Высокая эффективность улавливания углерода в системах улавливания и хранения позволяет удешевить декарбонизацию энергетики Европы

Свет не выключая — сокращая выбросы

Европа пообещала резко сократить эмиссии, вызывающие потепление климата, но значительная часть её электроэнергии всё ещё производится из ископаемого топлива. Мгновенное закрытие угольных и газовых электростанций грозило бы отключениями и резким ростом тарифов. В этом исследовании ставится вопрос: возможен ли другой путь — сохранить работу части электростанций на ископаемом топливе, но оснастить их передовыми системами улавливания и хранения углерода (CCS), улавливающими почти всё загрязнение. Авторы показывают, что такой подход в сочетании с масштабным наращиванием ветровой и солнечной энергетики мог бы помочь Европе выполнить климатические цели с меньшими затратами и более надёжной энергосистемой.

Формирование более чистого энергопортфеля

Исследователи используют подробную компьютерную модель энергетической системы Европы, чтобы проследить разные сценарии вплоть до 2050 года. Модель симулирует рост спроса на электроэнергию, скорость строительства новых электростанций и линий передачи, а также влияние погоды на ветер, солнце и гидроэнергетику. Затем она находит наиболее дешёвую комбинацию технологий, способную обеспечить потребности в электроэнергии при строгих ограничениях по выбросам CO2. Во всех сценариях ветровая и солнечная генерация становятся основой электрообеспечения Европы, увеличиваясь с примерно 60% от сегодняшнего производства до порядка 80% к середине века, в то время как АЭС постепенно сходят на нет по мере выработки срока службы старых установок.

Что происходит с ископаемым топливом?

Вместо полного исчезновения энергетика на ископаемом топливе переходит в новую роль. Угольные и газовые станции без улавливания углерода используются всё реже, но многие остаются в качестве редко задействуемого резерва на экстремальные пики спроса. Главное изменение — строительство новых объектов на ископаемом топливе уже с оборудованием CCS. Стандартный CCS может удалять около 90% выбросов станции, тогда как новая «высокоэффективная» версия способна улавливать практически всё, делая выбросы на дымовой трубе фактически нейтральными. По центральному сценарию к 2050 году электростанции с CCS обеспечивают около пятой части электроэнергии Европы — больше в абсолютных величинах, чем сегодняшнее работающее без улавливания производство на ископаемом топливе — при этом суммарные выбросы энергетического сектора сокращаются более чем на 95%.

Разные правила — разные результаты

Команда проверяет четыре сценария политик. В «базовом» случае и стандартный, и высокоэффективный CCS доступны везде, где технически возможны. В «консервативном» варианте новая ультраэффективная опция запрещена, что вынуждает систему больше опираться на стандартный CCS, ветер, солнце и биомассу. Сценарий «нет ископаемому после 2040» прекращает строительство новых объектов на ископаемом топливе после 2040 года, даже если их можно было бы оборудовать CCS, а сценарий «ограниченный CCS» разрешает CCS только в четырёх странах Северного моря с большим офшорным потенциалом хранения. Во всех этих будущих вариантах система по-прежнему сильно ориентируется на возобновляемые источники, но ограничения по местоположению или способу использования CCS делают энергосистему заметно дороже. Например, ограниченный CCS повышает общие затраты на электроэнергию примерно на 6%, поскольку приходится строить гораздо больше ветропарков, солнечных массивов и систем хранения для компенсации.

Почему важны цены на углерод и удаление углерода

Модель также оценивает, какими должны быть цены на углерод, чтобы подтолкнуть энергетический сектор к ещё более глубоким сокращениям. Она показывает, что переход от примерно 93–97% снижения выбросов к полным 100% чрезвычайно дорог: цены на углерод должны взлететь до сотен или даже более чем тысячи евро за тонну в 2050-х годах. В этом случае дешевле очистить последние несколько процентов выбросов с помощью методов удаления CO2 (CDR), таких как прямой забор воздуха или биоэнергетика с CCS, которые извлекают CO2 из атмосферы. Авторы приходят к выводу, что наиболее экономически эффективный путь — декарбонизировать энергетический сектор примерно на 92–97% и полагаться на CDR для нейтрализации оставшихся выбросов, а не пытаться сделать саму сеть постоянно «отрицательной по углероду».

Что это значит для энергетического будущего Европы

Для неспециалистов смысл такой: самый дешёвый и надёжный путь Европы к системе с близким к нулю уровнем выбросов сочетает три столпа — огромные объёмы ветровой и солнечной генерации, продолжающуюся но трансформированную роль электростанций на ископаемом топливе с продвинутым CCS и вспомогательный слой по удалению углерода для улавливания оставшихся выбросов. Высокоэффективный CCS позволяет некоторым угольным и газовым станциям продолжать работу, не нарушая углеродный бюджет, что снижает стоимость и сложности перехода. Но такая стратегия всё равно требует масштабной инфраструктуры по транспортировке и хранению CO2, аккуратных ограничений на использование биомассы, строгих правил, чтобы избежать закрепления ненужного потребления ископаемого топлива, и жёсткого общественного контроля. При выполнении этих условий CCS может стать мостом, который поможет Европе сохранить электроснабжение, одновременно устраняя климатическое воздействие от электростанций на ископаемом топливе.

Цитирование: Homaei, S., Anantharaman, R., Backe, S. et al. High-capture-rate carbon capture and storage enables cost-effective decarbonization of Europe’s power sector. Commun. Sustain. 1, 34 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00036-8

Ключевые слова: улавливание и хранение углерода, энергетическая сеть Европы, переход на возобновляемые источники энергии, климатическая политика, удаление углерода