативы и экономические реалии? За ответом на этот вопрос «Форпост» отправился в Санкт-Петербургский горный университет, учёные которого ведут изыскания, как в области повышения рентабельности традиционных объектов энергетики, так и в сфере природосбережения. Например, сейчас один из научно-исследовательских коллективов вуза работает над проектом экологически чистого энергоснабжения нефтедобывающих предприятий, удалённых от централизованных сетей.

Тянуть линии электропередач туда слишком дорого, поэтому обычно при разработке залежей, которые расположены в труднодоступной местности, используют дизель-генераторы. Само собой, для окружающей среды это не слишком полезно. Учитывая, что в одной лишь Якутии находится 37 таких действующих месторождений, уровень проблемы, вне всяких сомнений, налицо.

Старшая
© Форпост Северо-Запад

«Мы проанализировали потенциал всех видов автономных систем электроснабжения, которые могли бы использоваться в данном случае для сокращения эмиссии парниковых газов. И пришли к выводу, что наиболее эффективными будут солнечные панели. Бытует мнение, что чем теплее климат, тем больше энергии они могут генерировать. Однако на самом деле это не так. Гораздо важнее число ясных дней в году и интенсивность солнечного излучения. Мы делали свои расчёты для предприятий, дислоцированных в Республике Саха. Там этот показатель составляет не менее 4кВт*ч на квадратный метр. Это хороший коэффициент. Для сравнения: в Астраханской области и Татарстане он достигает 5,5 кВт*ч, для нашей страны это максимум», - рассказала аспирантка Санкт-Петербургского горного университета Валерия Старшая.

Она говорит, что применение технологии, для которой уже разработано технико-экономическое обоснование, позволит сократить выбросы в атмосферу примерно в шесть раз. Эта цифра учитывает негативное влияние на окружающую среду заводов по производству поликремния – сырья, необходимого для создания фотоэлектрических батарей, а также предприятий, где изготавливают панели и утилизируют их.

солнечная панель
© firstsolar.com

Впрочем, солнечные электростанции, как поясняют учёные, нужны не только для того, чтобы минимизировать антропогенное воздействие на биосферу. Они являются частью электротехнического комплекса, в задачу которого входит удаление парафиновых отложений, возникающих в скважине. Это тяжёлые компоненты нефти, которые налипают на внутренней поверхности промыслового оборудования, снижают эффективность его работы и приводят к увеличению простоев техники. А образуются они в том случае, когда температура чёрного золота становится слишком низкой.

«Обычно парафиновые отложения удаляют механическим способом, при помощи скребков. Или за счёт промывки оборудования различными растворителями. Но эти методы не позволяют устранить проблему полностью. Мы же предлагаем решить задачу за счёт работы специального греющего кабеля, который запитан от солнечной электростанции. Самое главное, что постоянное электроснабжение в данном случае не требуется, поскольку отсутствует необходимость удалять отложения в режиме 24/7. То есть основная проблема возобновляемых источников энергии – неспособность обеспечить стабильную генерацию в пасмурную или безветренную погоду – при внедрении этой технологии не будет являться недостатком. И нам не придётся думать о способах аккумуляции энергии, которые в силу своей дороговизны существенно повлияли бы на себестоимость добычи», - рассказала Валерия Старшая.

Помимо неё в научный коллектив входят доцент кафедры электроэнергетики и электромеханики Алексей Бельский и заведующий кафедрой общей электротехники Санкт-Петербургского горного университета Ярослав Шклярский. Инновация, над которой они работают, позволяет решить сразу две проблемы. Во-первых, существенно сократить выбросы в атмосферу от дизель-генераторов. А, во-вторых, повысить продуктивность добычи нефти.

нефть
© petrochina.com

Как показывают расчёты, межремонтный период оборудования в случае применения электротехнического комплекса увеличивается примерно в 1,7 раза. Для отрасли это крайне актуально, и лишним доказательством этому служит стипендия Президента РФ, которая была назначена Валерии Старшой «за развитие приоритетных направлений науки» на весь период обучения в аспирантуре.

Ряд отечественных энергетических компаний уже заинтересовался прогрессивной разработкой. Да и не только они. Проект привлёк внимание и европейского научного сообщества. Совсем недавно представительнице старейшего технического вуза нашей страны в числе двадцати молодых российских учёных был вручён грант, позволяющий им продолжить работу над своими исследованиями в ФРГ.

Научная статья "The influence of technological changes in energy efficiency on the infrastructure deterioration in the energy sector" doi.org/10.1016

Инициатором совместной российско-германской программы «Природные ресурсы – Энергетика – Устойчивость» является ректор Санкт-Петербургского горного университета Владимир Литвиненко. А реализуется она на паритетных началах. Её в равных долях финансирует немецкая служба академических обменов DAAD и Международный центр компетенций в горнотехническом образовании под эгидой ЮНЕСКО, созданный в городе на Неве.

Молодые люди, которые через месяц отправятся в ФРГ, могут одновременно получить и российскую, и европейскую учёную степень (доктор философии). При этом все они подтвердили своё намерение вернуться в «альма-матер» и продолжить научную деятельность на Родине.