Наука и техника

Наука и техника / Энергетика / Альтернативная энергетика /

Альтернативная энергетика: сверхбыстрый рост, неясные перспективы

12 февраля 2013 года, 18:48 | Текст: Александр Березин | Послушать эту новость

Итак, свершилось: в мировом масштабе по установленной мощности солнечная энергетика превысила 100 ГВт. Вчерашнее заявление Европейской ассоциации производителей фотоэлементов уверяет, что у неё теперь 101 ГВт, причём 30% из этой мощности было введено в 2012 году. Иными словами, годовой прирост мощностей значительно превысил 40%, и если это тенденция, а не всплеск, то каждый два года гелиоэнергетика должна удваиваться и к 2025 году обогнать все современные электростанции вместе взятые.

«Десять лет назад никто не думал, что солнечной энергетике удастся достичь 100 ГВт мощности к 2012 году», — заметил президент ассоциации Винфрид Хоффман (Winfried Hoffmann). И это действительно настоящий рывок: за 2010–2012 годы сектор вырос в два с лишним раза, и ни на какой эффект низкой базы такое не спишешь. Но значит ли это, что в 2025-м всё в мировой энергетике будет зелёным и безоблачным? Увы, скорее, наоборот. Да, есть счастливцы вроде Дании, Испании, Португалии и Никарагуа, что получают 22–35% электроэнергии из возобновляемых источников (ветра, солнца и биомассы). Но на этом список таких стран пока и заканчивается. А пристальный взгляд на этот бурный рост не слишком радует.

Хорошо жить на Северной Земле! Одна беда: основные центры энергопотребления находятся не там, поэтому гелиоэлектростанции приходится строить в северной Германии. (Иллюстрация GMS.)
Хорошо жить на Северной Земле! Одна беда: основные центры энергопотребления находятся не там, поэтому гелиоэлектростанции приходится строить в северной Германии. (Иллюстрация GMS.)


17 ГВт из введённых в прошлом году тридцати появилось в Европе (там же в 2011 году было введено 23 ГВт). На счету Германии более четверти новых станций (7,6 ГВт), что больше, чем в США и Китае вместе взятых. Даже Италия опередила США (3,3 против 3,2 ГВт). Причины очевидны: Штаты менее чувствительны к заклинаниям о вреде глобального потепления, а также располагают дешёвым карьерным углем, равно как и смелостью, достаточной для разработки сланцевого газа, делающего их лидерами мировой газодобычи. Итак, на сегодня прагматизм и солнечная энергетика почти несовместимы. Даже с учётом субсидий для фотоэлементных гелиоэлектростанций американское Минэнерго заявляет их цены в 15–22 цента за киловатт-час. Для угля и газа цифры в 1,5–3 раза ниже.

Может показаться, что Европе на цены плевать, а следовательно, рано или поздно всё здесь придёт в норму. Так, в Германии уже в первой половине прошлого года 4,5% энергии было выработано солнцем.

Но это не вся правда. Дело в том, что в Евросоюзе цены на ввод мощностей альтернативной энергетики много выше, чем в Китае, Индии или даже США, а эффективность их ниже. Свежий пример: Lieberose Photovoltaic Park (третья в мире по мощности), располагающая 70,8 МВт, обошлась ФРГ в $238 млн, выше $3 360 за кВт•ч. В то же время работает она близ Берлина, где каждый квадратный метр за год получает от солнца чуть более 1 000 кВт•ч. В Индии же сейчас строится комплекс на 500 МВт (200 МВт уже в строю) стоимостью в $280 млн, а квадратный метр в Гуджарате получает 2 000 кВт•ч в год. То есть европейский гелиопрорыв возможен только до тех пор, пока солнечная энергетика остаётся там зеленой модой. Занятие ею существенной доли рынка приведёт к такому росту цен на электроэнергию, что конкурентоспособность местных экономик упадёт до нуля и похоронит под собой всё, не забыв закатить солнце.

В общем, без значительного снижения цен на фотоэлементы прогрессу в развитых странах не бывать. Другим невидимым камнем преткновения остаётся малый срок службы современных фотоэлементов: после 25 лет их КПД начинает падать, а после 30 эксплуатация становится менее эффективной, чем полная замена. Оборудование угольной или газовой ТЭС с капитальными ремонтами может протянуть вдвое больше.

Наконец, хотя свет не нефть, региональный диспаритет и здесь огромен. Все эти германские солнечные парки хорошо бы строить в Северной Африке, где на квадратный метр за год приходится в два с половиной раза больше солнечной энергии, а земля в сотни раз дешевле. Но это требует такой степени политической и экономической интеграции, которую сейчас сложно себе представить.

Главное же препятствие — level cap от масштаба. Сегодня мощности солнечных батарей равны 2% общемировых. Как только они достигнут 20%, полностью использовать эту энергию днём уже не получится, что заставит либо перебрасывать её в соседние регионы (желательно на север), на сотни и тысячи километров, либо запасать в ГАЭС. Второе очень дорого, первое не так разорительно, но требует большой степени той самой отсутствующей межстрановой интеграции из предыдущего абзаца.

Вывод: к 2025 году светило не похоронит остальную энергетику (здесь «Газпром» мог бы выдохнуть, если бы история со сланцевым газом не доказала, что он не умеет читать) и вряд ли превысит 20% общей генерации, да и то лишь в при массированных субсидиях в развитых странах и (или) резком росте КПД / снижения стоимости солнечных батарей.

А теперь обратимся к другому яркому направлению альтернативной энергетики. Как ни смешно, но сегодня в тех же США угольные и ветряные электростанции дают электроэнергию по очень близким ценам. И рост последних действительно впечатляет: мощности ветряков сегодня равны 282 ГВт (5% общемировой), при этом 44 ГВт было введено в одном только 2012 году. 60% всей ветроэнергетики мира находится в КНР, США и Германии, а генерация, по предварительным данным за 2012 год, намного превысила 0,5 трлн кВт•ч. Идиллия? Вовсе нет.

Европа: 1 662 офшорных ветряка. США: ноль! (Фото AFP / Getty).)
Европа: 1 662 офшорных ветряка. США: ноль! (Фото AFP / Getty).)


Да, в 2013 году доля ветра в мировом электроэнергетическом балансе может достичь одной тридцатой, а в 2018-м — 8%. Тем не менее его трудности сходны с теми, что испытывает солнечная энергетика. Мощность ветряка зависит от куба скорости ветра, так что в центре России и в Волгоградской области кВт•ч по стоимости потенциально разнится семнадцатикратно (в солнечной энергетике — всего вдвое). Иными словами, живущие в зоне сильных постоянных ветров действительно могут полагаться на ветроэнергетику как на один из основных энергоисточников. Но ветряки быстро занимают там все пригодные земли, да и источник этот нестабилен (ветер дует не всегда), то есть в перспективе более 20% годовой генерации так не наберёшь. Можно запасать энергию в ГАЭС, но кто оплатит банкет в честь окончания их строительства?

Нет, конечно, всегда есть альтернативные методы: якорные офшорные ветряки, запасающие энергию в водовороте прямо под собой, и так далее... Да только они ещё не вышли на стадию промышленного производства. Поэтому офшорная ветроэнергетика, способная покончить с дефицитом богатых ветром мест, продвигается в мире черепашьим шагом. США, например, только сейчас начали строить первую такую электростанцию, причём совсем не торопятся: ввод намечен на... 2015 год. Причины тривиальны: наземные ветряки производят энергию по 9,6 цента за кВт•ч, а офшорные — по 33–34 цента (данные Министерства энергетики США). Если и разворачивать массовое строительство последних, то лишь после вывоза ещё остающейся в этой стране промышленности в Юго-Восточную Азию. А всему виной огромная стоимость укрепляемых на мелководье циклопических ветряков традиционных конструкций, которые давно пора заменить чем-то иным, вот только вкладываться в такие исследования мало кто готов.

На этом месте пессимист непременно отметит: как бы ни были велики успехи альтернативной энергетики, без серьёзных технологических сдвигов даже к 2025 году окончательной победы над углём (не говоря уже о газе) ждать не приходится. А оптимист, разумеется, пообещает немедленное внедрение наноантенн к концу десятилетия и прочие высокотехнологические радости. Ну а истинное положение дел будет определяться курсом, проложенным между этими крайностями.

Подготовлено по материалам Европейской ассоциации производителей фотоэлементов.

Каждый день слушайте итоговый подкаст Свободного Радио «Компьюлента»!
blog comments powered by Disqus

Последние новости по теме "Альтернативная энергетика":