Відновлювана енергетика: курс на пришвидшений розвиток

Тематика Міжнародної науково-практичної конференції "Відновлювана енергетика та енергоефективність у ХХІ столітті", яка пройшла 19-20 травня в КПІ ім. Ігоря Сікорського вже  в двадцять третє, стала останнім часом не просто актуальною, але й буквально пекучою. Адже енергетичний шантаж усього світу, до якого вдалася росія після початку широкомасштабної війни  проти України, змусив цивілізовані держави світу значно пришвидшити роботу з декарбонізації своїх економік і почати активно працювати над впровадженням у широку практику всіх можливих технологій використання відновлюваних джерел енергії (ВДЕ).

Відновлювана енергетика: альтернативи немає!

Звісно, робота ця розпочалася значно раніше 24 лютого 2022 року. Спонукала до неї необхідність впровадження в економічні практики країн принципів сталого розвитку з їхнім наголосом на екологічних аспектах і соціальній відповідальності у використанні ресурсів. Але саме злочинна діяльність сучасної росії,  на яку до останнього часу заплющував очі світ, що волів вести з нею  бізнес "as usual", після її нападу на Україну стала каталізатором посилення уваги до питань "зеленої" енергетики з боку влади, бізнесу та неурядових структур різних країн. Свідченням цього є навіть перелік установ, інституцій, спілок, асоціацій та інших українських і міжнародних структур, які виступили організаторами конференції або в той чи інший спосіб підтримали її проведення. Достатньо зауважити, що лише до числа її організаторів входили 11 різних утворень, причому не лише українських, а 21 організація надала їй підтримку, в тому числі й інформаційну.  І, вже традиційно,  одним із основних партнерів конференції виступило Представництво Польської академії наук у м. Києві. А для участі в конференції зареєструвалися 212 осіб: науковці, фахівці-практики, студенти, аспіранти і навіть школярі, оскільки програмою було передбачено і стендові доповіді членів Малої академії наук України. Тобто, число учасників як на воєнний час було дуже поважним.

"Україна, Європа і весь світ постали перед величезними енергетичними викликами. І в цій ситуації робота ваших наукових шкіл є дуже важливою. Адже з органічними видами енергоресурсів є величезні проблеми, які будуть лише зростати. При цьому надзвичайно складна ситуація в країні не стала перешкодою для наукової, інноваційної, освітньої та просвітницької діяльності нашого університету і близького для нас Інституту відновлюваної енергетики Національної академії наук України, – говорив, вітаючи учасників конференції, ректор КПІ ім. Ігоря Сікорського академік НАН України Михайло Згуровський. – Наш університет завжди відкритий до співпраці, обміну результатами наукових досліджень, досвідом практичного впровадження  розробок у галузі, що, врешті-решт, сприятиме підвищенню рівня досліджень у ній та професійного рівня її фахівців".  

Певна річ, робота конференції проходила в онлайн-режимі, але від того виступи учасників актуальності не втратили. А загалом XXIII Міжнародна науково-практична конференція "Відновлювана енергетика та енергоефективність у ХХІ столітті" працювала за кількома секціями:  "Воднева енергетика", "Енергоефективність", "Сонячна енергетика", "Гідроенергетика та вітроенергетика", "Геотермальна енергетика та біоенергетика", які  охоплювали практично весь спектр сучасних технологій "зеленої" енергетики. Проте основні, сказати б, засадничі для цього наукового зібрання доповіді було виголошено на пленарних засіданнях. І в першій, з якою виступив  науковий керівник кафедри відновлюваних джерел енергії факультету електроенерготехніки та автоматики КПІ, директор Інституту відновлюваної енергетики Національної академії наук України (ІВЕ НАНУ) член-кореспондент НАН України Степан Кудря, були окреслені основні тенденції та перспективи розвитку цієї галузі та її підгалузей в Україні та світі, а також надана інформація про темпи її впровадження. Власне, доповідач об'єднав дві теми – "Відновлювана енергетика: альтернативи немає" (матеріали для неї підготував представник Інституту відновлюваної енергетики НАН України Нвер Мхітарян) та "Зелений" водень: наука, освіта, технології, співпраця" (була підготовлена Степаном Кудрею). Зауважимо, що питання і проблеми дуже перспективної для України  водневої енергетики взагалі червоною ниткою проходили крізь доповіді та повідомлення  багатьох учасників. 

Отож, за інформацією Степана Кудрі, у 2022 році від ВДЕ світ отримає приблизно 30% енергії. Основний внесок тут дає гідроенергетика (приблизно 16%), але вже чітко простежується тенденція до збільшення в загальному енергобалансі частки вітроенергетики (6%),  сонячної (3%), біоенергетики (2%). Решту енергії дає використання інших типів ВДЕ. При цьому дуже красномовними є обсяги інвестицій, які нині спрямовуються в "зелену" енергетику: останнім часом їхній обсяг сягнув понад 69% від загальних надходжень в енергетичну галузь. Світові тенденції не оминають й України. В нас найбільший прогрес спостерігається в розвитку сонячної енергетики, особливо, певна річ, у південних регіонах держави. А загалом у цьому році наша країна має отримати від ВДЕ  приблизно 14% (у 2020 році було 11%). При цьому, як показали розрахунки науковців Інституту відновлюваної енергетики, в Україні потенціал ВДЕ величезний і має тенденції до зростання: як розповів доповідач, це пояснюється вдосконаленням енергетичного обладнання і невпинним поліпшенням його ККД.

Впровадження водневої енергетики як важливий інструмент

відновлення  української економіки

Особливо цікавим для України сьогодні є, напевно, впровадження водневої енергетики. І, якщо ширше, побудови ґрунтованої на технологіях використання "зеленого" водню "водневої економіки". Власне, створення такої економіки на Європейському континенті є метою презентованої наприкінці 2019 року нової стратегії розвитку Європейського Союзу – Європейського зеленого курсу, однією з двох складових якої є Воднева стратегія ЄС (EU Hydrogen Strategy). У ній пріоритетом для Євросоюзу визначено  виробництво так званого "відновлюваного" водню, тобто такого, який отримують шляхом електролізу з використанням відновлюваних джерел енергії, переважно вітру та сонця.

Чому саме водень обрано як базовий елемент нової енергетичної стратегії? А тому, що це надзвичайно енергоємний ресурс. Водень горить при такій само температурі, як і природний газ, але при його згорянні виділяється майже в 3,5 разу більше тепла на одиницю маси, ніж при спаленні нафти чи вугілля. Його можна транспортувати як трубопроводами, причому з тією ж швидкістю, що й вуглеводні, так і за допомогою ємностей для стисненого або зрідженого газу, звісно при охолодженні його до наднизьких температур. Тобто, використання водню як енергетичного носія й ресурсу зменшить залежність економік від викопного палива. А ще скоротить шкідливі викиди в атмосферу, оскільки продуктом його згоряння є тільки вода.

До речі, про воду. Степан Кудря цифрами спростував закиди екологів, які нещодавно почали писати, що, мовляв, виробництво водню в Україні потребуватиме величезних обсягів води, яка є дуже важливим для держави природним ресурсом. Але дослідження науковців ІВЕ НАНУ довели, що на ці потреби, навіть за умови повного використання потенціалу "зеленого" водню, буде потрібно не більше 0,36% річного стоку води в Україні. Для порівняння – на потреби традиційної електроенергетики,  національної промисловості тощо нині витрачається 5,3% від ресурсів річного стоку. Є сьогодні, звісно, проблема вартості виробництва зеленого водню, але з року в рік вона знижується.

Про значення переходу на водневу енергетику для України говорив і голова правління Громадської спілки "Енергетична асоціація "Українська воднева рада" Олександр Рєпкін. Його доповідь "Майбутня трансформація світової енергетики. Формування ринку "зеленого водню", нові проєкти та роль України в забезпеченні енергетичної безпеки ЄС", як зрозуміло з її назви, охоплювала широке коло питань, але, звісно, наголос також було зроблено на питаннях впровадження водневої енергетики саме в нашій країні та її унезалежненні від російських викопних джерел енергії. "Водень – один із найважливіших векторів відродження України. Після нашої перемоги нам доведеться відбудовувати значну частину енергетичної системи та секторів економіки України з чистого аркуша. І це дає можливість для залучення в нашу країну значних інвестицій і включення до програм відновлення підприємств з виробництва екологічно чистої сталі та інших  матеріалів, попит на які в Європі стрімко зростає", – наголосив Олександр Рєпкін.

В ІВЕ НАНУ вже розроблено Водневу стратегію України. Учасникам конференції її представив завідувач  відділу цієї наукової організації Мухуб Бенменні. Головні цілі Стратегії – забезпечення значної частки потреб усіх галузей економіки України в екологічно чистому енергоносії; розвиток безвуглецевої економіки як пріоритетного напряму державної політики і зменшення споживання органічного палива та поліпшення стану довкілля; зміцнення енергетичної незалежності – зміцнення політичної та економічної незалежності України; перетворення України з об'єкта міжнародних торгів на суб'єкта стратегічної політики в ЄС і світі, а також пришвидшення інтеграції України в політичну, економічну і безпекову структури ЄС і НАТО.

Підсумки конференції: рекомендації для влади та фахівців

Взагалі в кожному з виступів, які пролунали на конференції, містилася цікава і потрібна фахівцям різного профілю інформація. Звісно, більшість доповідей, особливо тих, які було виголошено під час секційних засідань, було присвячено вирішенню конкретних питань використання ВДЕ або розробки та впровадження нових технологій в галузі відновлюваної енергетики, побудові математичних моделей певних процесів і методикам розрахунків їхніх параметрів, а також проблемам і перспективам подальшого масштабування досягнень цієї галузі тощо. Одне слово – усім тим аспектам її розвитку, над якими нині працюють науковці та інженери-практики цивілізованого світу. Тож писати про це докладно в газеті немає сенсу – охочі можуть ознайомитися з презентаціями доповідей, що їх надали учасники конференції, на сайті ІВЕ НАНУ за адресою.

Оскільки конференція була не суто науковою, а науково-практичною, її резолюція стосувалася передусім практичних питань розвитку відновлюваної енергетики. На цьому було наголошено вже в преамбулі документа: "Учасники конференції створюють платформу для впровадження науково-практичного досвіду в галузі відновлюваної енергетики та енергоефективності в науково-дослідні, проєктні, промислові і ділові структури державного та приватного сектору". А далі було визначено найперспективніші для галузі напрями досліджень і впровадження їхніх результатів; аспекти, на яких варто зосередитися для розширення використання ВДЕ в Україні  державним структурам, науковій  спільноті та громадським організаціям; деякі необхідні першочергові роботи у цій сфері та інші питання. Повний текст резолюції також розміщено на сайті інституту.