У каждой заброшенной угольной шахты есть шансы на вторую жизнь — конверсия старых разрезов под солнечную генерацию является весьма перспективной темой для ускоренного развития глобального рынка ВИЭ. Практические примеры подобной трансформации от угля к солнцу показали три главных эффекта — рекультивация земель, сокращение выбросов метана, трансформация экономики.

Угольные шахты обладают достаточным потенциалом для фотоэлектрической (PV) солнечной энергии — таков основной вывод, следующий из отчета, подготовленного Global Energy Monitor (GEM). К примеру, они смогут обеспечить энергией на протяжении года страну, которая по размеру схожа с Германией.

Изучая потенциал

За последние пять лет в мире более 310 угольных шахт были законсервированы и пришли в упадок. Аналитики из GEM подсчитали, что эти заброшенные объекты занимают 2089 квадратных километров (км²), что почти равно площади Люксембурга. Перепрофилирование бывших угольных шахт позволяет получить 103 гигаватта (ГВт) солнечных электростанций.

Специалисты также выявили 3731 км² шахтных земель, которые могут быть заброшены операторами до конца 2030 года из-за истощения запасов и заявленного срока эксплуатации рудников. Если эти предприятия закроются, то на их территориях можно будет разместить дополнительные 185 ГВт солнечных электростанций.

Таким образом, перепрофилирование 446 угольных шахт и 5820 км² заброшенных шахтных территорий — это уникальная возможность задействовать почти 300 ГВт фотоэлектрического солнечного потенциала, что эквивалентно 15 % от общемировой установленной мощности солнечных электростанций.

Огромным преимуществом закрытых разрезов является тот факт, что 96% из них находятся менее чем в 10 км от ЛЭП, подстанций или других точек подключения. Это делает разрезы в разы более выгодными по затратам на подключение и инфраструктуру, чем просто разбивать панели «в чистом поле».

Наибольшими перспективами для развития солнечной энергетики на территориях бывших угольных шахт обладают крупнейшие в мире производители угля. Это Австралия, Индонезия, США и Индия, на которые приходится почти три четверти мирового потенциала. Но для трансформации от угля к солнцу пригодны все объекты, расположенные в 28 странах, где есть недавно закрытые шахты.

Китай задает тон

Одним из первых, кто начал переводить шахты с угля на солнце, стал Китай. Сегодня в КНР насчитывается 90 действующих проектов по переходу с угля на солнечную энергию мощностью 14 ГВт, а еще 46 проектов мощностью 9 ГВт находятся на стадии планирования.

В американских штатах Техас, Кентукки и Западная Виргиния также запущено несколько проектов по перепрофилированию угольных шахт. Их реализацией занимаются как государство, так и частные компании. Но США выделяются не только своей мощностью (49 ГВт), но и огромным количеством выявленных площадок — всего 217.

Возможность совмещения рекультивации с развитием возобновляемых источников энергии очевидна как в странах с высоким уровнем дохода, так и в странах со средним уровнем. К примеру, в Южной Африке на 20 выявленных участках угольных шахт реально смонтировать почти 13 ГВт солнечных панелей, что в два раза превышает установленную в настоящее время мощность в стране. Такой подход позволил бы ускорить достижение целей в области чистой энергетики и при этом перепрофилировать земли, пострадавшие от добычи полезных ископаемых.

На обширных территориях буроугольных шахт в Германии можно разместить более 4 ГВт солнечных батарей, что составляет небольшую долю от общей мощности солнечной энергетики в стране, но является значительным достижением для региона, зависящего от угля.

В Австралии на более чем 1470 км2 шахтных полей возможно установить более 73 ГВт солнечных электростанций, что примерно в два раза больше всей текущей солнечной энергетики страны.

Угольные шахты Индонезии пригодны для размещения почти 60 ГВт потенциальных солнечных электростанций, что в 100 раз больше текущей установленной мощности.

Более чем 500 км² шахтных земель в Индии легко вместят около 27 ГВт солнечных электростанций — 37 % от общей установленной мощности. Это открывает широкие возможности для достижения целей в области экологически чистой энергетики и поддержки рекультивации в регионах с большим количеством угольных шахт, таких как Джаркханд и Чхаттисгарх.

С заботой о климате

Помимо улучшения состояния окружающей среды, проекты по переходу с угля на солнечную энергию могут помочь справиться с надвигающейся угрозой для климата — выбросами метана из заброшенных угольных пластов. Когда угольная шахта закрывается, выбросы метана из открытых угольных пластов и трещин в породе, как правило, продолжаются в течение многих лет, если операторы не примут упреждающие меры по снижению выбросов. Сокращение выбросов метана — один из самых быстрых и эффективных способов замедлить глобальное потепление в краткосрочной перспективе. Анализ, проведенный специалистами GEM, показал, что недавно заброшенные подземные шахты в ЕС в совокупности выбрасывают в атмосферу почти 200 000 тонн метана в год, что сопоставимо с выбросами в результате утечки на газопроводе «Северный поток». Во многих странах фактические уровни выбросов остаются практически неконтролируемыми и неучтенными из-за правовой неопределенности в отношении ответственности за заброшенные объекты, неполной информации о характеристиках заброшенных шахт и отсутствия комплексной системы мониторинга, отчетности и верификации.

Препятствия на пути

В числе самых распространенных препятствий на пути реализации проектов по строительству солнечных электростанций на бывших угольных шахтах — поиск владельцев земли. Закрывая объекты, компании часто передают имущество более молодым фирмам или объявляют о банкротстве. Из-за смены владельцев сложно отслеживать контроль над правами собственности на землю. Если угольная компания возвращает себе землю после добычи угля, то строительство солнечных электростанций откладывается до тех пор, пока она не освободит свои активы и права не вернутся к тому, кто владел ими изначально, то есть к другой горнодобывающей компании, фирме-землевладельцу или давнему землевладельцу из местного сообщества. При этом земли, на которых расположены шахты, часто принадлежат одному юридическому лицу. Это означает, что после того, как смежный владелец сдаст землю в аренду или продаст ее, проект может быть реализован относительно быстро по сравнению с проектами комплексной застройки, требующими приобретения больших участков земли, находящихся в разрозненной собственности у нескольких владельцев. Очевидно, что отсутствие прозрачного и справедливого процесса возврата прав на землю мешает оперативно решать имеющиеся проблемы.

Избавиться от опасности

Работать на бывших угольных шахтах — непростая задача. Как и в случае со многими заброшенными объектами, территорию нужно расчистить от мусора, металлолома и других остатков прошлой промышленной деятельности. В глубоких шахтах склоны часто нестабильны и подвержены эрозии и обрушению. Карьеры могут заполняться токсичными стоками и угольной золой, а другие промышленные отходы просачиваться в близлежащие водоемы. Из-за отсутствия должного ухода инфраструктура безопасности шахты, включающая ограждения, указатели и дренажные системы, может выйти из строя или исчезнуть. Следствием неправильного ухода за заброшенными шахтами является возникновение опасных ситуаций. Так, в Пенсильвании были провалы под жилыми кварталами и парками, в китайской провинции Шаньси пришлось эвакуировать целые города и деревни, в Индии обваливалась кровля на шахтах, незаконно эксплуатируемых после закрытия, а в ЮАР фиксировалось постоянное загрязнение воды и сельскохозяйственных угодий.

Процессы восстановления помогают стабилизировать неустойчивые грунты, смягчить воздействие опасных зон и восстановить более здоровые слои почвы. Размещение солнечной инфраструктуры поверх этих участков усиливает процесс рекультивации, позволяя продуктивно использовать землю и снижая риск эрозии и загрязнения сточными водами.

Перепрофилирование шахт для развития солнечной энергетики — это редкая возможность объединить восстановление земель, создание рабочих мест на местах и внедрение экологически чистой энергии в рамках единой стратегии.