Угрожают ли новые технологии природе. "РосБизнесКонсалтинг". 2 июня 2016

Текст: Владимир Сидорович, директор Института энергоэффективных технологий в строительстве
Производство электромобилей и энергии для них связано с вредными выбросами, однако с учетом времени эксплуатации электродвигатель все равно оказывается чище.
В 2015 году мировые продажи электромобилей выросли на 60% по сравнению с 2014 годом. По подсчетам Bloomberg New Energy Finance, сохранение такого темпа приведет уже к 2023 году к сокращению глобального потребления нефти на 2 млн барр. в день. Ощутимая для нефтяного рынка величина, и это только начало.
Бурное развитие электротранспорта сопровождается активным мифотворчеством. Приходится слышать, что электромобили "загрязняют атмосферу", "лишь увеличивают выбросы СО2", "для электромобилей нужно сжигать больше угля" и пр.
Давайте разберемся.
Углеродный след
Электричество — чистый конечный продукт. Поэтому в месте эксплуатации электромобиля транспортные выбросы парниковых газов отсутствуют. Представьте себе поток машин на московском Садовом кольце, состоящий только из электромобилей. Снижение экологической нагрузки и шумового фона очевидно.
Если на определенной территории 100% электроэнергии производится на основе ВИЭ, углеродный след от эксплуатации электрического транспорта равен нулю. Такие территории существуют не только в воображении. Нефтегазовая Норвегия, которая, к слову, является мировым лидером по доле электромобилей в продажах (17,1% в 2015-м), почти всю электроэнергию вырабатывает на своих ГЭС.
В то же время на планете электричество производится на основе разных источников, среди которых уголь и природный газ. Поэтому рост парка электромобилей может способствовать увеличению выбросов в электроэнергетике. Но даже если это происходит, электромобиль все равно экологически предпочтителен, особенно в крупных городах с интенсивным трафиком. Дело в том, что выбросы автомобилей производятся и накапливаются у поверхности земли. Фактически — в слое воздуха, которым мы дышим. Трубы ТЭС возвышаются на десятки метров, площадь рассеивания велика, поэтому "выхлоп" электростанций, как правило, не приводит к столь высокой концентрации вредных веществ в городском воздухе, как в случае с плотным потоком автомобилей.
Даже если вся электроэнергия вырабатывается на основе угля (который является самым грязным источником эмиссии парниковых газов), при замене автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) сопоставимым электромобилем общий объем выбросов в рамках территории остается приблизительно постоянным. В действительности же в структуре электроэнергетики, как правило, представлены разные энергоносители. По расчетам МОЭСК, исследовавшей углеродный след различных типов легковых автомобилей в московском регионе (в структуре генерации здесь доминирует природный газ), "даже при очень грубом расчете электромобили существенно менее вредны для экологии, чем их ДВС-аналоги". С учетом выбросов энергоемкой нефтепереработки удельные выбросы СО2 электромобиля Mitsubishi i-MiEV в 2,2 раза ниже, а расход условного топлива в 4,2 раза ниже, чем у его бензинового собрата Mitsubishi Colt.
Проблема батареи
Для профессиональной количественной оценки углеродного следа от эксплуатации электромобиля необходимо учитывать целый ряд изменяющихся факторов, а именно: 1) выбросы, связанные с добычей сырья и его транспортировкой до электростанций; 2) выбросы от сжигания топлива для производства электроэнергии; 3) потери электроэнергии при доставке до потребителя; 4) эффективность электромобиля. Для бензинового автомобиля следует принимать во внимание выбросы, связанные c: 1) добычей нефти; 2) транспортировкой сырой нефти на НПЗ; 3) нефтепереработкой; 4) доставкой топлива на АЗС и 5) его сжиганием в двигателе транспортного средства.
Такое всеобъемлющее исследование, названное "Экологические чистые автомобили от создания до утилизации", подготовил Союз обеспокоенных ученых (Union of Concerned Scientists). В работе доказывается, что в США, где уголь и природный газ занимают в структуре генерации примерно равные доли (33%), использование электромобилей оправдано с экологической точки зрения в любом штате независимо от веса того или иного источника энергии. Выбросы парниковых газов в процессе эксплуатации электрического транспортного средства (154 г выбросов в СО2-эквиваленте на милю) в среднем меньше углеродного следа бензинового автомобиля (381 г) почти в 2,5 раза. Разумеется, в штатах с более высокой долей ВИЭ в энергобалансе преимущества электромобилей выражены сильнее, и наоборот.
Выбросы парниковых газов возникают не только в связи с эксплуатацией транспортных средств, но и в процессе их производства и утилизации. Электромобиль дешевле (без учета батарей) и проще в производстве, так как состоит почти из в три раза меньшего количества деталей и компонентов. Тем не менее по причине энергоемкости изготовления аккумуляторов удельные выбросы в процессе производства электромобилей сейчас выше на 15–68% в зависимости от класса. Однако их доля в суммарных выбросах за весь жизненный цикл транспортной единицы невелика. Поэтому в соответствии с результатами исследования совокупный углеродный след электромобиля на американском рынке за весь срок его существования примерно в два раза меньше, чем у автомобиля с ДВС. Данный вывод в основном справедлив и для России, где в электроэнергетике доминирует природный газ и высока доля атомной и гидроэнергетики.
Сегодня мы наблюдаем бурное развитие ВИЭ, в первую очередь солнечной и ветряной энергетики, и одновременно постепенное сжимание доли угля в производстве электричества. В США с 2006 года она сократилась с 49 до 33%. Меньше угля стал потреблять Китай, закрытие всех угольных электростанций к 2025 году планирует Великобритания. Таким образом, мировая энергетическая система постепенно "очищается", снижая тем самым углеродный след электрического транспорта и увеличивая его экологические преимущества перед автомобилями с двигателем внутреннего сгорания.