Регион, охваченный инициативой «Один пояс, один путь» (BRI), обладает значительным потенциалом для использования солнечной энергии, сообщают исследователи 27 июня в журнале Joule. Менее 4% максимального солнечного потенциала региона могут удовлетворить спрос на электроэнергию ОПОП на 2030 год. Исследование предлагает возможное решение для снижения потребности стран ОПОП в ископаемом топливе по мере их развития. Это первая количественная оценка потенциала возобновляемых источников энергии в регионе.
Правительство Китая запустило BRI в 2013 году с целью содействия региональному развитию и взаимодействию.«Пояс» представляет собой Экономический пояс Шелкового пути, который повторяет древний Шелковый путь, связывавший Азию с Европой. «Дорога» относится к Морскому шелковому пути 21 века, который соединяет Китай с Юго-Восточной Азией, Южной Азией и Северной Африкой. На данный момент задействовано более 120 стран Азии, Европы, Африки, Северной Америки, Южной Америки и Океании.
Строительство объектов инфраструктуры, таких как железные дороги, здания и электростанции, является основным направлением инициативы. Однако в большинстве проектов используется большое количество энергии, что приводит к высоким выбросам. Кроме того, большинство стран, участвующих в BRI, являются развивающимися странами. Часть их населения не имеет доступа к электричеству. По мере развития региона в рамках инициативы прогнозируется увеличение потребности в электроэнергии.
Если мы продолжим полагаться на ископаемое топливо для получения энергии, это может добавить в атмосферу значительно больше CO2 не только в этом году, но и в течение следующих нескольких десятилетий, - говорит соавтор Си Лу из Университета Цинхуа.«Это не является устойчивым. Если мы хотим достичь цели по сокращению выбросов, установленной Парижским соглашением, нам нужны возобновляемые источники энергии».
Во многих странах ОПОП, особенно в Западной и Южной Азии, много солнечного света, поэтому Лу и его коллеги решили оценить солнечные ресурсы региона. Команда выбрала 66 стран BRI, которые связаны географически, и построила интегративную пространственную модель для расчета их потенциала солнечной энергии с данными высокого разрешения.
Команда сначала определила области, подходящие для строительства солнечных ферм. Эти районы получали бы достаточно солнечного излучения и в противном случае имели бы более низкую стоимость земли - такие места, как леса и сельскохозяйственные угодья, исключаются. Затем они рассчитали расстояние и плотность размещения солнечных панелей, которые поглощают солнечный свет и генерируют энергию, чтобы максимизировать выход энергии для каждой области. Наконец, они рассчитали выработку энергии областями за каждый час после учета ограничивающих факторов, таких как затенение и температура, которые влияют на производительность солнечных панелей.
«Наша модель обеспечивает всесторонний анализ потенциала солнечной энергии в регионе с учетом множества влияющих факторов», - говорит Лу. «Мы также рассчитали выход солнечной энергии на почасовой основе, что является более точным, чем предыдущие оценки, в которых использовались месячные данные».
Команда обнаружила, что эти страны могут генерировать до 448,9 петаватт-час энергии, что примерно в 41 раз превышает спрос на электроэнергию в этих странах в 2016 году. Их потребность в электроэнергии в 2030 году может быть удовлетворена путем преобразования только 3,7 процента солнечная энергия региона. Для этого потребуются инвестиции в размере 11,2 трлн долларов и земельный участок площадью 88 426 квадратных километров.
«Деньги очень большие», - говорит соавтор Майкл МакЭлрой из Гарвардского университета. «Но если вы возьмете на себя это обязательство, энергия будет бесплатной. Кроме того, стоимость строительства солнечных ферм очень резко снижается из-за технологических достижений. Мы прогнозируем, что через десять лет он станет таким же, как ископаемое топливо».
Анализ также показывает несоответствие между энергетическим потенциалом и спросом на электроэнергию. Страны с 70,7% потенциала потребляют всего 30,1% электроэнергии региона. Таким образом, трансграничные сети электропередачи могут использоваться для максимизации выгод от солнечной энергии за счет экспорта излишков солнечной электроэнергии для покрытия нехватки электроэнергии в других местах. Чтобы реализовать такой проект, необходимо международное сотрудничество.
«Это было бы непросто, потому что у разных стран разные приоритеты, когда дело доходит до развития», - говорит Лу. «Однако BRI - это возможность, поскольку она создает основу для сотрудничества между странами, ассоциациями и отраслями. Существуют также фонды и банки, приверженные содействию зеленому развитию BRI, которые оказывают финансовую поддержку».
Поскольку страны ОПОП охватывают несколько часовых поясов и различные климатические условия, такие трансграничные сетки также помогут уменьшить воздействие, когда солнечный свет недоступен в определенных районах.
«Это преимущество совпадает с концепцией «Соединение объектов», которая является одним из пяти приоритетов сотрудничества BRI», - говорит первый автор Ши Чен из Университета Цинхуа. «В контексте Глобального энергетического объединения (GEI) производство солнечной энергии обязательно откроет новые возможности для развития на волне транснационального и даже межрегионального энергетического объединения».
«Солнечный потенциал и возможности сотрудничества, раскрытые в этом анализе, дают странам ОПОП шанс совершить скачок от своих углеродоемких траекторий к низкоуглеродному будущему», - говорит соавтор Джиминг Хао из Университета Цинхуа. «Возможность отделить будущий экономический рост от увеличения выбросов углерода существует».
«Мы надеемся, что этот документ может повлиять на экологизацию BRI, поэтому мы можем попытаться лучше реализовать эту инициативу», - говорит МакЭлрой. «И я настроен оптимистично».