Михаил Аким
Нью-Дели предпочитает проводить самостоятельный курс в использовании биоресурсов для энергетики. Фото Reuters
Данная статья является продолжением цикла публикаций по биоэнергетике, где была предпринята попытка проанализировать происходящие тенденции развития жидкого биотоплива на примере США и Бразилии, комплексной программы развития лесного и биоэнергетического сектора Китая и общие факторы развития сектора.
Поскольку Индия является крупнейшим партнером и одним из ведущих мировых игроков как в энергетической, так и в сельскохозяйственной сфере, представлялось важным рассмотреть тенденции развития биоэнергетики Индии в контексте обоих смежных секторов – и энергетического, и сельскохозяйственного.
В период своего председательства в G20 в 2022 году одной из инициатив индийского руководства стало формирование международного биотопливного союза. Национальная биоэнергетическая программа Индии была официально открыта 2 ноября 2022 года. Эта программа значительно расширяет субсидии и централизованную финансовую помощь для биоэнергетического сектора.
За последние несколько десятилетий властями Индии были предприняты беспрецедентные усилия по снижению зависимости от ископаемого топлива с целью уменьшить загрязнение воздуха и последствия изменения климата. Индия имеет большие возможности для дальнейшего развития биоэнергетики, в частности за счет замены угля твердой биомассой при использовании существующих энергетических активов, замены традиционной биоэнергетики более современными (и менее загрязняющими) формами биотоплива или увеличения производства биотоплива для транспорта при использовании имеющихся сельскохозяйственных отходов.
Изменение баланса
Индия является третьей по величине страной – потребителем энергии в мире, и значительная часть энергетических потребностей Индии удовлетворяется за счет ископаемого топлива, которое по-прежнему в значительной степени зависит от импорта. Текущее потребление энергии на душу населения очень низкое, однако Индия является быстрорастущей экономикой с высокой долей населения активного возраста, что приводит к сильному росту потребности развития энергетики.
Ожидается, что к 2050 году доля Индии в мировом потреблении энергии может удвоиться. Согласно 14-му Национальному плану электроэнергетики (NEP14), опубликованному Центральным управлением электроэнергетики Индии (CEA), ожидается, что производство электроэнергии в Индии увеличится с уровня 1492 ТВт-ч в 2022 году до 2666 ТВт-ч в 2032-м. Растущий спрос на энергию и высокая зависимость от импорта создают серьезные проблемы энергетической безопасности и приводят к массовому оттоку иностранной валюты. Кроме того, чрезмерное использование ископаемого топлива приводит к увеличению выбросов парниковых газов, а значительное использование угля вызывает обеспокоенность властей относительно влияния на здоровье населения.
Эти факторы определяют приоритет властей на развитие возобновляемой энергетики. Согласно данным МЭА, правительство намерено установить 450 ГВт мощностей возобновляемой энергии к 2030 году (от уровня 175 ГВт в 2022-м). Страна также стремится снизить интенсивность выбросов энергии на 33–35% к 2030 году. Предполагается, что доля неископаемого топлива для производства электричества превысит 40% к 2030 году.
Согласно оценкам международного агентства по возобновляемым источникам энергии IRENA, сектор возобновляемых источников энергии Индии может создать 3,5 млн рабочих мест к 2030 году, помочь стране снизить зависимость от импорта нефти. Предполагается, что это должно обеспечить значительный экономический эффект и стимул для развития других отраслей, поскольку возобновляемые источники энергии обходятся дешевле, чем традиционные.
Индийская экосистема энергетических стартапов является четвертой по величине в мире: в период 2016–2020 годов насчитывалось 183 стартапа. Акцент на чистой энергетике также очевиден из того факта, что 2 из 10 крупнейших индийских B2B-стартапов (по финансированию) в период 2015–2020 годов относятся к сектору чистой энергии, а именно ReNew Power и Azure Power. Индийские новаторы разработали ряд прорывных решений, ориентированных на различные глобальные потребности энергетического сектора, такие как повышение эффективности существующих солнечных систем, децентрализация ветровой энергии, повышение энергоэффективности сетевого комплекса за счет систем управления и отслеживания энергии, масштабирование систем мониторинга загрязнения воздуха, производство биотоплива из отходов, системы хранения энергии, электрические комплекты для переоборудования транспортных средств и т.д. Этим инновациям удалось привлечь значительный глобальный интерес не только потому, что они удовлетворяют растущие глобальные потребности, но и потому, что также являются масштабируемыми и доступными, что делает их фаворитами с целью адаптации и внедрения на международных рынках.
Индия совершила громадный прорыв в солнечной генерации, увеличив свои солнечные генерирующие мощности в 2022 году на 39,3%, и стала четвертым в мире крупнейшим производителем солнечной энергии, заняв более 7,2% мирового рынка (по данным портала Energy Institute). Доля солнечной энергии в структуре производства электроэнергии в Индии начала значительно расти после того, как в 2018 году она преодолела точку взлета (1% структуры производства), внедрив соответствующие законодательные меры поддержки, и сейчас вступает в фазу ускоряющегося роста. NEP14 прогнозирует, что доля солнечной энергии вырастет до 17% в 2027 финансовом году и в конечном итоге достигнет 25% к 2032-му. Ветровая энергия будет обеспечивать 16% роста и увеличится с 69 ТВт-ч в 2022-м до 258 ТВт-ч в 2032 году. Согласно NEP14, солнечная энергия будет обеспечивать около 50% роста производства электроэнергии, и ожидается, что солнечная генерация вырастет с 73 ТВт-ч до 666 ТВт-ч за тот же период.
Отдельная региональная программа обеспечивает поддержку внедрения солнечной энергетики в сельскохозяйственном секторе, особенно для отдаленных изолированных регионов, а это способствует увеличению производства биомассы, отходов сельскохозяйственного производства, используемых для производства биотоплива.
Польза переработки
Сжигание ископаемого топлива в энергетическом секторе вносит значительный вклад в выбросы парниковых газов, глобальное потепление и изменение климата. Эти сценарии побудили ученых и политиков искать экологически чистые варианты энергоснабжения с повышенной энергоэффективностью. Биотопливо, рассматриваемое как заменитель ископаемого топлива, стало важнейшим приоритетом из-за его экологичности. Властями Индии было реализовано множество инициатив в области энергетической политики, особенно в области производства биотоплива и его использования. Политика в области биотоплива играет важную роль в повышении энергетической безопасности для сокращения импорта нефти и продвижения возобновляемых источников энергии. Правительство также уделяет особое внимание достижениям в области исследований и промышленного развития в области биотоплива и экономики, основанной на биомассе.
|
|
В 2022 году Индия на 39,3% увеличила мощности солнечной энергетики. Фото Reuters |
Биотопливо на транспорте пока играет очень скромную роль, составляя менее 1% транспортного топлива. Основное внимание уделяется биоэтанолу, на который приходится всего 3% (по энергическому эквиваленту) потребления бензина в 2019 году. Еще в 2018-м Индия представила Национальную политику в области биотоплива, которая установила цели по содержанию этанола в топливе для транспорта (20% к 2030 году) и биодизельного топлива (5% к 2030 году). В июне 2022 года в Национальную политику в области биотоплива были внесены существенные изменения. В частности, установлены более амбициозные цели по достижению 20-процентной доли биоэтанола в бензине к 2025–2026 году вместо изначально планируемого 2030 года. Кроме того, поправка расширяет спектр подходящего сырья для производства биотоплива, повышая универсальность политики и ее адаптируемость к появляющимся возможностям в биотопливной промышленности.
Новые политические инициативы открывают широкие возможности для производства биотоплива из сельскохозяйственных отходов, промышленных отходов и других отходов, которые в настоящее время не используются. Устойчивое производство биотоплива, его использование в качестве заменителя ископаемого топлива и соответствующие политические инициативы помогут смягчить последствия изменения климата.
Индия имеет высокую плотность населения, 460 человек на 1 кв. км, которое в основном сосредоточено в крупных городах. Существует множество возможностей получения возобновляемой энергии из твердых бытовых отходов (ТБО) в рамках развития системы по управлению отходами. Высокая плотность населения позволяет сократить логистическое плечо, которое зачастую является лимитирующим для использования как ТБО, так и сельскохозяйственных и лесных отходов.
Аграрный сектор
Географическое расположение Индии приводит к тому, что она является одной из наиболее страдающих от глобального потепления стран. Согласно ряду исследований, с этим уже связано значительное (до 25%) падение урожайности пастбищ, сокращение производительности животноводства. Поэтому неудивительно, что за последнее десятилетие декарбонизация стала одной из важнейших задач правительства страны. Переход к возобновляемым источникам энергии признается важнейшей неотложной мерой, а темпы, с которыми этот переход необходимо осуществлять, чтобы держать угрозу изменения климата под контролем, заставляют правительство стимулировать инновационные решения в данной области.
Согласно оценкам МЭА, возобновляемые источники энергии составляли 22% общего объема потребляемой энергии в Индии в 2019 году и около 85% возобновляемой энергии производится из биомассы. При этом используется значительное количество дров, непроизводительное оборудование, что подтверждает актуальность инициатив в данной области.
Сжигание остатков сельскохозяйственных культур стало ежегодным явлением в густонаселенных сельскохозяйственных регионах Юго-Восточной Азии, Китая и особенно Индии. Постоянное требование повышения продуктивности сельского хозяйства побудило фермеров применять методы, которые нередко вызывают экологический дисбаланс в агроэкосистеме. В большей степени это касается Северо-Западной Индии, где сжигание сельскохозяйственных отходов («пожнивных остатков») является эндемическим явлением. Северо-Западная Индия, известная зеленой революцией ХХ века, в народе называется «житницей» Индии, поскольку на ее долю приходится две трети производства продуктов питания, в частности зерновых. Сжигание отходов продолжается, несмотря на реализацию Национальной политики по управлению пожнивными остатками, постановления правительств штатов и всевозможных стимулов, способствующих повышению развития сектора переработки отходов.
Рыночная ситуация в сельскохозяйственном секторе привела к сокращению времени между сбором риса и пшеницы, что требует использования высокопродуктивных зерноуборочных комбайнов для механизированной уборки урожая. Стебли, остающиеся на пахотных землях после механической уборки урожая, представляют собой серьезную проблему для фермеров из-за высоты стерни, питательного состава и качества, затрат на сбор и транспортировку, а также из-за отсутствия соответствующих технологий управления остатками на месте. Фермеры считают открытое сжигание отходов самым простым и экономичным вариантом. При этом рост урожайности сельскохозяйственных культур благодаря использованию современных технологий привел к увеличению количества пожнивных остатков. Ситуация усугубляется нехваткой рабочей силы, отсутствием соответствующей технологии обращения с отходами при коротком временнóм интервале между сбором урожая и посевом озимых.
Остатки урожая являются устойчивым сырьем для производства биоэнергии. Потенциал остатков сельскохозяйственных культур, образующихся в Индии, составляет 696,38 млн т в год. Зерновые культуры производят около 364,27 млн т пожнивных остатков в год. Установлено, что зерновые культуры (рис, пшеница, просо, кукуруза и др.) и сахарный тростник составляют 75% избыточных пожнивных остатков. Пожнивные остатки в объеме 209,69 млн т в год доступны в качестве излишков и могут быть использованы для производства биоэнергии. Производство биоэнергии из пожнивных остатков в Индии может удовлетворить растущий спрос на возобновляемые ресурсы в регионе, одновременно решая экологическую проблему, возникающую при сжигании отходов.
Большинство инноваций в агропродовольственном секторе традиционно фокусировалось на крупных централизованных бизнесах промышленного масштаба, а выгоды от развития энергетики для сельских удаленных общин были ограниченны. Такие инновации должны быть диверсифицированы, с акцентом не только на технологиях, но и на формах собственности, финансовых моделях и возможностях производителей, моделях цепочек поставок и форматов предоставления услуг, которые обеспечивают устойчивый эффект от разработки и развертывания технологии. Чтобы предложить энергетические решения для этого сегмента, инновации должны быть адаптированы к сельскому контексту, в частности в направлении децентрализованного энергоснабжения. Например, оценивалась применимость солнечных фотоэлектрических решений для удовлетворения энергетических потребностей в различных сегментах цепочек создания стоимости продуктов питания, имеющих экономическое значение особенно в высокогорных районах (где сложно и дорого обеспечить традиционное энергоснабжение). Особенный фокус был сделан на производство гречки, молока, картофеля и других овощей.
Хотя сегодня большинство стран активно реализуют свои политические инициативы для выполнения своих обязательств по Парижскому соглашению, существует тревожный разрыв между технологическими потребностями этих стран и их преобладающими возможностями для эффективной реализации этих политических инициатив. Очевидно, что Индия успешно пытается этот разрыв преодолеть, развивая собственные программы, технологии, привлекая зарубежных партнеров и выступая с международными инициативами в данной области.
