Более 80% мирового потребления энергии приходится на углеводороды – нефть, природный газ, уголь. В производстве электричества они также доминируют – около 70% электроэнергии в мире обеспечивается ископаемым сырьем. Но сегодня на энергетическом рынке активно заявляет о себе новый игрок, обещающий потеснить, а потом и похоронить традиционные энергоносители. Речь идет о возобновляемой энергетике, которая уже выросла из категории «альтернативной», превращаясь в основной, базовый сектор энергетического рынка. Достаточно заметить, что в ЕС в 2014 году 100% чистого прироста энергетических мощностей пришлось на возобновляемые источники энергии (ВИЭ). И даже на более продолжительном отрезке, за последние 15 лет, европейская возобновляемая энергетика заняла по приросту первое место.
В России до сих пор бытует мнение, что ВИЭ существенно дороже традиционных способов производства электричества на основе угля или газа. Это уже не так. Времена меняются быстро. В ноябре 2015 года инвестиционный банк Lazard выпустил очередное исследование по экономике энергетики США «Levelized Cost of Energy Analysis – 9.0». Для сторонних наблюдателей, привыкших читать в нашей прессе о «дороговизне и субсидировании» ВИЭ, результаты данного труда могут показаться сенсационными. Так называемые «новые ВИЭ», к которым в первую очередь относят ветряную и солнечную энергетику, являются самыми дешевыми способами производства электричества.
Стоимость производства электричества без учета субсидий
|
Источники энергии |
Стоимость, |
|
Ветроэнергетика |
$32-77 |
|
Солнечная энергетика промышленного масштаба |
$58-70 |
|
Солнечная энергетика промышленного масштаба |
$50-60 |
|
Газ |
$68-101 |
|
Газ (комбинированный цикл) |
$52-78 |
|
Газ (пиковая электростанция) |
$165-218 |
|
Уголь |
$65-150 |
|
Атомная энергетика |
$97-136 |
|
Дизель |
$212-281 |
Как следует из приведенных цифр, конкурировать с ВИЭ сегодня может только газовая генерация (парогазовый цикл), что подтверждается статистикой ввода новых мощностей в США. Обилие собственного дешевого газа на американском рынке способствует созданию новых газовых электростанций. При этом объемы их ввода в 2015 году уступают и ветряной, и солнечной энергетике. Фиксируются случаи заключения оптовых долгосрочных контрактов на поставку энергии ветра по ценам, существенно более низким, чем газовое электричество. Американская Xcel energy покупает ветряную электроэнергию по $25 за МВт/ч в то время как газовое электричество по контрактам таких же сроков стоит около $32 за МВт/ч, и дополнительно страхуется тем самым от ценовых перепадов сырьевых рынков. Отметим, что такие цены на ветряное электричество сопоставимы со стоимостью электроэнергии на российском оптовом рынке.
Угольная генерация связана с высокими удельными капитальными затратами, долгим циклом строительства и, главное, находится под риском в связи с повышением значимости климатической политики. Уголь, являясь самым грязным сырьем с точки зрения выбросов парниковых газов, постепенно становится топливом вчерашнего дня.
Нестабильность производства электричества ВИЭ может потребовать ряда мероприятий, направленных на безболезненную интеграцию в электросетевое хозяйство. Поэтому скептики утверждают, что расчет стоимости энергии должен учитывать и данные расходы. Lazard оценивает такие интеграционные затраты в $2-10 МВт/ч. В то же время следует отметить, что необходимость таких мероприятий и соответствующих затрат возникает только при значительных объемах «прерывистой» генерации и, с другой стороны, неразвитости сети. Так, крупнейший немецкий сетевой оператор 50 Herz утверждает (а ему это видно лучше, чем кому бы то ни было), что электрическая сеть может «усваивать» долю солнечной и ветряной генерации в 70% без использования каких-либо дополнительных накопителей.
Ценовая конкурентоспособность достигается ВИЭ на разных рынках в разное время. В Китае до сих пор дешевле угольная генерация, а вот газовая дороже и ветряного, и солнечного электричества. В Германии и Великобритании электроэнергия ветряных электростанций уже дешевле и угольной, и газовой генерации – публикует Bloomberg New Energy Finance.
Ветроэнергетика стала ключевым сектором мировой энергетики. В ЕС, США, Китае она занимает лидирующие позиции по объему ввода новых энергетических мощностей и в 2014, и в 2015 годах. В ЕС за последние 15 лет в ветроэнергетике было установлено больше мощностей, чем в любом другом секторе электроэнергетики. На пятки ветру все больше наступает энергетика солнечная, которая на горизонте десяти лет может превзойти ветрогенерацию по стоимости производства электричества (LCOE). Солнечную энергетику (точнее, ее основной, фотоэлектрический сектор) отличает простой инжиниринг и малые сроки строительства.
Современная фотоэлектрическая станция – это, по сути, типовое коробочное решение, реализация которого связана с минимальным набором подготовительных и строительных работ. Крупнейшая в Европе, недавно подключенная к сети во Франции солнечная электростанция Cestas, мощностью 300 мегаватт, была спроектирована и построена всего за один год. Кроме того, солнечная энергетика обладает, по сравнению с ветром, большим потенциалом «обучения» – снижения удельных капитальных затрат по причине дальнейшего роста массовости производства и повышения эффективности фотоэлектрических модулей. Разумеется, будет дешеветь дальше также и ветряное электричество, но потенциал здесь не столь высок.
Таким образом, в ближайшей перспективе новая энергетическая структура будет складываться с очевидным доминированием солнечной и ветряной генерации, которые будут господствовать в регионах с подходящими природными условиями (солнечным и ветровым потенциалом). Соответственно, использование ископаемого сырья для производства электричества будет сокращаться. Первой жертвой, как мы отметили, станет уголь, который с большой долей вероятности станет подвергаться рестрикциям в форме углеродного налога и даже, на ряде рынков, полного запрета.
Судьба природного газа находится под вопросом. Если еще четыре года назад Международное энергетическое агентство (IEA) объявляло «золотой век природного газа», сегодня оптимизма убавилось. Газовые мощности строятся в США, но почти не вводятся в Германии, Индии и Китае, где, казалось бы, они призваны заменять уходящий уголь. На данных рынках «голубое топливо» проигрывает другим способам генерации с точки зрения экономики – даже при низких ценах на сырье.
Нефть почти не используется для производства электроэнергии, соответственно, развитие ВИЭ не несет для нефтяного рынка прямой угрозы. Опасность приходит с другой стороны. Более 60% добываемой в мире нефти сжигается сегодня в транспортном секторе. Поэтому развитие альтернативных транспортных технологий в перспективе приведет к снижению спроса на черное золото.
Возобновляемая энергетика превратилась в крупный бизнес, в котором в мировом масштабе занято примерно 8 млн человек. Только в 2014 году объем инвестиций в ВИЭ составил $310 млрд. Популярность чистой энергии вышла далеко за рамки собственно энергетического сектора. Сотни компаний, среди которых крупнейшие ТНК, не связанные непосредственно с энергетикой, заявляют о своей приверженности ВИЭ. Существует глобальная инициатива RE100. Это аббревиатура расшифровывается как «100% возобновляемой энергии». В число участников входят IKEA, Johnson&Johnson, Goldman Sachs, Google, H&M, Mars, Microsoft, Nike, Unilever и многие другие. Корпорации берут на себя добровольные обязательства по использованию исключительно чистой энергии в своей жизнедеятельности. Например, IKEA обязуется обеспечивать себя на 100% возобновляемым электричеством к 2020 году.
Обязательства по использовании ВИЭ не всегда означают, что та или иная компания полностью обеспечивает себя возобновляемым электричеством (например, установив на крыше солнечные модули). Так, с 2007 года Google является «климатически нейтральной» компанией. При этом она обеспечивает себя ВИЭ электроэнергией на 30%. «Климатическая нейтральность» достигается инвестициями в активы возобновляемой энергетики по всему миру, обеспечивающие объем выработки, соответствующий потреблению Google. Apple, самая дорогая по капитализации корпорация мира, на 100% обеспечивает чистым электричеством свои североамериканские операции и дата-центры по всему миру. В глобальных же энергетических затратах Apple ВИЭ покрывают сегодня 87%.
Данные примеры, разумеется, получают большой общественный резонанс, формируют общественное мнение и, в результате, влияют на политические решения, стимулирующие дальнейшее развитие ВИЭ.
В России на корпоративном уровне применение ВИЭ пока непопулярно. Это объясняется наличием относительно дешевых ископаемых сырья и электроэнергии, недостаточным развитием собственно российских технологий, соответственно, высокой стоимостью оборудования. В то же время в сегменте малого бизнеса в южных регионах использование солнечной генерации достаточно востребовано – в особенности, если бизнес работает на территориях, не охваченных сетями электро- и газоснабжения.
В российском энергетическом секторе ВИЭ развиваются более активно. Основным игроком является ГК «Ренова», компании которой построили первый в стране завод по производству фотоэлектрических модулей (с участием «Роснано»), открывают солнечные электростанции (СЭС) и управляют ими. Уже сформированы новые проекты на строительство 280 МВт мощностей СЭС до конца 2019 года.
Развитие ветроэнергетики пока находится в начальной стадии. Существуют проработанные планы по локализации производства оборудования, в то же время на сегодняшний день отобран всего лишь один проект ветроэлектростанции на 35 МВт, которая должна быть возведена в 2016 году. Дальнейшие планы развития ВИЭ достаточно скромны – к 2024 году должны функционировать 6 ГВт мощностей солнечной, ветровой генерации и малых гидроэлектростанций совокупно (в Китае к этому сроку их будет больше в сто раз). В то же время надо учитывать российскую сырьевую специфику, а также наличие избыточных энергетических мощностей на рынке.
Действующие в России меры поддержки ВИЭ создают возможности для их развития, в том числе для местного производства соответствующего оборудования. В то же время точечные меры не могут в полной мере компенсировать недостатки среды в целом. Высокая стоимость капитала, дефицит финансовых ресурсов затрудняют промышленное развитие России, в том числе и энергетического машиностроения.
Здравствуйте, Владимир! Как Вы пишете, «нестабильность производства электричества ВИЭ может потребовать ряда мероприятий, направленных на безболезненную интеграцию в электросетевое хозяйство».
Во многом это обусловлено нестабильностью погодных условий (это помимо суточных изменений, например, солнечной радиации).
Как Вы думаете, если каждому потребителю солнечных электростанций (СЭ) дать еще и компьютерную программу, позволяющую оптимизировать эксплуатацию СЭ – спрогнозировать выработку электрической энергии на основе прогнозов погоды на предстоящие часы, сутки, неделю, больший срок, это будет востребовано?
Это уменьшит минус ВИЭ, связанный с нестабильностью внешних условий, с точки зрения государства, потребителей?
Это поможет проектировщикам СЭ для каждого конкретного географического месторасположения СЭ правильно подобрать вид панелей, количество панелей, их ориентацию в пространстве (это тоже можно включить в компьютерную программу).
Мы сейчас как раз разрабатываем такие модели прогноза работы СЭ на основе прогнозов погоды (Гидрометеослужба РФ, Gismeteo, НАСА - у них есть отличный сайт многолетних наблюдений за состоянием атмосферы) с помощью искусственных нейронных сетей. Наши модели учитывают до 10 параметров погодных условий и параметров солнечных панелей. В основе наших моделей – данные трехлетнего непрерывного мониторинга работы «опытной, экспериментальной» СЭ.
Такие модели можно построить и для ветровых электростанций. Главное, чтобы были экспериментальные данные мониторинга их работы!
Забавно видеть такую стать... особенно в настоящий момент... Даже когда нефть была под 100-ку, себестоимость альтернативной была выше... Я уж не знаю, как считали у пиндосов, там могут по разному считать... у них даже сланцевая была прибыльной, и это при гос. дотациях 500 млрд. в год... Тем не менее, производители оборудования для альтернативщиков банкротятся пачками и в ЕС, и в Китае...
Еще бы не плохо вспомнить историю... уже во второй половине 19-го века стало ясно, что паровые машины хоть и дороги, и уголек дороже ветра, тем не менее парусному флоту пришел конец... зависеть от шалостей природы все же было дороже...
Как-то, как-бы случайно, в сравнительную табличку не попали ГЭС. :)
Я не ретроград, но когда в Красноярском крае сотни миллионов рублей вколачиваются в солнечную энергетику, для обеспечения каких-то пары процентов потребностей ближайшего города, а рядом есть мощности СШ ГЭС - у более-менее компетентных людей возникают вопросы. О сроках окупаемости, о стоимости приобретения и эксплуатации, об альтернативах, об обслуживании - ну, то есть об экономической целесообразности - и получатели средств на реализацию проекта на эти вопросы не отвечают. Или отвечают в духе - срок окупаемости существенно меньше 30-ти лет.
ТЭО конечно никто не показывает. :)
ВИЭ, в частности ветер и солнце (как и локальные источники традиционной энергетики) имеет смысл активно использовать:
- если нет более дешевых альтернатив (необитаемый остров, например, глухая тайга),
- если логистика дорога и сложна (опять остров, тайга, за полярным кругом),
- если это красиво и надежно (побережье, горы),
- если от иных ИЭ местная экология слишком пострадает (какие-то заповедные места).
Но вовсе не умно, не рачительно и не рационально насаждать ветряную и солнечную энергетику в "углеводородной энергетической державе", с суровым климатом, низкими температурами, обилием рек, газа и АЭС. В угоду моде, подсмотрев у Запада, без экономических обоснований, просто распиливая госсредства.
Просто мнение.
Спасибо за комментарий. Разумеется, такие программы нужны и существуют. Они являются важной частью т.н. "умных сетей". Хотелось бы познакомится с Вашими разработками.
В 2015 году был поставлен абсолютный рекорд по объему инвестиций в возобновляемую энергетику - $329 млрд. в глобальном масштабе. Рекордный объем мощностей введен и в ветровой, и в солнечной энергетике: 64 и 57 ГВт соответственно. Да, при низких и падающих ценах на сырье.
Спасибо за комментарий. Разумеется, такие программы нужны и существуют. Они являются важной частью т.н. "умных сетей". Хотелось бы познакомится с Вашими разработками.
В мире сегодня происходит много вещей... которые противоречат логике и здравому смыслу...
"Между тем растет число экспертов, которые весьма скептически относятся к получению электроэнергии за счет ВИЭ. Один из крупнейших национальных инвесторов в “зеленую” энергетику – Германия приходит к осознанию того, что альтернативная энергетика – путь к банкротству.
По сообщению западных СМИ, Германия, вложив в развитие альтернативной энергетики более 130 млрд. евро в качестве субсидий, сумела обеспечить за ее счет лишь 3% своего энергетического баланса. Еще порядка 10 млрд. долларов в год составляют субсидии для поддержания конкурентоспособности существующих солнечных установок.
Как следствие, тарифы на электроэнергию в Германии – вторые по величине в развитых странах мира, в основном из-за того, что субсидии для “зеленой” энергетики добавляются к стоимости реального тарифа на электроэнергию. “Сотрудники канцлера Меркель уже называют альтернативную энергетику бездонной ямой, а министр экономики и технологий ФРГ Филипп Реслер назвал субсидии для “зеленой” энергетики угрозой экономике”, – в частности, пишет журнал Der Spiegel. Как следствие, Германия сократит субсидии для солнечной энергетики раньше, чем планировалось, и полностью прекратит “зеленую” поддержку в течение следующих пяти лет.
Источник: http://www.zerkalo.az/2013/alternativnaya-energeti..."
И это при том, что большое количество энергии, которая произведена при идеальных условиях просто пропадает... А если условия не очень благоприятны, то требуется держать запас мощностей в разы больше... или поступить так, как поступают британцы, держать еще и мощности газовой генерации...
Главная беда ВИЭ не озвученная в статье, не генерация и хранение.
Германия страдает сейчас от сложности впитывания альтернативной энергии в общую энергосистему страны.
Какая нибудь Исландия или дата центр может себе позволить ВИЭ, но когда вам надо питать страну, заводы, железную дорогу, и счёт идет на гигаваты часы.
P/S/ Все ТЭЦ генерируют кроме электричества тепло которое тоже прекрасно выводиться в килоджули (в чем уместно производить сравнение).
В Калифорнии этого конечно не понять
Это перепечатка какого-то пропагандистского материала крайне низкого качества. Зачем она здесь, когда сегодня в мире вся информация доступна? Доля ВИЭ в энергетическом балансе Германии составила 13,7% (2014), доля в потреблении электроэнергии 32,5% (2015) против 27,4 (2014). Субсидий на поддержку ВИЭ в Германии нет, их развитие финансируется гражданами (при практически единодушном их согласии) посредством уплаты соответствующего тарифа. Поэтому нет никакого "сократит субсидии" и "как следствие". "Зеленый тариф" снижается регулярно уже более 10 лет на основе закона о ВИЭ (EEG), в котором устанавливаются планы развития ВИЭ на каждый год и график снижения "зеленых тарифов"...