Углеродный след романтики, или свечи против лампочек

30.04.2018 19:31
автор: ecoleaks

«Час Земли» — стресс для энергосистемы, но она справляется, считает директор информационно-аналитического центра «Новая энергетика»

incandescence_by_johnsu-d52tdoqВ марте 2007 года в Австралии местное отделение Всемирного фонда дикой природы (WWF) провело акцию, получившую название EarthHour («Час Земли»). Мероприятие было призвано «обратить внимание австралийцев на проблематику изменения климата». Фонд обратился к жителям Сиднея с призывом выключить свет на один час в знак согласия с тем, что с климатической угрозой нужно «что-то делать». Событие получило мировой резонанс, и со временем разрослось до глобального уровня. Сегодня в экологической акции принимают участие, по данным WWF, более 2 миллиардов человек из более чем 184 стран и почти 7000 городов.

Столь представительное участие землян в акции ставит вопрос о ее последствиях для энергетических систем, электросетевого хозяйства. Не знаю, обдумывали ли это зачинатели «Часа Земли» и ожидали ли они такого бурного роста популярности мероприятия.

Стресс и символ
По утверждению самого WWF, «выключение света носит символический характер и не направлено на экономию электричества». То есть цели снизить потребление электроэнергии непосредственно в результате акции не стоит, но потенциально весомый вызов для энергосистемы создается.

Насколько велики риски сбоев энергетического хозяйства? В то же время современные энергосистемы построены с большим запасом надежности, позволяющим без сбоев проходить значительные изменения нагрузки, в особенности, если всплеск/спад происходит не случайно, если он спрогнозирован. Например, утром, просыпаясь в рабочий день, жители включают свет примерно в одно и то же время. Это значительный и быстрый рост потребления мощности, который, однако, является привычным и ожидаемым. Энергетики уже давно научились успешно с ним обращаться.
Развитие возобновляемых источников энергии, отличающихся стохастическим характером выработки (солнечная и ветровая энергетика), также позволило специалистам приобрести опыт надежной работы в условиях быстрого изменения нагрузки.

Например, если мы посмотрим на практику стран с высокой долей солнечной энергетики, то обнаружим, что с восходом солнца традиционные электростанции, работающие, скажем, на основе природного газа, вынуждены быстро снижать выработку, а с наступлением темноты — стремительно ее увеличивать. В Калифорнии такой график работы получил название «Кривая утки» (Duck Curve), поскольку он напоминает очертания этой птицы. Ежедневное вечернее взрывное увеличение нагрузки в Калифорнии схоже с окончанием «Часа Земли», когда посидевшие в темноте земляне дружно щелкают выключателем, заставляя электростанции резко увеличивать выработку.

20 марта 2015 года европейская электроэнергетика пережила полное солнечное затмение. На короткое время (около часа) солнечные станции прекратили работу, поскольку солнце померкло.

Только в Германии, где за три квартала 2017-го возобновляемые источники произвели 37,5% всей электроэнергии, краткосрочное падение выработки сетевых солнечных станций составило 7 ГВт с последующим взлетом на 17 ГВт. Перебоев в энергоснабжении не произошло благодаря подготовке и квалифицированному управлению работой объектов энергетики.

Таким образом, современные энергосистемы научились справляться с быстрыми изменениями выработки/потребления, и экологическая акция WWF не должна привести к сколь-нибудь серьезным трудностям для управляющих энергохозяйством. Даже в тех системах, где преобладают низкоманевренные объекты генерации, такие как АЭС и угольные электростанции.

Разумеется, это не отменяет стресс для энергосистемы, а сила этого стресса зависит от объемов изменяющейся нагрузки в отношении к располагаемой мощности локальной энергосистемы. Поскольку в акции участвуют частные потребители-граждане, а также, в ряде случаев, муниципалитеты, изменения профиля нагрузки не сильно отличается от обычных утренних и вечерних пиковых часов. Кроме того, на освещение квартир граждан обычно приходится относительно небольшая часть располагаемой мощности энергетической системы, и отключение некоторых объектов — а в акции, безусловно, участвуют не все — снизит нагрузку совсем незначительно. Можно ли это точно оценить?

Эксперимент спроса
Некоторые операторы электрических сетей ведут статистику, в которой отражаются изменения в течение акции. В 2013 году американские специалисты исследовали большой массив соответствующих данных и подсчитали, как «Час Земли» влияет на энергетические системы. Были обобщены результаты 274 акций, прошедших в десяти странах за шесть лет. Снижение нагрузки (в мегаваттах) в среднем составляло 4%, а крайние (и единичные) результаты варьировались от минус 28% (в Канаде) до плюс 2% (в Новой Зеландии). Разброс объясняется либо, как в случае значительного падения нагрузки, малыми размерами локальной энергосистемы, где узкий круг потребителей дружно решил поучаствовать в акции, либо ростом потребления у объектов, не участвующих в мероприятии. Даже в рамках одного населенного пункта изменение нагрузки в «Час Земли» может сильно варьироваться год от года. Например, в канадском Торонто в 2009 году потребление энергии упало на 15,1%, а в 2017-м — всего на 2,8%.

Авторы исследования считают, что на «Час Земли» следует взглянуть и с другой стороны — как на эксперимент по управлению спросом на электроэнергию.

Собранные данные показывают, как регулирование потребления, отражающееся в целенаправленных коллективных действиях, может количественно повлиять на региональный спрос на электричество. Подобные организованные действия могут являться инструментом контроля спроса в условиях, скажем, временного дефицита электроэнергии или других кризисов. Другими словами, для энергетиков это экологическое мероприятие является своего рода учениями, а полученные навыки могут быть применены для совершенствования управления энергосистемой.

Свеча и лампочка
Если нагрузка в энергосистеме в течение «Часа Земли» снижается, означает ли это, что одновременно сокращается и потребление ископаемого топлива, на основе которого вырабатывают электричество? Ответ на этот вопрос зависит от угла зрения.

С одной стороны, снижение потребления энергии можно выразить в киловатт-часах. Каждый кВт*ч — это некоторый объем топлива и выбросов парниковых газов, величина и состав которого зависят от структуры энергетики. Поэтому вроде бы можно отметить, что в результате «Часа Земли» вместе со снижением потребления электроэнергии мы также сократили потребление топлива и выбросы CO2.

С другой стороны, короткий период снижения нагрузки не приводит к остановке генерирующего оборудования (турбин), а быстрый набор мощности по окончании акции сопровождается повышенным расходом топлива. Поэтому также справедливо будет сказать, что указанная «бухгалтерская» экономия ископаемого топлива так и осталась только на бумаге.
Вопрос экологического следа «Часа Земли» многократно поднимался в СМИ. Часто бывает, что во время акции люди зажигают свечи. В моду вошли ужины и акустические концерты при свечах, приуроченные к мероприятию. Такая романтика, однако, может иметь мощный углеродный след. Большинство свечей состоит из парафина, тяжелого углеводорода, полученного из сырой нефти. Горение парафиновой свечи в течение часа приводит к выбросам около 10 граммов углекислого газа.

Как подсчитал один дотошный австралийский блогер, средний австралиец, который попытается заменить весь свет, произведенный лампой накаливания, светом парафиновых свечей, увеличит свои выбросы парниковых газов примерно в 10 раз.

Так что не нужно забывать, что электричество — это чистый конечный продукт. И если уж вы хотите помочь природе, лучше проведите «Час Земли» в полной темноте.

Вместо эпилога
Мое отношение к акции «Час Земли» — нейтрально-равнодушное. С одной стороны, я уважительно отношусь к WWF. С другой, я не участвую в массовых мероприятиях, с какими бы целями они не проводились. Я понимаю, что для российской энергосистемы «Час Земли» не представляет серьезной угрозы, поскольку колебания мощности, по сравнению с имеющимся резервом, невелики. Есть ли от него польза? Не знаю, маркетологам виднее.

Подготовил Владимир Сидорович, кандидат экономических наук, директор информационно-аналитического центра «Новая энергетика»

 

Тэг:

Похожие Новости:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *