Как удешевить энергию: Как удешевить электричество на удаленных территориях — Российская газета

Содержание

Меньше денег, больше эффекта: 10 мировых трендов в «зеленой» энергетике

Электроэнергия из возобновляемых источников становится дешевле и доступнее, новых мощностей вводится все больше, но в битве за привлечение инвестиций «зеленая» энергетика пока проигрывает традиционной, отмечает REN21

По итогам 2018 года в отрасли возобновляемой энергетики по всему миру были заняты почти 11 млн человек. Больше всего рабочих мест (порядка 3,6 млн) создано в сегменте солнечной энергетики, второе место с 2 млн сотрудников делят биоэнергетика (использует биологическое топливо из растительного или животного сырья) и гидроэнергетика. Крупнейшим же работодателем из всех стран является Китай с 4 млн сотрудников, следом с 1,1 млн занятых идет Бразилия.

Как по числу работников отрасли, так и по мощности электростанций возобновляемая энергетика переживает сейчас стабильный умеренный рост, пишут аналитики REN21 в обзоре «Статус глобальной отрасли возобновляемой энергетики — 2019». За весь 2018 год совокупная мощность установок возобновляемой энергетики увеличилась на 181 ГВт, или на 8% — до 2,4 тыс. ГВт. Половина прироста пришлась на солнечную энергетику.

REN21 — аналитический центр, занимающийся проблемами возобновляемой энергетики под эгидой Программы ООН по окружающей среде. Организация существует уже 15 лет, ежегодно публикуя отчет о состоянии отрасли. В документе за 2019 год аналитики REN21 выделили десять основных тенденций на мировом рынке возобновляемой энергетики.

1. Закрепление ведущей роли

За 15 лет «зеленая» энергетика по всему миру превратилась в мейнстримовый, магистральный путь развития отрасли. К концу 2018 года 26% мирового электричества происходило из возобновляемых источников, а темпы роста мощности таких электростанций превышают таковые у АЭС и станций на ископаемом топливе уже четвертый год подряд.

2. Рост эффективности затрат

С каждым годом «зеленая» энергетика, которая раньше была дорогой и бессмысленной, становится все более конкурентоспособной. К примеру, стоимость модуля солнечной батареи с 2010 года упала на 90%, что сделало во многих странах мира солнечные электростанции более рентабельными, чем нефтяные и угольные.

В 2018 году средневзвешенные затраты на выработку энергии новыми солнечными установками составили $85 за 1 МВт·ч. Это на 13% ниже показателя 2017 года. Для электростанций на ископаемом топливе показатель составляет от $49 до $174 за 1 МВт·ч в разных странах. Это приводит к тому, что в некоторых местах даже выгоднее поставить солнечную батарею или ветровую установку, нежели продолжать поддерживать работу электростанции на газе.

3. Расширение госпрограмм

Почти во всех странах (точнее, в 162) на правительственном уровне так или иначе обозначены цели и задачи по развитию возобновляемой энергетики. Все это — часть единого процесса: удешевление «зеленой» энергии делает ее более доступной, а значит, более распространенной, что уже требует государственного регулирования. В 2018 году количество стран, которые ввели или объявили о намерении ввести подобные правила, продолжило расти. Но единственная пока страна, которая четко нацелена перейти на 100% энергии из возобновляемых источников, — это Дания.

4. Развивающиеся страны как новый рынок

Распределенные системы энергоснабжения продолжают играть важную роль в подключении удаленных и бедных районов к электричеству. На небольшие автономные солнечные батареи как источник электроэнергии полагаются 5% населения Африки и 2% жителей Азии. Благодаря развитию таких систем за 2017 год 122 млн человек впервые получили доступ к электричеству, но из-за нехватки инвестиций темпы проникновения электроэнергетики в 2018 году снизились.

Зеленая экономика Солнечные панели как шаг к энергетической демократии

5. Региональные инициативы

Помимо государственных программ отдельные провинции в разных странах сами становятся двигателями «зеленой» энергетики, вводя региональные программы поддержки. Нередко случается, что именно местные власти ставят перед собой более амбициозные задачи, чем правительство страны. Например, в сентябре 2018 года на саммите в Сан-Франциско около 4 тыс. бизнесменов, глав городов и провинций со всего мира призвали свои правительства активнее бороться с изменением климата. Подобное давление снизу будет лишь нарастать.

Кроме того, в июне 2018 года интересный эксперимент с переходом на «зеленую» энергетику провели в КНР. Более чем на неделю, с 20 по 28 июня, все дома и предприятия в провинции Цинхай были временно переключены на энергию воды, ветра и солнца. Правда, стоит отметить, что это малонаселенная и гористая провинция с 6 млн жителей, что для Китая сравнительно мало.

Всего к концу 2018 года около ста городов по всему миру на 70% и более полагались на энергию из возобновляемых источников. Помимо муниципальных властей «инициатива снизу» имеет и другое измерение — рост числа так называемых просьюмеров, то есть потребителей — производителей энергии. Это компании и люди, полагающиеся на собственные источники электричества, например автономные солнечные батареи.

6. Роль частного сектора

Закупочная и инвестиционная деятельность компаний делает их ключевыми игроками рынка возобновляемой энергетики. Еще пять лет назад крупные компании со всего мира создали RE100 — своего рода клуб, члены которого обязываются в перспективе полностью перейти на энергию из возобновляемых источников. К началу 2018 года в программе участвовало 130 компаний, к началу 2019 года — уже 175.

С другой стороны, давление со стороны общества и акционеров вынуждают даже участников рынка традиционной энергетики инвестировать в новые технологии. Многие операторы электростанций отказываются от использования угля, и тренд этот в 2018 году продолжился.

7. Снижение инвестиций

В 2018 году общемировой объем вложений в «зеленую» энергетику составил $289 млрд, что на 11% ниже, чем в 2017 году. Аналитики REN21 считают, что связано это не с каким-либо кризисом или потерей интереса, а как раз с дешевизной продукта. С каждым годом можно ставить ветряки и батареи большей мощности за меньшие деньги.

Драйвером снижения инвестиций стал Китай, который остается пока мировым лидером по объему вложений (на него в 2018 году пришлось 32% всех инвестиций отрасли). В некоторых развивающихся странах отношение таких инвестиций к объему ВВП вышло на уровень стран Запада: например, в Марокко, Джибути и Палау.

8. Важность косвенных факторов поддержки

Многие тенденции в политике и бизнесе, напрямую не связанные с «зеленой» энергетикой, вносят свой вклад в ее развитие. Например, это программы по внедрению электромобилей, запрет на двигатели внутреннего сгорания, новые технологии в системе отопления. Саммит в Сан-Франциско, о котором говорилось выше, также относится к подобным факторам, поскольку изначально он созывался для обсуждения изменения климата, но его резолюции в конечном итоге имеют воздействие на рынок возобновляемой энергетики.

9. Недостаточность текущих мер

Нынешних темпов развития сектора возобновляемой энергетики пока недостаточно, чтобы в нужный срок выполнить многие из международных соглашений и обязательств в области экологии. Например, это программа ООН SDG7 по увеличению энергоэффективности и доступности электричества к 2030 году. Требуется приложить больше усилий, чтобы не отстать от графика.

10. Рост спроса на энергию

В 2018 году общемировой спрос на энергию увеличился на 2,3%, что стало максимальным показателем за десять лет. Причиной авторы доклада REN21 называют уверенный рост мировой экономики (на 3,7% за год), а также жаркое лето и холодную зиму в некоторых районах планеты, что потребовало дополнительных затрат энергии на охлаждение и отопление соответственно.

Рост использования энергии из возобновляемых источников опережает спрос на энергию в целом, правда, незначительно. С 2006 по 2016 год в среднем эта доля росла на 0,8% в год. Есть шанс переломить тенденцию, учитывая, что с 2015 года объем нововведенных мощностей «зеленой» энергетики стабильно превышает объем новых мощностей традиционных источников.

Еще один фактор, который нельзя не учитывать: добывающая отрасль, будучи основным конкурентом «зеленой» энергетики, привлекает пока во много раз больше инвестиций. В 2016–2018 годах вложения в нее достигли $1,9 трлн. Кроме того, приемлемые цены на ископаемое топливо для выработки энергии еще долго будут поддерживать спрос на него в ущерб развитию возобновляемой энергетики.

какой должна быть завтрашняя российская энергетика — РБК

Земное тепло

С точки зрения конкуренции с традиционной энергетикой наиболее интересными видами ВИЭ считаются солнечная, ветровая и геотермальная энергия. Однако особенно перспективной можно считать петротермальную энергию, добываемую из тепла сухих пород на глубинах от 3 до 10 км, где температура может достигать 350 градусов. Есть основания считать, что ее достаточно для вечного обеспечения человечества топливом. Метод ее добычи очень прост: бурятся две скважины, по одной подается холодная вода, по другой извлекается горячая или пар; главное, чтобы между скважинами были проницаемые породы. Сегодня в мире существует более 20 опытных установок по добыче петротермальной энергии с глубины 5 км — в США, Австралии, Франции, Великобритании и Японии. В США даже запущена первая коммерческая станция пока совсем небольшой мощностью — 1,7 МВт. По подсчетам MIT, при нынешнем энергопотреблении США хватит доступного петротермального тепла на 50 тыс. лет. В планах Министерства энергетики США к 2050 году вывести установленную мощность станций на петротермальном тепле на 10% от всей установленной мощности. В пересчете на Россию это составило бы порядка 40% от всей получаемой в нашей стране мощности.

Читайте на РБК Pro

В России уже есть все необходимое для запуска первых опытных установок для добычи петротермальной энергии. Что имеется в виду? Во-первых, у нас никак не используются несколько тысяч скважин глубиной до 5 км, где ранее добывали нефть или газ. Для того чтобы запустить их в работу по добыче петротермальной энергии, достаточно провести ряд исследований, в частности выяснить температуры в каждом конкретном месте и проверить проницаемость пород. Не так давно подобное исследование было проведено на Северном Кавказе, в Дагестане. По полученным данным, с имеющихся там скважин можно получать до 300 МВт электрической энергии.

Во-вторых, в России давно разработана геотермическая карта и определены несколько наиболее перспективных регионов для размещения опытных установок — это вся Западная Сибирь, Северный Кавказ, Камчатка и район Байкала: места, где присутствуют тектонические разломы.

Еще один источник, из утилизации которого можно получать возобновляемую энергию, — это сбросное тепло от промышленных предприятий и жилого сектора. Здесь потенциал энергосбережения России огромен, он составляет порядка 40%.

Мусор как ресурс

К ВИЭ относят также и твердые коммунальные отходы (ТКО). Концепция Waste-to-Energy означает извлечение полезной энергии из горючей части мусора. Самый эффективный подход в ее реализации — создание комплексной системы обращения с отходами, которая включает в себя полный цикл: от сокращения отходов на стадии производства и до захоронения обезвреженных остатков. Современные технологии позволяют утилизировать ТКО с получением тепловой и электрической энергии на уровне, который удовлетворяет всем экологическим требованиям.

В России есть программа по переработке мусора. Институт теплофизики РАН в рамках федеральной целевой программы разработал базовый проект термической переработки ТКО: сжигание отходов производится в барабанной вращающейся печи с последующим вихревым дожиганием. Проект называется КРТС — комплексная районная тепловая станция. В год подобная станция может переработать до 40 тыс. т мусора, что равносильно обслуживанию района с населением около 100 тыс. человек. При этом уровень вредных выбросов будет эквивалентен выбросам от двух работающих «КамАЗов»!

Главные проблемы ВИЭ

Разумеется, ВИЭ — это не только плюсы, но и затраты: сегодня возобновляемая энергетика существует в основном благодаря господдержке. Поскольку добываемые потоки энергии довольно малы, им необходимы большие территории для размещения преобразующих устройств, таких как солнечные панели и ветрогенераторы, диаметр лопастей которых достигает 100 м.

Кроме того, одна из ключевых особенностей почти всех возобновляемых источников энергии — периодичность действия. Поскольку солнце не светит ночью и не всегда есть ветер, развитие возобновляемой энергетики немыслимо без создания систем накопителей энергии в самых разных ее видах. Наиболее известные из них: ГАЭС (гидроаккумулирующая электростанция), ТАЭС (твердотельная аккумулирующая станция), электрохимические аккумуляторы, топливные элементы, маховики, суперконденсаторы.

Наиболее перспективными технологиями накопления энергии, которые активно развиваются в мире и в России, являются литий-ионные аккумуляторы и водородные топливные элементы, которые, правда, не очень безопасны и дороги в производстве. Стоит отметить, что в Институте теплофизики разработали альтернативные топливные элементы на совершенно безопасных веществах, таких как боргидриды и алюминий. Не так давно в Ирландии при участии Института теплофизики впервые в мире было запущено серийное производство топливных портативных элементов на основе боргидридов мощностью 1 Вт. Сейчас их месячное производство составляет порядка 1,5 млн штук. Что касается топливного элемента на алюминии, то уже разработаны опытные образцы мощностью до 100 Вт, которые мы надеемся вскоре также увидеть в серийном производстве.

Будущее

В Европе уже существуют довольно амбициозные программы развития возобновляемой энергетики. Так, Германия планирует, что к 2050 году 80% генерации энергии будет осуществляться за счет возобновляемых источников. Более того, поддержка солнечной генерации у немцев привела к тому, что появился даже избыток солнечных панелей, а в отдельные дни доля солнечной энергии в генерации электричества достигала 87%.

В целом вклад ВИЭ в производство электроэнергии в мире вырос от 2% в 2003 году до почти 10% сегодня, то есть в пять раз за 15 лет. Прогноз на 2020 год — 11,2%. Это означает, что во многих странах уже происходит массовый переход на альтернативные источники энергии.

Планируемый в России показатель — 1% к 2020 году — несопоставим со среднемировым. Необходим рост доли ВИЭ до 5% по установленной мощности к 2035 году, иначе мы отстанем от мировых тенденций навсегда, а возобновляемая энергетика не будет существовать как отрасль экономики.

Именно поэтому нашей стране, как никакой другой, требуется разработка мер по стимулированию и государственной поддержке отрасли.

Нобелевский лауреат рассказал, как удешевить возобновляемые источники энергии в РК

Лауреат Нобелевской премии за работу в области изменения климата Мохан Мунасинге поднял проблему удешевления возобновляемых источников энергии, выступая на XI конференции ФЭБ на тему «Международная экономика и политика в сфере защиты окружающей среды, передает коррепондент МИА «Казинформ».

«В Казахстане традиционная энергия в сравнении с другими странами является очень дешевой и получается, что переход к ВИА стоит гораздо дороже. Что же делать Казахстану? Да, именно здесь, задачи устойчивого развития должны быть максимально адаптированы и нацелены на преодоление каких-то проблем, которые истекают из контекста каждой страны», — сказал Мохан Мунасинге.

По его словам, в Казахстане проблема высокой стоимости ВИА еще является серьезным барьером для ее широкого использования.

«Поэтому снижение использования ископаемых источников энергии должно быть сопряжено также с экономическими инструментами снижения стоимости возобновляемых источников энергии (ВИА). Мы должны не просто не сжигать ископаемые источники энергии, но мы должны удешевить альтернативные источники энергии. Именно поэтому каждая страна должна собрать все заинтересованные стороны и придумать, какие инструменты помогут удешевить стоимость ВИА во благо данной страны. В этом вопросе не является преступлением заимствование опыта других стран», — добавил Мохан Мунасинге.