Марк Драйден, WIND Ventures

В прошлом году США побили рекорд: 40 процентов произведенной электроэнергии было безуглеродным. Китай добавил 216 гигаватт (ГВт) солнечной энергии за год, или 14 процентов мировой мощности. Это повод для радости, поскольку это крупнейший в мире источник выбросов. ЕС достиг 44 процентов экологически чистой энергетики, при этом некоторый быстрый рост был обусловлен тем, что российский газ стал скисшим. Уже скучно? Как и в случае с репортажами о климатических технологиях, я представил эту статью, в которой обсуждаются важные, но преувеличенные регионы. А как насчет Латинской Америки (LatAm)?

Структура электроэнергии в Латинской Америке на 60 процентов состоит из возобновляемых источников, что в два раза превышает средний мировой показатель. Парагвай производит 99,9 процентов своей электроэнергии за счет гидроэлектроэнергии. Бразилия имеет 33 ГВт солнечной мощности, а ее 113 ГВт солнечной энергии на стадии подготовки к строительству уступают только Китаю в мире.

Чили занимает второе место в мире по солнечному фотоэлектрическому потенциалу, а ее регион Магальянес является одним из лучших ветровых ресурсов в мире с потенциалом 310 ГВт. BloombergNEF признал Чили одной из трех крупнейших развивающихся стран по инвестициям в возобновляемые источники энергии; Судя по всему, заслужив этот титул, проникновение возобновляемых источников энергии в Чили выросло с 43 процентов до 63 процентов всего за три года.

И все же климатическое лидерство Латинской Америки недостаточно широко обсуждается; его путь к чистому нулю содержит множество идей и возможностей для мира.

Сужение некоторых возможностей для Чили

Тридцать процентов ВВП Латинской Америки приходится на промышленность, включая крупные горнодобывающие отрасли в Перу, Аргентине и Чили. Чили обладает крупнейшими в мире запасами меди и лития, а ее горнодобывающая промышленность производит тридцать процентов мирового лития.

Энергетический переход приведет к росту спроса на литий в 42 раза и на медь в 3 раза к 2040 году; эти переходные металлы необходимы для огромного роста производства электромобилей, ветряных турбин, электрических сетей и многого другого по мере декарбонизации. Однако с большим трудолюбием приходит и большая ответственность; 20 процентов энергии Чили используется для промышленного производства тепла, которое в основном вырабатывается за счет ископаемого топлива. Более того, возможность декарбонизации этих металлов значительна, поскольку, например, зеленая медь может стоить премию в 283 доллара за тонну. Учитывая, что небольшая горстка металлургических заводов потребляет 6 процентов энергии Чили, горнодобывающая промышленность Чили, главным образом тепловая, созрела для декарбонизации.

К сожалению, на начальном этапе перехода были разбиты на категории «легко сокращаемые» и «трудно сокращаемые» отрасли, но затем обнаружилось, что некоторые трудные задачи, такие как декарбонизация промышленного тепла, выполняются на удивление легко. Инноваторы в области промышленного хранения тепла (IHS) поняли, что круглосуточное хранение тепла довольно просто: зарядка с помощью возобновляемых источников энергии и нагревателей сопротивления (как в чайнике) и сохранение тепла в дешевых, энергоемких кирпичах.

Стартапы IHS, большинству из которых менее десяти лет, могут достичь капитальных вложений в энергетические мощности всего в 10 долларов США/кВтч. Сравните это с литий-ионными элементами, которые впервые поступили в продажу в 1991 году и только сейчас опустились ниже 100 долларов за кВтч. Кроме того, эти простые тепловые технологии могут генерировать электроэнергию с помощью турбин, соответствующих отраслевым стандартам, обеспечивая одно из самых дешевых средств длительного хранения энергии (LDES), доступных при капиталовложениях менее 20 долларов США за киловатт-час (кВтч). Латинская Америка нуждается в этих новых промышленных тепловых технологиях для декарбонизации своих шахт, поскольку они обеспечивают чистый нулевой переход.

Быстрый рост солнечной промышленности Чили быстро выявляет проблемы с надежностью, нулевую цену на электроэнергию в течение дня, перегруженность сети и ее сокращение. Несмотря на то, что эти проблемы предсказуемы и наблюдаются в других местах, масштабы и скорость возникновения этих проблем высоки и усугубляются ограниченностью сетевых соединений Чили с ее соседями, а также длинной и разреженной географией Чили. Чтобы обеспечить надежность своей энергосистемы, которая все чаще питается от прерывистого ветра и солнечной энергии, Чили должна дешево и быстро построить хранилище энергии, начиная с литий-ионных батарей, способных работать примерно 4 часа. Исследования McKinsey показывают, что при 70-процентном проникновении возобновляемых источников энергии энергосистемам необходимо 12–100+ часов длительного хранения энергии (LDES), чтобы оставаться надежными.

Чили быстро приближается к этой отметке: в 2023 году 63 процента генерации будет производиться за счет возобновляемых источников энергии. Эти проблемы с надежностью энергосетей применимы и к региону, где превосходные возобновляемые ресурсы способствуют быстрому развитию ветровой и солнечной промышленности, серьезно бросая вызов его стареющей, недостаточно развитой инфраструктуре передачи и распределения электроэнергии. Несмотря на свои небольшие размеры, Чили к 2040 году потребуется 500 гигаватт-часов (ГВтч) мощностей длительного хранения энергии (LDES), чтобы обеспечить надежную, декарбонизированную энергосистему.

Экономика хранения энергии в Чили сильна даже без субсидий – возможность арбитража между зарядкой в ​​течение дня и разрядкой в ​​ночное время превышает 100 долларов США за мегаватт-час (МВтч). Этот регион является отличным рынком для LDES, поэтому основателям: почему бы не построить свой первый коммерческий завод LDES в Чили, извлечь выгоду из дневной энергии по нулевой цене и доказать преимущества устойчивости LDES при интеграции в высоконагруженную систему Латинской Америки, работающую на возобновляемых источниках энергии? сетки?

Влияние Латинской Америки действительно имеет глобальное значение

Хотя Латинская Америка богата превосходными возобновляемыми ресурсами, ее влияние на климат относительно невелико – на ее долю приходится менее 10 процентов глобальных выбросов; Доля Чили в 0,25 процента будет выглядеть как ошибка округления в глобальном масштабе. Так почему же это заслуживает большего освещения, как я предлагаю, и почему вас это должно волновать? Превосходные возобновляемые источники энергии в регионе создают двойную возможность для экспорта энергии и поддержки энергоемких отраслей.

Серьезной проблемой для экспорта энергии из Латинской Америки является ее ограниченная взаимосвязь между странами и США. В то время как ЕС импортирует энергию из солнечного Марокко, лишь около 0,1 процента электроэнергии в США поступает из Мексики. Решение состоит в том, чтобы преобразовать электроны в молекулы, такие как водород, метанол и экологичное авиационное топливо (SAF). Авиация является причиной 2,5 процента глобальных выбросов парниковых газов (ПГ), и ожидается, что к 2040 году объем авиаперевозок вырастет на 44 процента. Тем не менее, авиакомпаниям, средняя норма прибыли которых составляет 2,7 процента, будет трудно платить 3,6-кратные надбавки к ценам, которые SAF имеют сегодня.

Основным компонентом затрат для SAF является энергия, поэтому Латинская Америка должна экспортировать это топливо, используя существующие глобальные цепочки поставок, тем самым повышая ценность своих возобновляемых источников энергии во всем мире. Точно так же метанол, будущее декарбонизированное судовое топливо, должен разместить свое энергоемкое производство в Латинской Америке. Несмотря на то, что зеленый водород сложнее экспортировать, ему необходимо снизить цену более чем на 80 процентов, чтобы конкурировать с серым водородом, который сегодня питает промышленность. Главный рычаг достижения этого? Цены на электроэнергию тоже. Используя свои ресурсы, Чили стремится стать мировым производителем экологически чистого водорода с наименьшими затратами и планирует обеспечить 13 процентов мирового спроса.

Возможности Латинской Америки по развитию энергоемких отраслей также многочисленны. Прямой захват воздуха следует размещать там, где энергия дешевле, например в Латинской Америке. На центры обработки данных приходится 2 процента мировых выбросов парниковых газов, а спрос на энергию в центрах обработки данных, как ожидается, вырастет на 50 процентов к 2027 году, главным образом из-за энергоемкого генеративного искусственного интеллекта. Эти центры обработки данных должны быть построены и в Латинской Америке. Также очевидным является локализованное и декарбонизированное производство переходных минералов, стали и цемента. Длинная береговая линия Чили означает, что она имеет повсеместный доступ к океану для опреснения воды с помощью волн и улавливания углерода за счет океана. Это всего лишь несколько примеров, но приложения с высоким потреблением энергии многочисленны, и Латинская Америка изобилует потенциалом возобновляемых источников энергии для их реализации.

В LatAm есть много других уникальных ингредиентов, которые делают его привлекательным для энергетического перехода. В 2021 году, до глобального спада венчурного капитала, который мы переживаем сегодня, это был самый быстрорастущий рынок технологий, который рос на 320 процентов в годовом исчислении и привлекал 19,5 долларов венчурного финансирования. Его 670 миллионов человек моложе (63% трудоспособного возраста, что выше, чем в США и Индии) и являются одними из самых активных пользователей Интернета в мире (8,7 часов в день в среднем в Чили по сравнению с 7 в США и 5,5 в Китае). .

По данным Atlantico, регион имеет потенциал создания технологической стоимости на сумму 3,9 триллиона долларов, догоняя США. Прогрессивная энергетическая политика, сети, работающие на возобновляемых источниках энергии, и электрифицированный общественный транспорт в сочетании с прогрессивными потребителями и предприимчивыми местными талантами позволяют предположить, что многие из следующего поколения климатических новаторов будут родом из этого региона.

Интересные технологии для Латама

Некоторые компании IHS включают Rondo Energy, Antora Energy и Kraftblock; в сочетании с турбинами они также могут действовать как LDES. Аналогичным образом, некоторые геотермальные компании, обладающие возможностями LDES, включают Fervo Energy, Eavor и Sage Geosystems. Наконец, к числу компаний, занимающихся исключительно LDES, относятся Form Energy, Noon Energy, Quidnet Energy и E-Zinc.

Прощальные мысли

В то время как США, ЕС и Китай громко лидировали в энергетическом переходе, Латинская Америка тихо и усердно строила свое лидерство в этой сфере. Она задействовала свои ресурсы, развивая возобновляемые источники энергии быстрее, чем в США, и с более высоким уровнем проникновения, чем в США, ЕС и Китае, что обусловлено скорее экономикой, чем субсидиями. В ближайшие годы Латинская Америка окажет существенное влияние на декарбонизацию мира, производя SAF для авиаперелетов, водород для удобрений, литий для аккумуляторов электромобилей, медь для инфраструктуры передачи, улавливание углерода и многое другое. Пришло время выйти из режима скрытности и ударить себя в грудь, как и другие энергетические центры мира.