Мировая энергетическая революция. Как возобновляемые источники энергии изменят наш мир
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Вступление
Ветер перемен
Доступная альтернатива
Энергетический поворот
Глобальное потепление
ВИЭ – «разрушители»
Строим «ветряные мельницы»
Солнечная энергетика
Фотоэффект
Экология солнечного электричества
Демократичная энергетика
Зеркала Архимеда
Солнечное будущее
Ветроэнергетика
Тысячелетняя история
Чистая энергетика больших мощностей
Будущее ветроэнергетики
Биоэнергетика
Твердое топливо
Биогаз
Жидкое биотопливо
Геотермальная энергетика и тепловые насосы
Геотермальные электростанции
Тепловые насосы
Гидроэнергетика
Энергия воды
Издержки гидроэнергетики
Транспорт без нефти
Прошлое и настоящее электромобиля
Больше, быстрее, дальше, дешевле
Водородные технологии?
Альтернатива для большого транспорта
Здания – энергоэффективность и использование ВИЭ
Дома, которым не нужно отопление
ВИЭ – в каждый дом
Беспроигрышная стратегия
Нестабильность ВИЭ и системы хранения энергии
Бытовые системы
Промышленные системы
Экономика возобновляемой энергетики: «дороговизна» и субсидии
Капитальные затраты
Стоимость производства электричества
Сетевой паритет
Энергетическая рентабельность
Экстерналии
Государственная поддержка ВИЭ
Запад и Восток: Германия и Китай
Германия
Китай
2050: Сбалансированная энергетическая система с доминированием ВИЭ
Сценарии
100 % ВИЭ уже сегодня
Умная сеть
Цена новой энергетики
Что делать «энергетической сверхдержаве»
Энергетическая сверхдержава
Новая модель развития
Экология и биоэнергетика
Точечное развитие возобновляемой энергетики
Энергоэффективность – лучшее (самое чистое) топливо
Послесловие
Благодарности
Об авторе
ОТРЫВОК ИЗ КНИГИ
Предисловие
Будущее наступает внезапно, особенно если вы не следите за новостями. И энергетическая революция, призрак которой уже давненько бродит по миру, в этом смысле не исключение. Пока одни изо всех сил готовятся к приходу новой эпохи (и приближают ее), другие с сизифовым упорством зарываются все глубже в землю для добычи сгораемых энергоресурсов. Шутка ли: последние два века, прошедшие с момента изобретения двигателя внутреннего сгорания и начала промышленной революции, прошли под знаком равенства между прогрессом и ростом благосостояния, с одной стороны, и сжиганием нефти, угля и газа – с другой. Символом экономического роста стал смог над Пекином, символом личного успеха – мощные автомобили.
Но в один прекрасный день много лет назад хитроумные датчане ни с того ни с сего начали пересаживаться на велосипеды и застраивать прибрежные регионы «садами» из ветряных электростанций. В результате сегодня маленькая, но гордая Дания получает почти 40 % своей энергии от ветряков. А две трети депутатов датского парламента приезжают на заседания на велосипедах. А Норвегия, один из главных поставщиков природного газа на европейский рынок, практически целиком обеспечивает себя энергией, вырабатываемой на ГЭС. Что это? Скандинавский идеализм? Забота о природе и будущих поколениях? Экологическое мышление? Думаю, дело не только в этом.
В 1992 г. один из лозунгов команды Билла Клинтона, претендовавшего тогда на пост президента США, звучал как: «It’s the economy, stupid», что в вольном переводе с английского значит: «Все дело в экономике, дураки». Харизматик из Арканзаса зрел в корень проблем: в основе человеческих поступков лежат не только абстрактные идеалы, какими бы замечательными они нам ни казались, но и вполне конкретные интересы, которые можно выразить в долларах, рублях и юанях. Так вот, судя по всему, ведущие инвесторы и промышленные державы мира всерьез рассматривают возобновляемую энергетику в качестве индустрии будущего. Во всяком случае объемы вложений в строительство солнечных и ветряных электростанций растут год от года.
В своей книге Владимир Сидорович наглядно показывает, как самые разные страны мира под угрозой надвигающейся на человечество климатической катастрофы в сочетании с прагматическим подходом к будущему энергетики дружно инвестируют в технологии, не связанные со сжиганием ископаемых видов топлива. Он предлагает увлекательное кругосветное путешествие по странам, правительства и граждане которых не просто заглянули в будущее, но и активно начали к нему готовиться. Причем двигает ими не только идеализм, но и простое человеческое желание сэкономить.
Впрочем, в некоторых местах будущее уже настало. В Баварии, например, уже есть деревни, которые не только перешли на полное самообеспечение электричеством, но и зарабатывают миллионы евро в год (!) на продаже излишков энергии в национальную электросеть. Правительство все той же Дании поставило амбициозную цель – к 2050 г. полностью освободить страну от сгораемых источников энергии, а на четверть века раньше, уже к 2025 г., Копенгаген собирается первым из мировых столиц перейти на «нулевой углеродный след», т. е. свести к нулю городские выбросы углекислого газа. Фантастика? Нет, суровая европейская реальность.
Посмотрим на Китай, главную мировую кузницу и по совместительству ведущего планетного «загрязнителя». Прагматичные китайцы ежегодно строят десятки гигаватт солнечных и ветряных электростанций, спасая свою окружающую среду и при этом создавая тысячи новых производств и миллионы рабочих мест.
Наивно было бы полагать, что на фоне этого всемирного «возобновляемого помешательства» нефтедобывающие страны забросят свои скважины и месторождения и ринутся инвестировать в ветряки и солнечные батареи. Да и глупо было бы на их месте не использовать имеющиеся ресурсы, на которые по-прежнему есть вполне устойчивый спрос на мировом рынке. В конце концов, люди хотят улучшения своей жизни уже сейчас, а не к какому-то абстрактному 2050 г.
Но и заглянуть в будущее мировой энергетики никому не помешает. Тем более что оно наступает быстрее, чем мы думаем.
Владимир Есипов,
главный редактор журнала GEO
Вступление
Минувшее столетие человеческой истории прошло под знаком углеводородов – ископаемого сырья. Электрический свет, автомобильный транспорт, теплый дом, авиация и многие другие воспринимаемые нами как естественные и обычные жизненные блага появились благодаря тому, что человек научился извлекать энергию из природных ресурсов с высоким энергетическим содержанием (угля, нефти, природного газа). С ее помощью люди преобразовали Землю до неузнаваемости и создали для определенной части человечества современное «общество всеобщего благоденствия».
Почти вся энергия, используемая сегодня на Земле, берет свое начало в недрах планеты. Неудивительно, что обладание ископаемыми ресурсами, умение их извлекать и обрабатывать дает практически неограниченную земную власть. Кто владеет энергией – тот владеет миром. Эта власть назначает и смещает президентов, покупает политиков, ведет войны.
И вот на наших глазах разворачивается мировая драма: энергия, производимая на основе возобновляемых источников, с каждым днем все больше теснит сырьевую власть, сокращая сферу приложения углеводородов.
Еще вчера возобновляемые источники энергии (ВИЭ) практически не использовались, солнце светило, ветер дул, а человек лишь изредка «препарировал» их в научных лабораториях и применял на космических орбитальных станциях. Но сегодня все изменилось. Распробовав по-настоящему бесконечный потенциал возобновляемых источников энергии, научившись использовать его легко и непринужденно, человечество уже не выпустит чистую энергию из своих рук.
За десятилетие с 2004 по 2013 г. установленная мощность солнечных электростанций в мире выросла в 53 раза. К 2040 г. солнечная энергетика станет крупнейшим источником электроэнергии в мире согласно сегодняшнему прогнозу Международного энергетического агентства, которое не отличалось ранее оптимизмом в отношении ВИЭ. В 2014 г. в Европейском союзе 79 % вновь введенных генерирующих мощностей приходилось на возобновляемую энергетику. Энергия ветра уже сегодня позволяет вырабатывать самое дешевое электричество на Земле. В Китае ветроэнергетика уже с 2012 г. дает больше электричества, чем атомные электростанции. Только за один 2014 г. Китай построил 20,7 ГВт новых ветроэнергетических мощностей (это больше, чем три Саяно-Шушенские ГЭС). К 2025 г. в Европе перестанут продавать легковые автомобили с бензиновым двигателем. Германия, которая сегодня останавливает свои ядерные реакторы, к 2050 г. будет получать 80 % электроэнергии из возобновляемых источников, и многие считают эти планы чересчур консервативными.
Это лишь мизерная доля фактов и прогнозов, о которых я расскажу в данной книге. И большинство из них свидетельствует об одном: о закате и скором конце сырьевой власти.
Ветер перемен
Когда дуют ветры перемен, одни возводят стены, другие – ветряные мельницы.
Китайская пословица
Ископаемое топливо сегодня, как и прежде, играет первостепенную роль в обеспечении человечества энергией. В 1973 г. на нефть, природный газ и уголь в совокупности приходилось 86,7 % мирового предложения первичной энергии, в 2012 г. их доля сократилась до 81,7 %, но при этом сам пирог вырос более чем в два раза. В глобальном производстве электричества углеводороды также доминируют, давая сегодня около 70 % электроэнергии, еще около 11 % вырабатывают атомные электростанции[1]. Свет, тепло, транспорт – основные сферы жизнеобеспечения – по-прежнему находятся в руках сырьевых магнатов.
В то же время энергетические и сырьевые рынки быстро меняются. Возобновляемая энергетика стремительно распространяется по свету. В 2013 г. энергия ветра покрыла 33,2 % потребления электричества в Дании и 20,9 % в Испании, став крупнейшим источником электроэнергии в этих странах. Солнечная энергетика обеспечила электричеством Италию на 7,8 %[2], в Германии доля возобновляемой энергетики в 2014 г. в производстве электричества составила примерно 27 %[3]. С 2004 по 2013 г. установленная мощность ветряных электростанций выросла в мире в восемь раз[4], а число занятых в отраслях возобновляемой энергетики сегодня приблизилось к 7 млн. В таких ядерных державах, как Германия, Великобритания и Китай, возобновляемая энергетика уже дает больше электричества, чем атомная. Несмотря на падение цен на нефть, инвестиции в возобновляемую энергетику в 2014 г. выросли на 16 %, их годовой объем составил $310 млрд, а с 2004 г. совокупный объем мировых инвестиций в ВИЭ превысил $2 трлн[5].
Большие электростанции станут в Европе лишними через 10–20 лет, поскольку электромобили, дешевые аккумуляторы и новые солнечные технологии коренным образом изменят способ производства, хранения и распределения электроэнергии, считают аналитики банка UBS[6].
Многие страны, регионы, города, корпорации, некоммерческие организации перешли или взяли на себя обязательства перейти на безуглеродное энергоснабжение в течение ближайших десятилетий[7].
Все это сигналы мировой энергетической революции. Начавшись в экономически развитых странах, она охватила весь мир. Теперь уже государства, не входящие в ОЭСР, ведомые Китаем, Индией и Бразилией, задают тон, обеспечив 54 % мировой возобновляемой электрической генерации в 2013 г.[8]
Доступная альтернатива
Возобновляемые источники окончательно перешли из разряда дорогих игрушек любителей экологии в число высокотехнологичных, надежных и дешевых поставщиков энергии. Да, здесь нет опечатки, именно дешевых и доступных.
В январе 2015 г. Международное агентство по возобновляемой энергии (IRENA) опубликовало объемное исследование под названием «Стоимость генерации в возобновляемой энергетике в 2014 г.»[9]. Основной вывод данной работы: стоимость производства электричества на основе возобновляемых источников сравнялась со стоимостью традиционной генерации с использованием ископаемого топлива или даже упала ниже.
Стоимость производства электричества береговыми ветряными электростанциями, в геотермальной и гидроэнергетике, а также на основе биомассы равна или ниже, чем стоимость генерации на угольных, газовых и дизельных электростанциях даже без финансовой поддержки и при падающих ценах на нефть. «Во многих странах, включая Европу, энергия ветра является одним из самых конкурентоспособных источников новых энергетических мощностей… Отдельные проекты в ветроэнергетике регулярно поставляют электроэнергию по $0,05 за кВт · ч без финансовой поддержки, при этом для электростанций, работающих на ископаемом топливе, стоимостный интервал составляет $0,045–0,14 за кВт · ч»[10], – сообщает Агентство.
В солнечной энергетике «наиболее конкурентоспособные проекты промышленного масштаба поставляют электроэнергию по $0,08/кВт · ч без финансовой поддержки, и более низкие цены возможны при снижении издержек финансирования. Их стоимостный интервал в Китае, Северной и Южной Америке сейчас лежит в пределах, характерных для генерации на основе ископаемого топлива»[11].
Примечательно, что еще в сентябре 2014 г. инвестиционный банк Lazard выпустил исследование «Анализ приведенной стоимости энергии»[12] (данные США), результаты которого в общем-то совпали с представленными данными Агентства. Оказалось, что самое дешевое производство электроэнергии на сегодняшний день предлагает ветроэнергетика (подчеркнем, без учета субсидий). Приведенная стоимость производства электричества (LCOE) составляет, по расчетам банка, в ветроэнергетике $37–81/ МВт · ч, в то время как для газовой генерации – $61–87, угольной – $66–151.
Еще раньше, в ноябре 2013 г., немецкий институт Fraunhofer ISE выпустил исследование «Стоимость производства электричества»[13]. Оказалось, что уже в 2013 г. интервал LCOE в солнечной и материковой ветроэнергетике примерно соответствовал показателям для генерации на газе и каменном угле, уступая лишь бурому углю, самому дешевому источнику энергии на то время.
Энергетический поворот
Сегодня не существует ни одного исследователя, который бы сомневался в том, что капитальные затраты и стоимость производства электричества в возобновляемой энергетике (в первую очередь в ее солнечном сегменте) будут падать дальше, а сложность и стоимость добычи ископаемого топлива, напротив, возрастать. Таким образом, в ближайшие годы электричество, производимое с помощью ВИЭ, станет стабильно дешевле продукции углеводородной генерации.
Это означает одно: ископаемое топливо – уголь, газ, нефть – потеряет рынок в качестве источников электроэнергии. Новые электростанции, работающие на углеводородах, строиться не будут, а выбывающие мощности станут замещаться ВИЭ-электростанциями. Между прочим, в 2013 г. в Европейском союзе 72 % вновь введенных генерирующих мощностей уже относились к возобновляемой энергетике, в то время как всего десятилетие назад на их долю приходилось лишь 20 % прироста мощностей[14]. В 2014 г. доля ВИЭ в новых энергетических мощностях ЕС составила уже 79,1 %, а если учитывать объем выведенных из эксплуатации электростанций на углеводородном топливе, то возобновляемая энергетика обеспечивает все 100 % чистого прироста[15]. В США в 2014 г. на возобновляемый сегмент пришлось более половины новых мощностей в электроэнергетике[16].
Конец ознакомительного фрагмента...
GERMES — Бизнес-библиотека в Telegram @germeslib
Все материалы, размещенные на канале, получены из открытых источников сети Интернет. Все права на тексты книг принадлежат их авторам и владельцам.