Успіх нашого енергетичного переходу - Фінанси; Управління

У 2017 році викопне паливо становило 84% світової суміші первинної енергії. Вони є основним джерелом викидів парникових газів (ПГ) в атмосферу (35 млрд. Т СО2 у 2017 р.) Та суттєво сприяють глобальному потеплінню [1].

З екологічних причин, але перш за все через їх середньострокову доступність, терміново потрібно поступово зменшувати їх вагу у світовій енергетичній суміші, перекладаючи їх на інші джерела енергії.

Ми пропонуємо стратегію, засновану на цілі потепління до 2 ° C до 2050 року, висунутій на КС 15 (Копенгаген 2008), оскільки мета COP21 (1,5 ° C на 2100) сьогодні здається недосяжною, враховуючи поточний та майбутній демографічний ріст країн, що розвиваються з населенням світу, яке до 2050 року сягне десяти мільярдів людей, і значна частина з яких в даний час не має доступу до електроенергії.

Важливим є просування прагматичного та наукового підходу, відірваного від будь-якого пристрасного та ідеологічного підходу. Послідовники "ядерної гордості" [2] настільки ж шкідливі для енергетичного переходу, як і "зелені кхмери", впевнені, що перехід затриманий "великими енергетичними групами нафти, вугілля та газу, які перешкоджають інвестиціям в економіку енергетики та відновлювані джерела енергії ”[3]. Щорічні інвестиції у відновлювані джерела зросли з 10 млрд. Дол. США у 2008 р. До майже 400 млрд. Дол. США у 2018 р., Що практично еквівалентно інвестиціям у нафту та газ.

Незважаючи на значний розвиток протягом наступних 30 років, в енергетичній суміші все ще залишатиметься домінування викопного палива, частка якого до 2050 р. Все ще буде значно більше 50%.

Слід виключити гіпотезу про занепад економіки, оскільки це неминуче призведе до бідності всієї планети. Це причина, чому стратегія, яку ми пропонуємо, керується зменшенням енергоємності [4], а не концепцією чистої енергетичної тверезості за рахунок економічного зростання.

Всі викопні види палива не є еквівалентними з точки зору викидів: кВт-год вугілля виділяє в середньому 340 г CO2, кВт-год нафти 250 г і кВт-год газу 204 г. Крім того, енергетичний перехід до менш вуглецевого світу базується на:

про перехід від найбільш вуглеемких енергій (вугілля та нафта) до менш вуглецевих енергій (газ)
про перехід від енергії вуглецю до енергії без вуглецю (відновлюваної та ядерної)
про зменшення енергоємності, з одного боку, завдяки технологіям (заходи енергоефективності), з іншого, за допомогою індивідуальної та колективної поведінки.

Важливо, щоб різні джерела енергії були оцінені на їх основі життєвий цикл повні, а не лише на етапі їх використання. Це призводить до висновку, що жодна енергія насправді не має нульового вуглецевого сліду.

Гіпотеза, згідно з якою зелені технології можуть призвести до очікуваного економічного зростання в майбутньому, повинна бути кваліфікована. Вони не є технологічним проривом або руйнівним нововведенням, як-то нафта, паровий двигун та двигун внутрішнього згоряння були в минулому.

Так само ми скептично ставимося до загальної ефективності кругової економіки, яка повинна вивчатися в кожному конкретному випадку. Хоча зовні ця модель приваблива, у багатьох випадках вторинна переробка відходів вимагає більше енергії, ніж основне використання матеріалів. Жодна така складна бізнес-модель не може бути ізоентропічною.

Три стовпи енергетичного переходу

Відповідно до трьох опор сталого розвитку (екологічного/економічного/суспільного), енергетичний перехід базується на трьох взаємодоповнюючих, але незмінних стовпах: клімат, енергетична безпека та конкурентоспроможність бізнесу.

Інститут Сапієнса, хоч і впевнений у проблемі клімату, вважає енергію невід’ємним компонентом людського розвитку. Якщо енергія має бути чистий це також повинно бути доступні і доступні для всіх.

Синдром бідної людини

Усі енергетичні дані показують, що це - країни, що розвиваються, і більше не країни ОЕСР які сьогодні утримують основні важелі енергетичного переходу. Причини такі:

вони концентрують 95% демографічного зростання
вони закликають до економічного зростання вдвічі більше, ніж у країнах ОЕСР
їх енергоємність (3,4 кВт-год/$) в середньому втричі перевищує енергоємність країн ОЕСР,
вони споживають відповідно 75% вугілля та 60% нафти,
ядерні та відновлювані джерела енергії (за винятком Китаю та, до речі, в Індії) практично відсутні в їх енергетичному комплексі
вони відповідають за 70% викидів парникових газів

За словами ADEME, прискорення енергетичного переходу найбідніших коштувало б від 1500 до 2000 мільярдів доларів на рік, що не пропорційно до 100 мільярдів доларів на рік, запропонованих найбагатшими країнами на COP21 для "врегулювання їх кліматичних умов минуле ".

Від 1500 до 2000 мільярдів доларів це становить від 3 до 4% поточного ВВП країн ОЕСР. Оскільки зростання в країнах ОЕСР не перевищує 2% на рік, фінансування енергетичного переходу найбідніших найбагатших людей означатиме для них постійну рецесію. Отже, цей переказ економічно не витриманий.

Економічна та політична модель

Радянський досвід наочно продемонстрував нездатність марксизму зберегти довкілля та промислову безпеку. Набагато більше, ніж технічна катастрофа, вибух реактора 4 на Чорнобильській АЕС був людським та моральним банкрутством системи. Росія залишається однією з найнижчих в енергетичному переході сьогодні.

Тому зростання популяційного націоналізму у світі загалом та в Європі зокрема викликає занепокоєння: націоналізм, який гіпертрофує стовпи конкурентоспроможності бізнесу та енергетичної безпеки за рахунок клімату, є найлютішим ворогом енергетичного переходу. Оскільки координація енергетичної політики у глобальному масштабі не стоїть на порядку денному, Європа повинна слугувати прикладом, щоб показати силу Союзу перед національним егоїзмом.

Серед трьох важелів, які, як вважають, впливають на поведінку енергії (стандарти, ціни та педагогіка), ціни та педагогіка на сьогодні є найбільш ефективними. Тому ми виступаємо за введення європейського податку на вуглець у розмірі 100 євро/т СО2 до 2030 р. За умови, що отримане джерело доходу буде повністю присвячене енергетичному переходу, а не, як це часто буває, перенаправлено на інші цілі.

Нарешті, ми переконані, що ліберальна демократія є "найкращим другом" енергетичного переходу, оскільки вона сприяє інноваціям, звільняє ініціативи та забезпечує доступ до капіталу. Зараз промисловий світ переконаний, що прагматичний енергетичний перехід йде рука об руку з відповідальною, ефективною та стійкою промисловою діяльністю. Таким чином, транснаціональні корпорації, які не обмежені географією чи підрахунками виборців, є набагато кращими переносниками, ніж держави.

Програми

Транспортування

Зараз у транспорті панує нафта, на яку припадає 92% використаної енергії.

Поїзди вже майже на 100% електрифіковані. Більше того, сьогодні не існує технологічного рішення щодо заміни гасу в літаках. Середньостроковий транспортний перехід зосередиться на вантажних автомобілях, човнах та легкових автомобілях, на частку яких припадає 78% енергії, споживаної на транспорті.

Слід зазначити, що рідке біопаливо має багато недоліків: необгрунтоване власне споживання [6], дуже велике споживання води, ризик перенаправлення частини сільськогосподарського сектору в енергетичний сектор із потенційно драматичними суспільними наслідками для харчового ланцюга.

Виробництво електроенергії

У 2017 році на виробництво електроенергії спожито 60PWh первинної енергії (із 160 PWh загального споживання) лише на 25 PWh виробленої електроенергії, тобто ефективність менше 40%. Якщо електроенергія є геніальним товаром, це, безсумнівно, буде безсоромною витратою первинної енергії. За типом енергії електрика становить

41% походження вугілля
22% походження газу
4% нафтового походження
16% гідроелектростанції
11% ядерного походження
6% поновлюваних джерел (здебільшого сонячні та вітрові)

Слід надати пріоритет переведенню виробництва електроенергії, що працює на вугіллі, на інші первинні джерела енергії, що менш споживають вуглецю, такі як газ або безвуглецеві, такі як атомна енергетика та відновлювані джерела енергії.

100% відновлювана суміш є абсолютно ілюзорною з використанням сучасних технологій. Беручи до уваги середньорічні норми навантаження [7] сонячної енергії (12% у Франції) та берегової енергії вітру (20% у Франції) порівняно з ядерною та газовою (80%), перехід від вугілля до відновлюваних джерел покладатися на газ та/або атомну енергетику. Отже, повна декарбонізація виробництва електроенергії неминуче призведе до її повторної ядерної реалізації, як ми можемо спостерігати сьогодні в Китаї, де масове впровадження відновлюваних джерел енергії супроводжується за 5 років чотирикратним виробництвом ядерної електроенергії.

Ми вважаємо, що в середньостроковій перспективі зберігання електроенергії [8] залишатиметься обмеженим і може лише дуже частково компенсувати перерви у відновлюваних джерелах енергії.

Зокрема, масове виробництво водню шляхом електролізу води (також зване "подачею газу") з невикористовуваної відновлюваної електроенергії потребуватиме занадто великої кількості електроенергії. Таким чином, для еквівалентної енергетичної цінності для заміни природного газу, який споживається у всьому світі, воднем знадобиться 25 PWh електроенергії або еквівалент глобального виробництва електроенергії.

Що стосується акумуляторів, то їх масове використання створює постійні проблеми щодо доступності рідкісних металів, видобування та викид яких буде дуже несумісним з повагою до навколишнього середовища. Їх виробництво також виділяє багато СО2.

Електроенергія не зберігається масово, це переважно локально що нам доведеться використовувати відновлювані поклади електроенергії, підтримуючи їх, справлятися з перервами, невеликими атомними або газовими блоками. Цифрові технології ("розумні мережі") дозволять краще керувати переривами з метою максимізації використання відновлюваної енергії.

Глобальна модель відновлюваних джерел, де потреби географічно віддалені від вітрових та сонячних полів, здається неможливо застосувати. Типовим прикладом є німецький приклад Energiewierde (електрифікація Руру та Баварії за допомогою енергії вітру, що виробляється в Балтійському морі). Бажаючи впровадити глобальну модель, суттєво зменшивши ядерну енергетику, німці повинні були покладатися на вугілля, щоб компенсувати перерви. Маючи у Франції подвійну ціну кВт-год, їм не вдалося зменшити свої викиди.

Щоб і надалі забезпечувати 100% доступність електроенергії, відновлювані джерела енергії в помірних регіонах не можуть перевищувати від 30% до 40% енергоспоживання. З іншого боку, вони представляють реальну можливість електрифікувати великі ізольовані регіони, такі як частини Африки, Південно-Східної Азії чи Океанії.

Інші відновлювані джерела (припливні, геотермальні, припливні) залишатимуться незначними в майбутньому енергетичному поєднанні. Тільки біогаз може замінити обмежену частину природного газу.

Перехід від виробництва електроенергії також передбачає значне підвищення ефективності, яка зараз становить менше 40%. Для його вдосконалення існує багато важелів:

Когенерація, яка складається з утилізації відпрацьованого тепла з теплових електростанцій для виробництва гарячої води для побутових або промислових потреб. Когенерація досягає ефективності 80%. Отже, у Франції смертельне тепло, втрачене на атомних електростанціях, дозволить забезпечити потреби країни у гарячій воді. Когенерація повинна розглядатися не лише у великих масштабах. Це також може бути реалізовано в масштабі району (міні когенерація) або індивідуального житла (мікро когенерація).

Комбіновані цикли передбачають з'єднання в газовій електростанції газової турбіни з паровою турбіною з використанням відпрацьованого тепла від відпрацьованих газів газової турбіни. Комбінований цикл досягає 60% ефективності порівняно з 35% простого циклу.

Підвищення ефективності використання фотоелектричних елементів (яке сьогодні не перевищує 15%) та збільшення потужності вітрогенераторів дозволять еквівалентній кількості електроенергії значно зменшити площу приміщення, зайняте відновлюваними джерелами енергії.

Середовище існування

75% енергії, споживаної вдома, припадає на опалення (у країнах з помірним кліматом), кондиціонування повітря (у тропічних країнах) та гарячу воду. Ця частина загалом називається «тепло». Тому головним чином на теплі ми повинні зосередити перехід енергії в будинку.

Потрібна подвійна зміна: вугілля (у країнах, що розвиваються) та мазут (у країнах ОЕСР), як і раніше широко використовуються для опалення побуту. Газ, звичайно, є головним варіантом у середньостроковій перспективі. Але, якщо ми хочемо повністю декарбонізувати середовище існування, у довгостроковій перспективі узагальнення аеротермальних теплових насосів, пов’язаних із зеленою електрикою, є привабливим варіантом.

Як і при виробництві електроенергії, помірну частину газу можна перенести на біогаз. З іншого боку, ми не за масове введення твердої біомаси (тобто деревини) в енергетичну суміш. З огляду на низький вміст енергії, такий варіант може призвести до прискорення вирубки лісів, що вже триває з інших причин у кількох регіонах світу.

Нарешті, звичайних електричних конвекторів явно слід уникати, оскільки їх енергоефективність низька, а експлуатаційні витрати високі.

Другим важелем в будинку, звичайно, є утеплення будівель. Тут ми знаходимо вже згаданий вище синдром бідних. Оскільки вони представляють значну економію енергії, енергетичні фільтри (D/E/F/G) слід відремонтувати в першочерговому порядку, використовуючи базову пасивну ізоляцію (подвійне скло, стіни, підлоги та горища). Слід також заохочувати покращення енергетичних показників нових будівель (C/A/B) та будівництво нових будівель з нейтральною енергією чи позитивною енергією (BEPOS).

Продовжуючи цю статтю, ми також повідомляємо вам про випуск звіту Energy Europe.

[1] Статистичний огляд ВР за 2018 рік

[3] Яннік Джадо "Лобі старого світу вирішують" "Le Figaro" 4 листопада 2017 р

[4] Енергоємність - це значення миттєвого співвідношення між енергоспоживанням країни чи регіону та її валовим внутрішнім продуктом.

[5] За повний життєвий цикл виробництво кВт-год акумулятора виділяє 200 кг СО2

[6] Між вирощуванням та використанням літр етанолу, що споживає, споживає 90% енергетичного вмісту

[7] Середня швидкість заряду - це% часу, коли одиниця електричної потужності фактично виробляє електроенергію з повною потужністю. Таким чином, один ГВт атомної енергії виробляє в середньому 7 ТВт-год/рік, один ГВт вітроенергії 2 ТВт-год/рік і один ГВт сонячної енергії 1 Тв/год/рік.

[8] Хоча тут використовується сховище електроенергії - неправильна назва. Електрика, яка є вектором транспорту енергії, може зберігатися лише шляхом перетворення її в іншу форму енергії, яку вона може зберігати.

Ця стаття була спочатку опублікована на веб-сайті Institut Sapiens 26 листопада 2018 року. Її відтворив Vox-Fi з відповідним дозволом. Він також був розміщений на Vox-Fi 29 квітня 2019 року.