Зелёная энергетика — сфера влияния Китая

Зелёная энергетика становится всё более актуальной в современном мире, поскольку стремление обеспечить устойчивое и экологически чистое энергетическое будущее становится всё нарастающим вызовом для глобального сообщества. В этом контексте значение Китая как крупнейшего потребителя энергии и одновременно важного производителя возобновляемых видов энергии, таких как солнечная и ветровая, становится всё более значимым. Китай активно инвестирует в зелёную энергетику и разрабатывает стратегии снижения выбросов парниковых газов, что делает его одним из ключевых участников международного движения в сторону устойчивого развития. В данном контексте изучение опыта Китая в области зелёной энергетики представляет большой интерес для мирового сообщества и может стать важным источником вдохновения и уроком для других стран, стремящихся к переходу на экологически чистые источники энергии.

Изменение значения термина «энергоёмкость»

В конце февраля Национальное бюро статистики Китая опубликовало ключевые экономические и социальные данные за 2023 год. Очевидная формальность имела даже большее значение, чем сами цифры. В бюро заявили, что потребление энергии росло быстрее, чем ВВП, но энергоёмкость снизилась на 0,5%. Этот кажущийся парадокс связан с тем, что правительство недавно изменило значение термина «энергоёмкость», включив в него только потребление ископаемого топлива, исключив при этом возобновляемые источники энергии и ядерную энергетику.

Снижение энергоёмкости занимает центральное место в целях пятилетнего экономического плана Китая и международных обязательств по борьбе с изменением климата. Смещение акцента в контроле за потреблением энергии с энергоёмкости на «интенсивность использования ископаемого топлива» можно рассматривать как прогресс на пути к контролю выбросов углекислого газа. Однако способ реализации этого изменения — переопределение значения энергоёмкости без корректировки числового целевого показателя — отражает более низкий уровень амбиций, поскольку допускает более высокие выбросы ниже целевого показателя.

Это изменение также влияет на ключевую энергетическую цель, поставленную Китаем на 2024 год, — снижение энергоёмкости на 2,5%. Новое определение означает, что поставленная цель фактически позволяет увеличить выбросы CO2 на 2,4% в этом году, если рост ВВП соответствует цели. Если это произойдёт, Китаю придётся добиться абсолютно беспрецедентного прогресса в 2025 году для выполнения своих климатических обязательств.

Во время и после политики нулевой терпимости к Covid экономический рост Китая был обусловлен энергоёмкими промышленными секторами. Это привело к тому, что потребление энергии и выбросы CO2 росли гораздо более быстрыми темпами, чем в предыдущие пять лет. Таким образом, улучшение энерго- и углеродоёмкости замедлилось, что привело к отставанию от целевых показателей интенсивности, которые Китай обязался достичь к 2025 году.

Политика Китая по контролю за потреблением энергии привела к значительному прогрессу в области энергоэффективности, в частности, в тяжёлой промышленности. Однако компонент структурных изменений энергоёмкости в последнее время пошёл вспять. Согласно официальным данным, прошлый год стал первым, по крайней мере, с 2005 года, когда потребление энергии росло быстрее, чем ВВП, а это означает, что энергоёмкость возросла. С 2020 года энергоёмкость улучшалась в среднем лишь на 0,6% в год по сравнению с 4% в предыдущие пять лет. Это связано с тем, что потребление энергии росло в среднем на 4,1% в год по сравнению с 2,5%, а рост ВВП замедлился. В результате более быстрого роста спроса на энергию среднегодовой рост выбросов CO2 составил 3,8% в год в период с 2021 по 2023 год по сравнению с 0,9% в 2016-2020 годах.

Хотя изменение определения «энергоёмкости», очевидно, было слишком техническим, чтобы его оценило большинство наблюдателей, оно никоим образом не было похоронено. Фактически, его реализация стала первым достижением года, включённым в раздел энергетической политики ежегодного плана развития Национальной комиссии по развитию и реформам, опубликованного в конце февраля. Опубликованные положения об изменениях сосредоточены на целевых показателях и оценках энергопотребления местных органов власти. Поэтому первоначально казалось, что корректировки не будут применяться к национальной цели, которая также заявлена на международном уровне в рамках Парижского соглашения. Однако отчёты статистического бюро об энергоёмкости страны с использованием нового определения ясно показывают, что это изменение также применимо к национальной цели.

Эффект от пересмотра цели был немедленным и далеко идущим. Исключение неископаемой энергии дало местным органам власти новый очень сильный стимул для реализации проектов чистой энергетики, которые теперь являются для них способом освободить место для энергоёмкой промышленности и экономического роста. Это важная движущая сила недавнего всплеска чистой энергии в Китае, особенно солнечной. Новая цель ослабила давление на меры по повышению энергоэффективности, а также меры по контролю за энергоёмким ростом. Намерение Китая состоит в том, чтобы перейти от контроля энергопотребления и интенсивности к контролю выбросов углекислого газа.

Как Китай стимулирует развитие экологичных технологий

Китай планирует достичь углеродной нейтральности к 2060 году. Нацеленность на устойчивое развитие выделяет лидеров рынка, а государство поддерживает «озеленение» экономики. По данным Центра исследований энергетики и чистого воздуха, в 2023 году «зелёные» проекты в общей сложности заработали 11,4 трлн юаней, что на 30% больше показателя 2022 года.

В 2023 году после шестилетнего перерыва на Пекинской бирже возобновились торги углеродными единицами, их приостанавливали из-за низкого объёма операций. Согласно новым правилам программы по регистрации, сертификации и торговле добровольными сокращениями выбросов, China Certified Emission Reduction (CCER), приобрести сертифицированные сокращения может любая компания. Прежде действовали ограничения по этой деятельности. Предполагается, что в будущем приобрести сертификаты смогут даже физическое лица.

Страна готовится возобновить добровольные углеродные кредиты. CCER предполагает возможность количественно оценивать и продавать сокращения выбросов CO2 в рамках проектов, которые включают лесное хозяйство, возобновляемые источники энергии и утилизацию метана. Кроме того, правительство КНР намерено составить ежегодный национальный кадастр парниковых газов в рамках усилий по остановке роста выбросов до 2030 года и достижению углеродной нейтральности к 2060 году.

В 2023 году 40% экономического роста Китая пришлось на проекты возобновляемой энергетики. Увеличение производства электроэнергии из источников с низким уровнем выбросов, включая возобновляемые источники энергии, должно снизить роль ископаемого топлива в обеспечении электроэнергией домов и предприятий. Инвестиции в энергоэффективные процессы составили 0,6 трлн юаней в 2023 году и 0,5 трлн юаней годом ранее. Китайские энергосервисные компании переживают расцвет: их капитализация с каждым годом растёт.

Согласно докладу, опубликованному на сайте Европейской комиссии, Китай обогнал Европейский Союз в исследованиях, связанных с технологиями чистой энергии. В 2021 году КНР лидировала по количеству рецензируемых публикаций в таких областях, как солнечная и ветровая энергетика, а также литиевые батареи, тепловые насосы и технологии улавливания углерода.

«В новом 14-м по счёту пятилетнем плане по развитию страны предполагается направить ресурсы на повышение энергосбережения в зданиях. Необходимо отремонтировать или возвести 80 млн кв.м. “зелёных” зданий с применением энергоэффективных технологий. Да, по сравнению с общим объёмом ежегодной сдачи 1 млрд кв.м. это кажется немного. Но здания с повышенной энергоэффективностью в любом случае получают конкурентное преимущество», — привела в пример строительную отрасль управляющий партнёр аналитического агентства «ВМТ Консалт» Екатерина Косарева.

Промышленность в сфере зелёной энергетики

На Китай уже сегодня приходится 75% производства мировых солнечных модулей. К слову, на весь Евросоюз приходится лишь 2,8%. И события на Украине в 2022 году неожиданно сыграли на руку развитию китайских «зелёных» технологий, поскольку европейцы нарастили импорт солнечных панелей. Газовая зависимость от России сменилась на солнечную зависимость от Китая. С января по август 2022 года Евросоюз закупил китайских солнечных панелей на сумму более $16 млрд. Это вдвое больше по сравнению с аналогичным периодом 2021 года. Европа импортирует 80% своих солнечных панелей именно из Китая, в котором расположены пять из шести крупнейших в мире компаний по производству солнечных модулей.

Конечно, такое безусловное лидерство Китая устраивает не всех. Разные страны пытаются с этим бороться, чтобы помочь развитию собственных технологий. Например, США пытаются ограничить экспорт в Китай программного обеспечения, необходимого для местного производства современных чипов, а также предоставляет налоговые льготы компаниям, желающим производить фотоэлектрические панели на собственной территории.

Не забывает Китай и о ветряной энергетике — и является крупным поставщиком ветряных турбин. Шесть из десяти крупнейших производителей ветряных турбин в мире — китайские. Также Китай лидирует в плане развития хранения энергии. Страна контролирует 70% мирового производства лития, и этим всё сказано. Без лития невозможны электромобили, не говоря уже о развитии такого важнейшего для «зелёной» энергетики направления, как хранение энергии.

В самом Китае месторождений лития практически нет, зато они есть в Аргентине, Боливии, Чили и Австралии, у которых китайцы активно его закупают. Китай — крупнейший в мире импортёр, переработчик и потребитель лития. Шесть китайских компаний — производителей литиевых батарей входят в десятку крупнейших в мире.

Сотрудничество со странами, обладающими запасами лития, постоянно развивается. В январе 2023 года китайский гигант по производству аккумуляторов CATL выиграл тендер на разработку огромных запасов лития в Боливии. Для начала компания пообещала вложить 1 млрд долларов. Обе стороны довольны: китайцы получают возможность закрепиться на «зелёном» энергетическом рынке, а боливийцы выгодно продадут свои природные богатства. Президент Луис Арсе назвал это эпохальное соглашение «исторической индустриализацией лития в Боливии». В июле 2022 года китайская компания BYD стала крупнейшим в мире производителем электромобилей, впервые опередив Tesla. Кажется, лидерство китайцев и на этом направлении будет только закрепляться. Тем более что местный потребитель только «за»: согласно опросам компании PWC, 72% китайских потребителей стараются покупать у экологически ответственных компаний.

Китайские инновации в сфере зелёной энергетики

Китайские инженеры разработали новую технологию, позволяющую производить биодизельное топливо с более высоким содержанием биомассы. В среднем в мире сейчас в биотопливе не более 10% биомассы, а китайцы сумели довести этот показатель до 40%. А чем выше содержание биомассы в биодизельном топливе, тем полезнее оно для энергосбережения и сокращения выбросов углекислого газа.

Шэнь Цзянь, профессор школы химии и материаловедения Нанкинского педагогического университета, и его команда придумали топливо на основе биологических жиров и отходов нефтепереработки. Такой биодизель можно заливать в автомобиль вместо обычной солярки. Причём топливо не просто «зелёное», оно ещё и полезнее для автомобиля: у него отличные смазывающие свойства и высокая коррозионная стойкость. Так что автомобильный двигатель, который работает на таком биотопливе, прослужит дольше. Учёные не просто придумали лабораторный образец. Уже готово промышленное производство нового биодизеля, где каждый год будут производить 2 млн тонн. Все национальные сертификаты на новое топливо китайские власти уже выдали.

Команда учёных во главе с Цзяо Куём, профессором Школы машиностроения Тяньцзиньского университета, придумали мембранный топливный элемент, производительность которого на 80% превышает производительность традиционных аналогов. Команда создала сверхтонкий топливный элемент со сверхвысокой удельной мощностью. Для этого инженеры из Тяньцзиня использовали ультратонкую плёнку из углеродных нановолокон, полученную методом электроформования.

За счёт нанотехнологий удалось на 90% сократить толщину мембранно-электродного узла и на 80% уменьшить потери. В итоге у такого топливного элемента объёмная плотность мощности выросла почти вдвое. Водородные топливные элементы считаются одной из наиболее перспективных технологий. Однако увеличение их объёмной удельной мощности всегда было серьёзной проблемой. Китайский прорыв позволит создать водородные топливные элементы, которые будут по всем параметрам превосходить те, к которым мы привыкли сегодня. Но самое главное — они будут абсолютно экологичны.

Китайские инженеры бьются не только над водородными технологиями, они совершенствуют уже известные нам ионные аккумуляторы. Во всём мире пытаются создать гибкие и безопасные аккумуляторы, основой для которых будет гидрогель. Правда, присутствие большого количества свободного растворителя — воды — это не только плюс, но и минус. Он ограничивает химический состав аккумуляторов паразитным выделением водорода, в результате чего электроды попросту растворяются со временем.

Недавно исследователи из Циндаоского института биоэнергетики и биопроцессорных технологий академии наук Китая разработали уникальный гидрогель, на основе которого можно сделать фактически вечную батарейку. Заправлять таким гидрогелем будут натрий-ионные аккумуляторы. Причём за образец учёные решили взять биологическую среду нашего организма. Учёные из Циндао сумели смоделировать такие процессы, а на полимерную матрицу «пересадили» катионы металлов.

Благодаря такой технологии можно создавать стабильные гидрогелевые электролиты с чрезвычайно высоким содержанием солей. Причём концентрация будет намного превышать пределы, которых могут достигать традиционные гидрогели и даже насыщенные водные растворы. Просто все молекулы воды будут заключены в оболочку из катионов — так что электроды окажутся защищены от растворения. И такие натрий-ионные аккумуляторы будут сохранять почти 90% ёмкости даже после 400 циклов перезарядки.

Китай сильно озадачился вопросом решения экологических проблем, из вышесказанного, стоит отметить, что Китай подошёл к вопросу комплексно и действует исходя из поэтапной стратегии во всех областях. Государство проводит политику по стимулированию зелёной промышленности и вовлечению граждан в решение экологических проблем, ученные разрабатывают новые инновационные технологии в зелёной энергетике, компании активно ищут способы замены ископаемых источников энергии и уменьшения выбросов в атмосферу. Однако Китай возложил слишком большие задачи на самого себя перед мировым сообществом, так как замедлился экономический рост.