Является ли природный газ «мостом» к более жаркому будущему?

Электростанции, работающие на природном газе, производят значительное количество парниковых газов. Замена старых угольных электростанций новыми газовыми может привести к увеличению ущерба климату в ближайшие десятилетия, если не будут соблюдены очень низкие уровни утечки метана и высокая эффективность новых станций.

Таковы ключевые выводы исследования, проведенного Кеном Калдейрой и Сяочунь Чжан из Института Карнеги и Натаном Майрволдом из Intellectual Ventures. Они сравнили влияние на повышение температуры разных типов угольных и газовых электростанций. Работа опубликована в журнале Environmental Research Letters.

В научном сообществе ведутся дебаты о целесообразности замены старых угольных электростанций новыми газовыми в качестве временного «моста» на пути к безуглеродной энергетике (солнечной, ветровой, ядерной). Разные исследования давали противоречивые результаты, поскольку рассматривали разные типы станций и по-разному трактовали понятие «лучше для климата».

Авторы выявили два ключевых фактора, определяющих разницу в выбросах: эффективность электростанции и, для газовых станций, уровень утечек метана в процессе добычи и поставки топлива. На основе этих факторов была создана простая модель для оценки влияния выбросов CO₂ и CH₄ от конкретной станции на температуру.

Анализ показал, что более высокая эффективность газовых станций может обеспечить меньшее долгосрочное влияние на климат по сравнению с угольными. Однако этот результат полностью зависит от объема утечек метана. Газовые станции со значительными утечками могут вызвать большее потепление, чем сопоставимые угольные.

«Если утечки природного газа существенны, то строительство новых газовых электростанций приведет к большему ущербу для климата в ближайшей перспективе, чем использование старых «грязных» угольных станций, — пояснил Калдейра. — Но газовые станции помогли бы снизить другие виды загрязнения воздуха, вредные для здоровья, и были бы несколько лучше для климата в долгосрочной перспективе».

Если утечка метана составляет менее ~2% от общего объема топлива, то закрытие типичной угольной станции принесет краткосрочную климатическую пользу по сравнению с закрытием газовой. При утечках более 2% ситуация обратная: в ближней перспективе меньше потепления даст закрытие газовой станции.

Исследователи подчеркивают, что для достижения целей по сокращению выбросов недостаточно просто строить газовые станции с низкими утечками. Если природный газ останется частью энергетики, для достижения почти нулевых выбросов, вероятно, потребуются технологии улавливания и хранения углерода (CCS) на газовых электростанциях.