Энергоснабжение Лонгйира, расположенного на полпути между континентальной Норвегией и Северным полюсом, является горячей темой в дебатах о климате.
Лонгйир - крупнейший поселок и административный центр Шпицбергена, норвежского архипелага в Северном Ледовитом океане. Сегодня Лонгйир получает электроэнергию и централизованное теплоснабжение от своей угольной электростанции, единственной в Норвегии.
Этот завод производит 40 тонн выбросов CO2 в год на одного жителя, что в четыре раза больше, чем на одного жителя материка, даже с учетом выбросов нефтяной промышленности. Эта ситуация вызвала реакцию как защитников окружающей среды, так и политиков.
Доставка излишков энергии на север
В ходе дебатов об устойчивых альтернативах некоторые политики уже тепло отзывались о замене угольной электростанции в Лонгйире кабелем между городом и материковой Норвегией: 1000-километровым подводным кабелем, способным доставлять избыточный ветер. и гидроэнергетика для форпоста страны на крайнем севере.
Недавнее исследование, проведенное SINTEF, показало, что доставка избыточной энергии на Шпицберген в виде жидкого водорода, а не по кабелю, может означать ежегодную экономию более 100 миллионов норвежских крон (11,5 миллионов долларов США).
Сметные затраты включают строительство электрохимической электростанции в Лонгйире. Установка такого типа будет вырабатывать электроэнергию из водорода без выбросов с помощью топливных элементов (см. врезку).
Рекомендуется широкое обсуждение вопросов энергетики
Энергетическая компания ABB оценивает, что один кабель на материк будет стоить 3 млрд норвежских крон (345 млн долларов США), а более надежный двойной кабель будет стоить 5 млрд норвежских крон (575 млн долларов США).
Чтобы цена электроэнергии, подаваемой по кабелю, упала до уровня водородной энергии, по кабелю также необходимо поставлять электроэнергию на морские установки в Баренцевом море, говорит менеджер проекта SINTEF Андерс Одегард. Несколько участников дебатов высказали ту же точку зрения.
Но Шпицберген нуждается в долгосрочном решении. Было бы неразумно зависеть от нефтяных платформ со сроком службы всего несколько десятилетий. Наши результаты ясно показывают, что важно обсудить будущее энергоснабжение Шпицбергена на на широкой основе и не останавливаться на кабеле как на единственно возможном решении с нулевым уровнем выбросов», - говорит Ødegård.
Геотермальная энергия и энергия зеленого угля
В одном из сценариев SINTEF на будущее, Шпицберген будет сам поставлять часть энергии, производя солнечную энергию в течение лета. По мере приближения зимы все больше и больше электроэнергии будет производиться из водорода, транспортируемого с материка.
Ødegård подчеркивает, что любое дальнейшее обсуждение будущей энергетической ситуации на Шпицбергене должно также включать другие альтернативы, такие как геотермальная энергия и продолжение производства электроэнергии на угле с улавливанием и хранением углерода.
Электростанция в Лонгйире недавно была модернизирована, чтобы продлить срок ее службы на 20 лет. С точки зрения климата было бы немыслимо сохранять нынешний уровень выбросов в течение такого длительного времени, поэтому необходимо поставить на повестку дня вопросы энергоснабжения Шпицбергена», - говорит Эдегорд.
Топливо из воды; конечно можно
Водород, который, таким образом, является центральной темой нового исследования SINTEF, является топливом, которое может использоваться как электростанциями, так и транспортными средствами. Энергонасыщенный элемент является не источником энергии как таковой, а скорее энергоносителем.
Это связано с тем, что электрическая энергия может храниться в форме водорода, пропуская ее через систему, которая расщепляет воду на водород и кислород.
Если электроэнергия, используемая на таких водородных электростанциях, является, например, ветровой или гидроэнергией, энергетическая цепочка будет полностью зеленой. Это связано с тем, что электростанции и транспортные средства, использующие водород, выбрасывают только чистую воду.
Счета за электроэнергию могут сократиться более чем на 100 миллионов норвежских крон в год
Если бы вся электроэнергия Лонгйира вырабатывалась на водородной электростанции, она стоила бы на одну крону (около 0,11 евро; 0,12 доллара США) меньше за киловатт-час, чем мощность, поставляемая по кабелю, согласно оценкам, авторы доклада считают наиболее реалистичным.
«Если мы объединим импортный водород и местную солнечную энергию, Шпицберген сэкономит еще 0,20 норвежских крон за кВтч», - говорит Эдегард. При нынешнем уровне энергопотребления внедрение обоих решений будет означать, что общий годовой счет за электроэнергию в Лонгйире будет более чем на 100 млн норвежских крон (11,5 млн долларов США) ниже, если вместо кабельного решения будет использоваться водород.
Дверь закрывается на энергии ветра
На самой северной территории Норвегии добыча угля подошла к завершающей стадии.
Мы предполагали, что Шпицберген заменит горнодобывающую промышленность новыми отраслями примерно таких же габаритов. По этой причине мы основывали все это исследование на текущих уровнях потребления», - говорит Йонас Мартин, немецкий студент-экономист и стажер SINTEF, который отвечал за выполнение расчетов под руководством ученых SINTEF с большим опытом работы в этой области. площадь.
Исследование также рассматривает возможность удовлетворения потребностей Шпицбергена в электроэнергии за счет установки ветряных турбин. Однако это решение было бы более дорогим, чем питание по кабелю, и в любом случае вряд ли было бы приемлемым с экологической точки зрения (см. вставку 3).
Водород предлагает гибкость
Экономия в 100 млн. норвежских крон основана на цене на водород около 35 норвежских крон (4 доллара США) за килограмм, CIF Longyearbyen.
"Мы считаем это реалистичной ценой на основе консультаций с рядом норвежских поставщиков. Однако наше исследование показывает, что водород может конкурировать с кабельной электроэнергией даже при цене до 65 норвежских крон (7,5 долларов США)". за килограмм», - говорит Ødegård.
Требуются серьезные, но выполнимые усилия
В Фантофте, недалеко от Бергена, Вегард Фрихаммер возглавляет энергетическую компанию Greenstat, которая стремится стать национальным лидером в производстве водорода. Компания Фрихаммера проанализировала, что водород, произведенный на нефтеперерабатывающем заводе в Монгстаде на западном побережье Норвегии, будет стоить около 22 норвежских крон (2,50 доллара США) за килограмм.
«Как и SINTEF, мы работаем над рядом исследований, касающихся сжижения и транспортировки водорода. Но в этих областях пока нет публичных фигур, на которых мы могли бы сослаться», - говорит Фрихаммер.
Однако он знает, к чему должны быть готовы норвежские поставщики водорода, чтобы быть конкурентоспособными по цене.
У нас есть хорошие указания из Японии, что компании, которые хотят снабжать страну водородом, должны будут устанавливать цену на свой продукт между 20 норвежскими кронами (2,30 доллара США) и 45 норвежскими кронами (5,20 долларов США) за кг на причале (СИФ). Наша цель состоит в том, чтобы в 2030 году зеленый водород из Норвегии стоил 30 норвежских крон (3,45 доллара США) за кг на условиях CIF Япония. Это потребует значительных усилий по всей цепочке создания стоимости, но это должно быть в пределах досягаемости. И если мы сможем достичь этой цели по поставкам в Японию, 30 норвежских крон должны стать реальной ценой и для Шпицбергена».