То есть если бы вдруг электромобили внезапно заменили все автомобили с ДВС, это не означало бы полного отсутствия отработавших газов – их количество сократилось бы лишь на треть, считает эксперт Auto3N.
Правда, природный газ (он состоит в основном из метана) при сгорании меньше загрязняет атмосферу, к тому же на ГРЭС и ТЭЦ условия для работы более стабильные, чем в двигателе автомобиля. Но все ещё треть электроэнергии в мире производят путем сжигания угля! Да, его значение снижается. Великобритания 20 лет назад до 60 % энергии получала из угля, а теперь не более двух, Германия закрыла свои угольные шахты и оставшиеся угольные электростанции работают на импортном угле, и будут закрыты до 2038 года. Но мировой лидер по продажам электромобилей, Китай (1,15 млн электромобилей и гибридов за первое полугодие 2021 года – больше, чем всех легковых автомобилей в России за тот же период), до сих пор 65 % электроэнергии получает из угля. Индия, с её огромны потенциалом электрификации автотранспорта, производит из угля 73 % электроэнергии. И с развитием Китая и Индии объемы выбросов ими углекислого газа стремительно растут, в то время как у европейских стран, включая Россию, они стабильны и даже немного снижаются.
Полезные источники
На этом фоне становится понятным, почему правительство Норвегии так стимулирует ввоз электромобилей – в этой стране всё практически электричество производится на ГЭС, а это классический возобновляемый источник. Очевидна и польза от увеличения использования электромобилей во Франции, где большую часть электроэнергии дает мирный атом. Есть и другие страны, где роль ископаемых топлив в производстве электроэнергии ничтожна. В Уругвае 96 % электроэнергии также от ГЭС, а в Парагвае почти вся. Однако в Южной Америке электрификации предпочитают другие способы снижения выбросов углекислого газа автомобилями в Бразилии, например, давно используется в качестве автомобильного топлива этанол, который делают из сахарного тростника. Биотопливо считается экологически нейтральным: при его сгорании в атмосферу возвращается углекислый газ, который растения уже переработали ранее. В Аргентине и других странах поощряют использование метана. Пусть он и создает CO2 при сгорании, он чище по содержанию других веществ.
Россия с этой точки зрения примерно посередине. Основное топливо на наших ТС – природный газ (46 %), уголь дает нам меньше электроэнергии, чем атом или ГЭС (16,3, 18,7 и 17,4 % соответственно). Правда, внедрение новых возобновляемых источников у нас продвигается не очень быстро – ветряки, солнечные батареи и даже геотермальные электростанции у нас есть, но существенной роли в поставках энергии они не играют.
Выбор пути
Теорию глобального потепления не раз подвергали сомнению, но в итоге мировая наука достигла консенсуса, и сейчас парниковые газы считаются основной причиной изменения климата. Но из написанного выше следует, что простой замены автомобилей традиционной конструкции на электрические этой проблемы не решить. Самое главное, что при такой замене в ближайшие десятилетия вырастет спрос на электроэнергию – по оценке Международного энергетического агентства, в 2030 году мировой парк электромобилей может составить от 140 до 245 миллионов экземпляров. Это не так уже много: общий парк автомобилей всех типов на Земле к тому времени достигнет пример два миллиарда (в 2015 году в мире было 1,3 млрд автомобилей). Но в результате потребность в электроэнергии на транспортные нужды увеличится не менее чем в пять раз по пессимистичному (для электромобилей) сценарию или в десять по оптимистичному. Расход энергии на другие цели вряд ли упадёт, так что нам будет необходимо увеличить выработку электроэнергии по разным оценкам на величину от 20 до 50%. И для снижения выбросов этот прирост должны обеспечить возобновляемые источники. Строительство новых ГЭС зачастую может нанести ущерб экологии местности, так что заметное увеличение их количества маловероятно. АЭС лучший источник с точки зрения снижения парниковых газов, но после Чернобыля и Фукусимы во многих странах их стали бояться и даже закрывать; к тому же неясно, насколько безопасны их отходы и насколько честны те, кто обеспечивает их переработку. Остаются новые формы – те же ветряки и солнечные батареи. Но у них два недостатка, очевидный и не очень.
Очевидный – неравномерность поставок энергии. Штиль или пасмурная погода – и напряжение сети падает до нуля. Эта проблема решается созданием крупных энергетических систем, охватывающих обширные площади и включающие различные источники. Крупные сети позволяют нивелировать и производство, и потребление. В сети электричество можно использовать только в тот момент, когда оно вырабатывается. Поэтому чтобы сгладить пики, надо использовать различные формы его хранения – и это не только аккумуляторы, но и выработка с использованием электричества искусственного топлива, метана или даже бензина, которое проще хранить, транспортировать, и использовать в двигателях внутреннего сгорания. Поскольку такое топливо синтезируется с использованием углекислого газа из атмосферы, такой вариант является экологически нейтральным.
Неочевидный недостаток ветряков и солнечных батарей – сравнительно небольшой срок службы. Поскольку исследования в этой области продвигаются довольно быстро, новые модели заметно эффективнее, и старые нет смысла чинить, они отправляются на утилизацию – а их производство и дальнейшая переработка также оставляют «углеродный след». Обычно эти «мелочи» сторонники новой энергетики оставляют за кадром. Да и сами эти новые технологии обходятся недёшево – Германия совершила фантастический рывок, с 2000 года доля возобновляемых источников в производстве электроэнергии в ФРГ выросла в шесть раз — с шести процентов до 36. При этом доля АЭС упала. Но какой ценой: сейчас в ФРГ самая дорогая электроэнергия в Европе, в его стоимость входит специальный налог на «озеленение» энергетики.
Китай тоже предпринимает усилия в замещении угля другими источниками. Эта страна без особого шума уже стала мировым лидером по производству ветроэлектростанций и солнечных батарей, и конкуренция в этой отрасли уже способствует снижению цен. Власти КНР заявили, что в 2050 году 48 % электричества будут производить из возобновляемых источников, и нет основания им не доверять. Кстати, с 2040 Китай планирует запретить продажу новых автомобилей с ДВС.
Не остаться в стороне
Стоит ли России следовать по этому пути? У нашей страны свои особенности – большие территории и климат, который не способствует использованию аккумуляторов как единственного источника энергии для автомобиля. Хотя в Сибири и на Дальнем востоке уже есть достаточно обширный и положительный опыт эксплуатации машин с гибридным приводом и электромобилей. Особенно привлекательны «электрички» для жителей регионов с дешевой энергией – например, в Иркутской области оно стоит менее двух рублей за кВт∙ч, втрое ниже, чем в столице. В ХМАО тарифы вдвое ниже, чем в Москве – в Сургуте расположены крупнейшие в мире после китайских ГРЭС. Но, конечно, самый перспективный рынок для электромобилей – мегаполисы, где проще всего развивать инфраструктур для зарядки и в то же время эффект от сокращения отработавших газов наиболее ощутим из-за высокой плотности автомобилей на улицах и дорогах. И Россия, очевидно, движется именно по этому направлению: сейчас в Москве около 700 электробусов, это 10% автобусного парка. Коммунальный и общественный транспорт оптимально подходит для электрификации – он, как правило, используется на постоянных маршрутах по расписанию, и есть возможность для зарядки в определенное время и в определенных местах. Концепция по развитию производства и использования электрического автомобильного транспорта в Российской Федерации на период до 2030 года, утвержденная распоряжением правительства РФ предусматривает производство не менее 25 тысяч электротранспортных средств в 2024 году и создание не менее 9,4 тысяч зарядных станций, а к 2030 – долю электромобилей не менее 10 % от общего выпуска автомобилей, производство батарей и комплектующих для них.
Вывод от автора статьи, эксперта Auto3N – Россия не останется в стороне от прогресса, но и не стремится обогнать лидеров – у них свои условия, у нас – другие.
Автор – Валерий Чусов, специально для Auto3N