Промышленные тепловые насосы становятся альтернативой ископаемому топливу

Международное энергетическое агентство опубликовало новый аналитический доклад Renewables for Industry, в котором рассматриваются перспективы декарбонизации промышленного сектора за счет электрификации процессов выработки низкотемпературного тепла и пара. На долю промышленности сегодня приходится около 30% мирового потребления энергии, при этом большая часть этих потребностей удовлетворяется за счет сжигания ископаемого топлива. Хотя основное внимание в вопросах защиты климата традиционно уделяется тяжелым отраслям, таким как производство стали и цемента, эксперты указывают на значительный потенциал в менее энергоемких секторах – пищевой, текстильной, химической и бумажной промышленности.

Переход на электрические технологии в этих подотраслях считается одним из наиболее оперативных и экономически эффективных способов диверсификации источников энергии. В докладе отмечается, что уже существующие на рынке решения, такие как промышленные тепловые насосы, электрические котлы и нагреватели сопротивления, способны закрыть большую часть потребностей в тепле. Масштабное внедрение таких систем в сочетании с ростом доли возобновляемых источников энергии в электросетях позволит не только снизить объем вредных выбросов, но и укрепить энергетическую безопасность государств, уменьшив их зависимость от волатильных цен на газ и нефть.

Одним из ключевых факторов успеха эксперты называют интеграцию систем накопления тепловой энергии. В отличие от дорогостоящих химических аккумуляторов, тепловые хранилища могут создаваться на основе простых и доступных материалов, таких как песок, бетон или кирпич. Стоимость хранения энергии в таких системах составляет около 15–20 долларов за киловатт-час, что делает их значительно дешевле традиционных батарей. Кроме того, подобные технологии не требуют использования критически важных минералов, цепочки поставок которых часто нестабильны. Тепловое хранение позволяет предприятиям потреблять электроэнергию в периоды ее избытка и низких цен, обеспечивая при этом непрерывность производственных процессов.

Для Европейского союза электрификация промышленного тепла может стать инструментом существенного сокращения импорта ископаемого топлива. По оценкам аналитиков, замена природного газа электричеством в низкотемпературных процессах позволит снизить потребление газа на 35 миллиардов кубометров в год. Это сопоставимо с общим годовым потреблением электроэнергии такими странами, как Германия и Нидерланды вместе взятые. При этом в ряде стран союза промышленные тепловые насосы уже сейчас экономически более привлекательны, чем газовые котлы, хотя общая динамика перехода сдерживается высокими тарифами на электроэнергию и длительными сроками подключения к сетям.

В Китае потенциал электрификации оценивается еще выше – замещение ископаемого топлива в промышленности может составить почти 9000 петаджоулей. Прямое использование солнечной и ветровой энергии для нужд предприятий в китайских провинциях способно почти вдвое снизить стоимость получения пара по сравнению с использованием ресурсов из общей сети. В регионе ASEAN ключевую роль в этом процессе могут сыграть индустриальные парки. Благодаря высокому уровню инсоляции в странах Юго-Восточной Азии создание собственных возобновляемых мощностей на территории промышленных зон становится перспективным направлением для декарбонизации.

Несмотря на технологическую готовность, процесс электрификации сталкивается с рядом системных барьеров. В докладе подчеркивается, что во многих регионах налоговая нагрузка на электроэнергию значительно выше, чем на ископаемое топливо, что искажает рыночные стимулы. Кроме того, инфраструктура электросетей часто не готова к резкому росту нагрузки. Получение разрешений на подключение новых мощностей может занимать годы, что заставляет инвесторов откладывать проекты. Для решения этих проблем рекомендуется реформировать систему энергетических сборов, внедрять гибкие сетевые тарифы и уделять больше внимания подготовке квалифицированных кадров, способных обслуживать новое оборудование.

В заключении авторы доклада предлагают серию приоритетных действий для правительств. Среди них – интеграция планов по электрификации тепла в национальные промышленные стратегии и долгосрочное планирование развития электросетей с учетом растущего спроса. Также отмечается необходимость международной стандартизации технических параметров оборудования, что поможет снизить затраты за счет эффекта масштаба и облегчит трансфер технологий между странами. Системный подход к электрификации индустриального тепла рассматривается не просто как экологическая мера, но как стратегический рычаг для повышения конкурентоспособности национальной промышленности в условиях глобального энергоперехода.