You are here

Инициатива МАГАТЭ Atoms4NetZero помогает странам использовать возможности ядерной энергетики для достижения углеродной нейтральности

Jeffrey Donovan

Достижение углеродной нейтральности сопряжено с рядом сложных решений. Руководство должно наметить энергетический курс с учетом имеющихся ресурсов, энергетических технологий (включая те, которые все еще находятся в стадии разработки), а также стоимости. Благодаря использованию передовых методов моделирования энергетических сценариев инициатива МАГАТЭ Atoms4NetZero помогает странам принимать научно обоснованные решения в отношении всего потенциала ядерной энергии, в том числе касающиеся отраслей вне сферы производства электроэнергии, и подготовиться к переходу к нулевому уровню выбросов парниковых газов (ПГ).

«Первым шагом для страны на пути к достижению целей углеродной нейтральности является оценка существующей энергетической инфраструктуры, включая источники электроэнергии, сети передачи и структуру энергопотребления, — говорит Анри Пайер, руководитель Секции планирования и экономических исследований МАГАТЭ. — На основе анализа прошлых и текущих данных и путем моделирования спроса на энергию в будущем руководство может выявить направления для улучшения работы и определить приоритетность инвестиций для создания экологически чистых и устойчивых энергетических систем».

Все большее число стран заинтересованы в создании либо расширении ядерно-энергетических программ. В ходе КС-28 в Дубае более 20 стран заявили о стремлении втрое увеличить мощности ядерной энергетики, чтобы достичь углеродной нейтральности. В настоящее время в 17 странах ведется строительство около 60 энергоблоков общей мощностью приблизительно 60 ГВт (эл.), причем более трети из них расположены в Китае — мировом лидере по строительству реакторов. По мнению Международного энергетического агентства, для достижения углеродной нейтральности необходимо к 2050 году увеличить мощности мировой ядерной энергетики более чем вдвое. Такой уровень соответствует оптимистическому сценарию, заложенному в ежегодном прогнозе МАГАТЭ о развитии ядерной энергетики до 2050 года.

Тем не менее для достижения углеродной нейтральности требуется не только экологически чистая электроэнергия. Для декарбонизации отраслей, уровень выбросов в которых сложно снизить, включая нефтехимию, сталелитейную промышленность, производство цемента и транспорт, — на которые в совокупности приходится почти 60% выбросов ПГ, — потребуется использование низкоуглеродных тепло- и энергоносителей, таких как водород.

С целью разработать вероятные сценарии достижения цели нулевого уровня выбросов в рамках инициативы Atoms4NetZero проводится оценка потенциала ядерной энергетики с использованием аналитических инструментов МАГАТЭ, таких как модель для анализа альтернативных стратегий энергоснабжения и их общего воздействия на окружающую среду (MESSAGE), которая использует сочетания различных технологий и видов топлива для построения так называемых «энергетических цепочек» и позволяет проследить энергетические потоки от предложения (добычи ресурсов) до спроса (энергетические услуги). Другие используемые инструменты моделирования включают модель анализа спроса на энергию, которая определяет необходимые структурные изменения для достижения углеродной нейтральности, и систему моделирования энергетических систем, которая позволяет количественно оценить и определить роль и пользу экологически чистых энергетических технологий, включая ядерные технологии, при планировании и эксплуатации энергетических систем.

Подход к моделированию энергетических сценариев инициативы Atoms4NetZero значительно отличается от существующей мировой практики. «До недавнего времени в исследованиях энергетических сценариев, которые правительства и инвесторы используют при составлении планов перехода к углеродной нейтральности, ядерной энергетике отводилась весьма скромная роль, — говорит Каролин Шерер, глава Международного проекта по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам МАГАТЭ. — Эта инициатива призвана восполнить пробел и помочь составить более полное представление о потенциале ядерной энергетики, которая успешно используется на практике и помогает смягчить причины изменения климата и обеспечить устойчивость к его последствиям, а также укрепить энергетическую безопасность и содействовать устойчивому развитию».

Центральную роль в обеспечении перехода к экологически чистым энергетическим системам, разумеется, призваны сыграть переменные возобновляемые источники энергии с переменным характером генерации, такие как ветер и солнце. Однако и в таком случае энергетическое моделирование в рамках инициативы Atoms4NetZero может стать ключевой услугой для оказания директивным органам помощи в оптимизации процесса интеграции возобновляемых источников энергии в структуру энергопроизводства на основе оценки доступности энергоресурсов и их влияния на стабильность энергосетей. «Сочетание ядерной энергетики и возобновляемых источников энергии позволяет странам создать более безопасную, устойчивую и стабильную энергетическую систему», — говорит Пайер.

«Сценарии энергетического моделирования, которые рассматриваются в рамках инициативы Atoms4NetZero, имеют важное значение, в частности в Африке, где мы оказались в сложной ситуации дефицита энергоресурсов, и наши руководители изучают различные варианты решения проблемы, — рассказывает Энобот Агборав, исполнительный секретарь Африканской комиссии по ядерной энергии. — Они рассматривают возможности как ядерной энергетики, так и возобновляемых источников энергии, и поэтому, чтобы принимать оптимальные решения, им крайне важно быть хорошо информированными. Энергетическое моделирование предоставляет научно обоснованные данные, благодаря чему руководители могут принимать решения, которые основываются не на слухах или эмоциях. Их взвешенные решения позволят нам решить проблему изменения климата и дефицита энергоресурсов».

Инициатива Atoms4NetZero опирается на результаты хорошо налаженного сотрудничества между МАГАТЭ и странами в области технологически нейтрального энергетического планирования — такой подход предполагает беспристрастную оценку и отбор источников энергии исходя из их характеристик. По линии своей программы технического сотрудничества МАГАТЭ помогает странам в их деятельности по энергетическому планированию с использованием таких инструментов моделирования, как MESSAGE и моделей тестового планирования систем. С 2021 года МАГАТЭ совместно с Международным агентством по возобновляемым источникам энергии оказывает помощь Африканскому союзу в разработке стратегии развития энергетической инфраструктуры, так называемого Генерального плана африканских континентальных энергосистем. Это даст возможность Африке сравнить различные энергетические сценарии и объединить свои ресурсы для инвестиций в устойчивые источники энергии в целях решения обостряющейся энергетической проблемы на континенте.

Atoms4NetZero будет проводить также технико-экономические анализы и исследования, такие как сравнительный анализ низкоуглеродных источников энергии для страны или региона, возможно, в сотрудничестве с заинтересованными сторонами, такими как страны, конечные пользователи, исследовательские организации, отраслевые структуры, финансовые учреждения и другие международные организации и агентства. Инициатива охватывает и другие виды деятельности по оказанию помощи странам в переходе к экологически чистой энергетике. Среди них консультационные услуги, семинары-практикумы и обучение для создания потенциала, информационно-просветительская работа и вовлечение заинтересованных сторон.

В настоящее время по линии инициативы Atoms4NetZero в рамках разработки сценариев производства электроэнергии и тепла с нулевым уровнем выбросов до 2050 года проводится совместная с эстонскими исследователями работа по включению строгих ограничений в отношении углеродных выбросов в модель MESSAGE для Эстонии. Получая основную часть своей электроэнергии за счет органических видов топлива, Эстония рассматривает вопрос о создании ядерной энергетики, и в частности малых модульных реакторов.

 

10.2024
Vol. 65-3

Мы на связи

Рассылка новостей