Международным энергетическим агентством (МЭА) опубликована обновленная Дорожная карта Net Zero, где излагается обновленный путь к достижению чистого нуля к 2050 году с учетом ключевых событий, произошедших с 2021 года.
Основные моменты данного доклада были приведены в предыдущей публикации «Дорожная карта Net Zero: глобальный путь к достижению углеродной нейтральности». В этой публикации приводятся основные моменты, касающиеся инноваций в достижений нулевых выбросов ПГ.
Инновации играют решающую роль в достижении нулевых выбросов, особенно в секторах, где выбросы ПГ трудно сократить, поскольку технологии или процессы с низким уровнем выбросов в данных секторах еще не доступны. К таким секторам относят тяжелую промышленность и транспорт на дальние расстояния.
Производство электроэнергии:
В этом десятилетии, в КНР, в Европе и Северной Америке появятся новые коммерческие конструкции малых модульных ядерных реакторов (ММР).
Плавучие ветропарки становятся больше:
ввод мощностей в несколько сотен МВт объявлены на 2025-2026 годы, объявлено о строительстве морской установки мощностью 1 ГВт в Китае в 2027 году и о проекте мощностью 6 ГВт в Корее на 2030 год. Перовскитные солнечные элементы имеют эффективность около 30%, при этом несколько фирм в Китае, Европе и США конкурируют за коммерциализацию первых модулей.
Водород с низким уровнем выбросов:
В настоящее время проводятся промышленные демонстрации твердооксидных электролизеров. Два крупных демонстрационных проекта начали действовать в 2023 году.
Автомобильный транспорт:
Натрий-ионные батареи для электромобилей прогрессируют: от прототипов, выпущенных до 2021 года, до первого коммерческого производства в Китае в 2023 году.
Тяжелая промышленность:
Продолжается масштабирование технологии улавливания углерода посредством прямого разделения при производстве цемента. Производство железа прямого восстановления на основе 100% электролитического водорода вскоре будет продемонстрировано в промышленных масштабах (HYBRIT, самый передовой проект этой технологии, впервые произвел сталь без ископаемого топлива в Швеции в ноябре 2021 года).
Продвигается мелкомасштабное использование безуглеродного алюминия в потребительских товарах: ELYSIS, Канада ожидает первую демонстрацию коммерческого производства к 2026 году.
Критически важные минералы:
Биовыщелачивание для переработки электронных отходов и восстановления металлов переходит в первую в коммерческую эксплуатацию (метод уже используется в горнодобывающей промышленности и в настоящее время рассматривается для извлечения критически важных минералов из батарей). Прямое извлечение лития из геотермального раствора находится на предкоммерческой демонстрационной стадии.
Прямое улавливание из воздуха (Direct air capture):
В Исландии начался первый проект по улавливанию CO2 из воздуха и хранению его под землей с производительностью 4 тысяч тонн CO2 в год. Планируется расширение до 36 тысяч тонн CO2 в год в рамках более широких усилий по демонстрации мощностью в несколько мегатонн к 2030 году. В США строится завод мощностью 0,5 млн тонн в год, который планируется начать в эксплуатацию в 2025 году.
Авиация:
Разрабатываются региональные электрические самолеты вместимостью до 30 пассажиров, коммерческие рейсы которых ожидаются до 2030 года. Демонстрируются электрические модели вертикального взлета и посадки. Разрабатываются конструкции самолетов с водородным двигателем; они находятся на ранней стадии, и ожидается, что их эксплуатация начнется не раньше 2030 года.
Судоходство:
Первый промышленный завод, который перерабатывает биогаз в биосжиженный природный газ с низким уровнем выбросов для использования в качестве топлива, должен начать работу в 2023 году (FirstBio2Shipping, Нидерланды). Несколько крупных производителей судовых двигателей завершают стадию разработки аммиачных двухтактных двигателей для коммерциализации к 2025 году. Первые большие метаноловые контейнеровозы будут построены в 2023 году, когда начнется коммерческое производство метанола на основе электролитического водорода. В 2023 году в Норвегии и США начали работать небольшие паромы на водородных топливных элементах.
Глобальные расходы на НИОКР в области энергетики растут:
В 2022 году правительства выделили почти 44 миллиарда долларов США на исследования и разработки в области энергетики, более 80% из которых было выделено на чистую энергетику. Из них большая часть приходится на Китай, далее идут страны с развитой экономикой, и на долю стран с формирующимся рынком и развивающихся стран приходилось всего 5% мирового объема финансирования.
Расходы компаний на НИОКР в области энергетики в 2022 году составили 130 миллиарда долларов США, что больше на 25% по сравнению с 2020 годом. Расходы компаний, занимающихся разработкой возобновляемых источников энергии, увеличивались в среднем на 25% каждый год в период с 2020 по 2022 год по сравнению с 5% в год в период 2010-2020 годов.
Стартапы:
Роль стартапов в области инноваций в области чистой энергетики растет, и продемонстрировала устойчивость в период недавних макроэкономических кризисов. Венчурные инвестиции в чистую энергетику увеличились почти вдвое в период с 2010 по 2020 год и более чем вдвое с 2020 года. Общий объем инвестиций достиг 7 миллиардов долларов США для стартапов на ранней стадии и 35 миллиардов долларов США для стартапов на стадии роста в 2022 году, при этом наблюдается заметный рост инвестиций в электромобили и аккумуляторы, водород, возобновляемые источники энергии и энергоэффективность.
Патенты:
Число патентов в области энергетических технологий показывает стабильный рост, тогда как в отношении ископаемого топлива число патентов снижается, начиная с 2015 года. Например, в период с 2005 по 2018 год количество патентов на аккумуляторы увеличивалось в среднем на 14% ежегодно, что в четыре раза быстрее, чем в среднем по всем технологическим областям. В 2020 году на чистые технологии пришлось почти 80% всех патентов, связанных с производством водорода.
