Возобновляемая энергетика: развитие за счет Китая

Сложные экономические причины влияют на сокращение наиболее затратных проектов. Возобновляемая энергетика — из их числа. Кто и как вкладывается в развитие «зеленой» энергетики

Возобновляемая энергетика – сплошной парадокс. На новостных лентах она уже стала выгоднее угля и вот-вот победит газ, цена оборудования летит вниз, а его КПД неудержимо рвется вверх, цена «зеленого» электричества настолько низкая, что простым людям даже приплачивают за его потребление! За пределами новостных лент оптовая цена на электричество из-за растущей доли возобновляемых непрерывно растет, а увеличивающаяся эффективность не желает отражаться на выработке. Впрочем, как бы ни были мы склонны к филиппикам по поводу возобновляемой энергетики, нельзя не отметить, что в 2017 г. инвестиции в этот сектор выросли. Но вновь за счет Китая. А Евросоюз продолжил сокращать вложения.

В пропасть за нефтью

Кризис на рынке углеводородов стал тяжелым испытанием для возобновляемой энергетики. Не помогла даже массированная информационная кампания, которая посылала аудитории радостные сообщения, что возобновляемые источники энергии (ВИЭ) успешно переживают кризис, демонстрируя непотопляемость в сложных экономических условиях. «Они неподвластны гравитации»! В 2015 г., несмотря на бушевавший кризис на рынке углеводородов, по данным Bloomberg New Energy Finance (BNEF), вложения в возобновляемую энергетику увеличились на 4% – до рекордных $328,9 млрд (из этой суммы 87,5% пошло на строительство электростанций).

Оказалось, что объективные экономические условия влияют на всех одинаково. Также оказалось, что в первую очередь сокращают наиболее затратные проекты. Как в области нефте- и газодобычи, так и в области ВИЭ. А так как ВИЭ по умолчанию являются более дорогим удовольствием, чем традиционная энергетика, то и сокращения в этой области более заметны.

В 2016 г. инвестиции в возобновляемую энергетику рухнули на 18% до $287,5 млрд. Меньше показателей двух предыдущих лет. В то же время был поставлен рекорд по вложениям в исследования и разработки – показатель вырос с $32,2 млрд до $42 млрд. Основные потери пришлись на наименее устойчивый сектор – на солнечную энергетику. Вложения оказались минимальными с 2010 г. – $116 млрд (в 2015 г. – $172 млрд).

Сделка ОПЕК+ стала знаковым событием не только для рынка углеводородов, но и для возобновляемой энергетики. Стабилизация, а затем и рост цен на нефть открыли второе дыхание ВИЭ. Инвестиции в сектор выросли, притом не только за 2017 г., но и ретроспективно.

Hier kommt die Sonne

Согласно уточненным данным BNEF инвестиции за 2016 г. поднялись до $324,6 млрд — рост на $37 млрд. Нельзя не порадоваться за отрасль, в которой путем уточнения могут обнаружиться такие деньги. В 2017 г. вложения в возобновляемую энергетику выросли относительно уточненных данных на 3% до $333,5 млрд. Важно, что даже в рамках пересмотренных данных рекордным все равно считается 2015 г. Кстати, новый показатель по этому году также стал выше – $360,3 млрд.

Всего в 2017 г. в эксплуатацию было введено 160 ГВт генерирующих мощностей на основе ВИЭ, из которых 56 ГВт ветровых электростанций (ВЭС) и 98 ГВт солнечных. И здесь хочется воскликнуть вслед за одной известной музыкальной группой: Hier kommt die Sonne – восходит солнце! В солнечную генерацию был вложен почти $161 млрд. Больше половины этой суммы – $86,5 млрд – обеспечил Китай.

По всем секторам «чистой энергетики» вложения КНР достигли $132,6 млрд – на 24% выше показателя 2016 г. Вторая по объемам вложений страна – США – смогла нарастить вложения всего на 1% (до $56,9 млрд). Штаты сосредоточились не на возобновляемой энергетике, а на развитии газовой генерации. Кроме того, в 2017 г. США стали нетто-экспортером газа, то есть смогли вывезти больше «голубого топлива», чем пришлось закупать на внешних рынках. Однако разность между импортом и экспортом составила 4,2 млрд куб. м, а падение внутреннего спроса на газ – 7,9 млрд куб. м. Погода оказалась теплее, чем годом ранее.

Принципиально важным для нашей страны является тот факт, что многолетнее сокращение инвестиций в ВИЭ продолжил Евросоюз. В 2017 г. он, по пересмотренным данным, сократил вложения на 26% до $57,4 млрд. Вложения сократил еще один ключевой игрок – Япония. Инвестиции этой страны в ВИЭ снизились на 16% до $23,4 млрд.

Снижение инвестиций у столпов возобновляемой генерации немного оттеняет тот факт, что вложения нарастили Австралия, Египет, Южная Корея и Мексика. Но суммарный вклад этих стран крайне невелик. Очевидно, что единственным реальным драйвером возобновляемой генерации, как и во все предыдущие годы, остается Китай. Без него, даже с учетом пересмотра данных BNEF, инвестиции в ВИЭ продолжили бы падение.

Главный двигатель

Китай является главным двигателем возобновляемой энергетики с 2013 г. Эта страна сократила вложения в отрасль только в 2016 г. (после 11 лет непрерывного роста), что немедленно сказалось на общемировых показателях. Напомним, что во второй половине 2016 г. Китай пересмотрел планы по ВИЭ до 2020 г.: со 150 ГВт солнечных и 250 ГВт ветровых генерирующих мощностей до 110 ГВт и 210 ГВт соответственно.

Однако в 2017 г. КНР вводит в эксплуатацию порядка 58 ГВт солнечных электростанций (СЭС). Значительную долю прироста обеспечили Восточный и Центральный Китай. А за первые три квартала 2017 г. объем выработки «солнечной» электроэнергии впервые превысил 100 ТВт/ч. Это на 72% больше, чем в I квартале 2016 г. К концу 2017 г. установленная мощность генерации, работающей на ВИЭ, в КНР достигла 650 ГВт, увеличившись на 14%.

В то же время Китай сократил коэффициент простоя ветровых электростанций. Невостребованные мощности – это специфика китайской возобновляемой энергетики. КНР не ставит солнце и ветер в базу, чем, к примеру, грешит Евросоюз. Возобновляемая генерация работает на общих основаниях. Таким образом удается избегать необоснованного вытеснения традиционных электростанций из энергобаланса и поддерживать стабильное эффективное развитие всей системы электроснабжения. Китайские энергетики постепенно расшивают узкие места системы распределения, а также ведут работы по наращиванию спроса.

Коэффициент простоя ветроэлектростанций в 2017 г. снизился на 5,2%, а объем выработанной на них невостребованной электроэнергии упал на 7,8 ТВт/ч. По данным BP, если в 2016 г. Китай произвел за счет солнечных и ветровых электростанций 360,9 из 6133,2 ТВт‧ч суммарной выработки, то в 2017 г. – 471,7 из 6495,1 ТВт/ч. Как мы видим, прирост производства электроэнергии опережает прирост возобновляемой генерации. Основным источником роста стала угольная генерация, обеспечившая дополнительно 197,3 ТВт/ч.

По данным Государственного управления по делам энергетики КНР, за первые шесть месяцев текущего года объем потребления электроэнергии в Китае вырос еще на 9,4%. В середине 2018 г. в Китае были опубликованы новые правила инвестирования и субсидирования фотовольтаики. По данным агентства «Синьхуа», с начала июня общегосударственный тариф на подключение возобновляемой генерации снизился на 0,05 юаня за 1 кВт/ч (примерно $0,008). Задача этого тарифа – стимулировать использование ВИЭ, а руководящие органы страны объявили, что до конца текущего года планов по строительству общих объектов генерации солнечной энергии нет. КНР сосредоточится на строительстве новых объектов распределенной генерации, мощность которых составит 10 ГВт.

Примечательно, что Китай не стал вносить изменения в субсидии для проектов «солнечной» генерации деревенского уровня, которые направлены на борьбу с бедностью. К 2020 г. КНР планирует нарастить долю возобновляемых и неископаемых энергоресурсов в общей структуре потребления до 15%. К концу 2020 г. за счет возобновляемых источников будет вырабатываться 1900 ТВт/ч. Это составит 27% от общего объема. Напомним, что в 2017 г. примерно 18% электроэнергии в Китае было произведено на гидроэлектростанциях (1155,8 ТВт/ч), а на долю солнца и ветра за тот же период пришлось всего 7%.

Ветер задувает атом

Было бы наивно утверждать, что европейская возобновляемая генерация – это нечто несущественное. Ведь суммарная мощность ветроэлектростанций в Евросоюзе к настоящему моменту достигла примерно 169 ГВт (из них 158,3 ГВт введены в период с 2000 по 2017 гг.), а солнечных – 107,3 ГВт. Вместе они занимают 29,5% установленной мощности в ЕС (ветер – 18%, солнце – 11,5%). Для сравнения: газ – 20%, уголь – 16%, атом – 12,6%.

Однако ВИЭ обеспечили лишь 18% от суммарной выработки европейской электроэнергии. Безусловно, 18% – это существенная величина, особенно если сравнивать с показателями десятилетней давности. Но это происходит в условиях максимального благоприятствования, так как у возобновляемой генерации имеется приоритетный доступ к сетям. Эффективность столь стремительного развития ВИЭ вызывает массу вопросов.

Традиционные электростанции в ЕС подвергаются откровенной дискриминации. Притом в силу ряда условий главной пострадавшей стороной является газовая генерация. Неоднократно в крайне оптимистичных для ВИЭ прогнозах газовая генерация указывалась как важная составляющая энергосистемы будущей Европы, на плечи которой ляжет почетная обязанность маневрировать при перепадах потребления. Но суровая действительность заставляет задаться вопросом, кто заплатит за простаивающие в ожидании своего часа газовые электростанции.

В недавнем прошлом мы уже наблюдали, как компаниям приходилось закрывать новую эффективную генерацию, из-за того что она просто не могла получить доступ к сети вследствие обилия возобновляемых. Кто будет платить за то, чтобы газовые электростанции не работали в максимально эффективном режиме, выдавая в сеть дешевое электричество, а стояли и ждали своего часа? То есть момента, когда перестанет дуть ветер и зайдет солнце? Неужели опять заплатить предложат простому европейскому потребителю? Ведь очевидно, что затраты и риски придется заложить в тариф, иначе собственникам будет выгоднее закрыть электростанцию.

Но оставим пока сложное положение европейской газовой генерации. Для нас в данной ситуации важен факт, что никто и ничто не мешает ветру и солнцу раскрывать свой потенциал на 100%. Что мы видим: в 2017 г. ветроэлектростанции ЕС произвели 336 ТВт/ч электроэнергии. Это 11,6% от общеевропейского потребления – безусловно, выдающийся показатель. Но коэффициент использования установленной мощности составляет всего 22,7%. Показатели солнца по традиции несмело пляшут в районе 11–13%. Сколько нужно возобновляемых, чтобы заместить традиционную генерацию?

К примеру, в 2017 г. немецкие атомные электростанции произвели 72,16 ТВт/ч (13,1% от общего объема), а ветроэлектростанции – 103,65 ТВт/ч (18,8%). При этом установленная мощность АЭС в Германии составляет 9,52 ГВт, а ВЭС – 56 ГВт. То есть необходимо увеличить установленную мощность ветроэлектростанций примерно на 70%, чтобы заместить атом, от которого Германия все еще планирует избавиться к 2022 г. То есть нужно еще хотя бы 39–40 ГВт ВЭС.

За прошедшие со знакового для ВИЭ 2011 г. ежегодные объемы ввода ветроэлектростанций в Евросоюзе без резких скачков увеличились с 9,8 ГВт до 15,6 ГВт. С 2015 г. начала активно развиваться морская ветрогенерация. Если в 2016 г. в эксплуатацию было введено 10,9 ГВт наземных и 1,6 ГВт морских ветроэлектростанций, то в 2017 г. эти показатели равнялись соответственно 12,5 ГВт и 3,15 ГВт. Это составило 55,2% всех введенных в 2017 г. генерирующих мощностей в ЕС. Ввод солнечных электростанций в 2017 г. продолжил сокращаться – до 6 ГВт. Это на 700 МВт меньше, чем в 2016 г., и в 3,5 раза меньше, чем в 2011 г.

Иронично в связи с этим вспомнить, как в 2013 г. Евросоюз предпринял попытку защитить внутренний рынок: было решено ограничить импорт китайских солнечных панелей до 7 ГВт в год, а объемы сверх того – обложить антидемпинговой пошлиной. Данная мера продержалась почти пять лет. За это время европейские производители солнечных панелей в массе своей разорились или перенесли производство в Китай. В сентябре 2018 г. Еврокомиссия, вняв голосу разума, решила не продлевать антидемпинговые пошлины.

Германия – это главный двигатель европейской возобновляемой генерации вообще и ветрогенерации в частности. В 2017 г. на ее территории, по данным WindEurope, было установлено 42% всех новых европейских ветроэлектростанций – 6,58 ГВт. У ближайшего преследователя, Великобритании, – 4,27 ГВт. Именно эти две страны ввели в эксплуатацию 3 ГВт морских ВЭС – свыше 95% от общего объема. Таким образом, при сохранении текущих темпов ввода ветрогенерации Германии понадобится примерно шесть лет, чтобы ветер задул атом. Но здесь возникает еще один вопрос – вопрос надежности.

50% – ветер и солнце

Проблема возобновляемых – в их непредсказуемости и неуправляемости. Вы получаете электричество не когда вам оно необходимо, а когда сойдутся соответствующие природные условия. Это очевидный минус по сравнению с традиционной генерацией. И здесь мы благоразумно не будем касаться больного и чрезвычайно масштабного вопроса маневрирования мощностями.

В начале 2017 г. Германия уже столкнулась с масштабными отключениями из-за пасмурной безветренной погоды. И ведь они не единственные, кого настигла такая беда. Штат Южная Австралия во второй половине 2016 г. отказался от угля. И если в среднем в Австралии, по данным Fortune, доля возобновляемой энергетики составляет 7%, то Южная Австралия довела ее до 45,6% (31,2% – ветер, 14,4% – солнце). Газ в этом регионе обеспечивает 49,1% выработки электроэнергии. С переходом на возобновляемые источники энергии Южная Австралия столкнулась с двукратным ростом оптовых цен на электричество и частыми отключениями.

Как немцы планируют поддерживать стабильность энергосистемы, если они будут следовать коалиционному соглашению и доведут долю возобновляемой генерации в энергобалансе до 65% к 2030 г.? В 2018 г., по данным Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, на солнце и ветер в Германии приходится 28,4% всего выработанного электричества, а на долю угля – 37,7%. Все же Европа развивает возобновляемую генерацию не только под лозунгами борьбы за экологию, но и как способ повысить энергобезопасность региона. Повысится ли энергобезопасность с повышением доли ВИЭ?

Ответ на этот вопрос косвенно содержится в свежем прогнозе развития мировой энергетики BNEF до 2050 г. Если верить ему, то через три десятка лет солнце и ветер будут обеспечивать 50% всего производства электроэнергии. Произойдет это чудо за счет снижения затрат. Предполагается, что стоимость средней фотоэлектрической установки упадет к 2050 г. на 71%. Удивительно, что затраты все еще нужно снижать. Ведь неоднократно звучали новости о том, что возобновляемая генерация стала куда дешевле и выгоднее традиционной. Правда, при этом никто не торопится отменять «зеленый» тариф. Но главная новость не в этом.

А если прилетит астероид?

В 2018 г. BNEF внесла в прогноз данные о литий-ионных батареях – автономных и работающих в паре с возобновляемыми источниками энергии. Именно на появление более дешевых батарей уповают авторы прогноза, когда говорят о колоссальной роли ВИЭ в 2050 г. И нельзя не согласиться, что если появятся подобные технологии, если они окажутся достаточно дешевыми, если они будут подкреплены достаточными добычными и производственными мощностями, то, конечно же, возобновляемая генерация избавится от ключевых отрицательных черт. Эти батареи позволят накапливать электроэнергию при избытке и компенсировать пики потребления.

Полагаем, что уделить внимание батареям пришлось как раз из-за многочисленных вопросов о стабильности энергосистем, в которых наблюдается переизбыток возобновляемых. Кроме того, растет установленная мощность накопителей энергии. Так, в Германии мощность аккумуляторных батарей общего назначения в 2017 г. удвоилась, достигнув 230 МВт. Безусловно, лиха беда начало. Но в масштабах страны эти объемы накопителей – крохи. Для успешной работы мощность батарей надо увеличивать на порядки. А это в свою очередь порождает вопрос по поводу перспектив возобновляемой энергетики: при чем здесь экология?

ВИЭ развиваются в первую очередь под «зелеными» лозунгами. Нет выбросов, минимальное воздействие на окружающую среду! И прочее, и прочее. Но чем дальше, тем больше костылей и подпорок требует возобновляемая генерация. Сначала выясняется, что для производства оборудования необходимы редкоземельные металлы, а для добычи и производства ряда материалов требуется огромное количество кислот. Теперь речь зашла о многострадальных литий-ионных и серно-натриевых аккумуляторах.

Да, конечно, возражения очевидны: когда-нибудь появятся новые технологии, плотность заряда в батареях будет колоссальной, а материалы для их производства – безопасными и легко доступными. Но пока что вся возобновляемая энергетика уповает на традиционные технологии накопления энергии, которые достигли порога своего развития. Что Германия, что Австралия, что любой другой регион – не имеет значения. Если этот регион решает создать накопители для поддержки возобновляемой энергетики, то первым делом он нагружает работой горнодобывающую отрасль. Затем – химические производства. А в конце эксплуатационного цикла возникнет необходимость в безопасной и чрезвычайно затратной утилизации.

Невозможно серьезно прогнозировать развитие какой-либо отрасли, опираясь на предсказание грядущего прорыва. Тем более что прорыв в области накопителей энергии прогнозируется не первое десятилетие. Отчего же не строить прогнозы развития энергетики исходя из того, что в землю врежется астероид? Множество новостей о том, что прорыв в области накопления энергии состоялся, оказываются пустышками. А построить на существующей базе стабильно работающую систему с преобладающей долей возобновляемой генерации, которая оказалась бы при этом гораздо безопаснее для окружающей среды, невозможно. Ведь нельзя твердить про экологические риски добычи нефти и газа и в то же время закрывать глаза на экологические риски других добывающих и перерабатывающих отраслей.

Возобновляемая энергетика хотя и стала массовым явлением в мировом масштабе, но до сих пор не может функционировать без поддержки традиционной генерации. При этом в нынешних условиях, при актуальном уровне развития технологий фатальной ошибкой было бы бездумно и бесконтрольно расширять сектор ВИЭ. Он требует вдумчивого и максимально аккуратного подхода, а также готовности идти на компромисс, не объявляя крестовый поход против традиционной энергетики. А тем временем в I квартале 2018 г. инвестиции в возобновляемую энергетику снова снизились – на 10%, продемонстрировав худший результат с провального III квартала 2016 г.

источник