Как и в случае с темпами проникновения электромобилей, резко ускорившихся с началом этого десятилетия, возобновляемая энергетика также демонстрирует резкое ускорение темпов роста. Со второй половины 2019 г. наблюдался существенный рост инвестиций в возобновляемую энергетику, который резко ускорился к концу 2021 г. Основной причиной интереса инвесторов к ВИЭ становится то, что солнечная и ветровая генерация стали самым дешевыми формами энергии, а значит и наиболее инвестиционно-привлекательными. Так, например, ожидается, что объем инвестиций только в одну солнечную генерацию в этом году превысит объем всех мировых инвестиций в добычу нефти.
Учитывая, что в период с 2010 до 2022 г. вклад возобновляемых источников энергии в совокупный рост объемов выработки электроэнергии превысил 57%, то на фоне такого роста инвестиций можно ожидать, что в ближайшие годы возобновляемые источники энергии займут доминирующую роль в деле наращивания мирового уровня электрогенерации.
А опережающие темпы развития солнечной и ветровой генерации по сравнению с предыдущими технологиями производства электроэнергии указывают на то, что они обладают потенциалом для как минимум частичного вытеснения с рынка производства электроэнергии из ископаемого топлива.
Так, например, в Европе этот тренд уже давно наблюдается и к 2022 г. возобновляемые источники энергии – ветер и солнце (даже без учета гидроэнергии), стали основным источником электроэнергии. При этом тренд на быстрый рост возобновляемой энергии в Европе сохранится и дальше: Европа демонстрирует сейчас рекордные в своей истории темпы ввода солнечной генерации, превышающие 50 ГВт мощностей в год. Таким образом, переход на ВИЭ в Европе – это уже не далекое мифическое будущее, а сложившийся тренд.
К этому тренду в скором времени присоединятся и США. Так, в ближайшие 12 месяцев там утроятся темпы ввода новых солнечных мощностей при сохранении стабильной динамики ввода ветровых, в результате чего впервые ожидается сокращение установленных мощностей по производству электроэнергии из ископаемых видов топлива. Следовательно, США также, как и Европа, начнут сокращать использование ископаемого топлива для производства электроэнергии.
При этом, несмотря на такие успехи Европы и США, мировым лидером по объемам ввода ВИЭ является Китай. Несмотря на это, темпы роста потребления электроэнергии там превышают возможности генерации новых мощностей ВИЭ, в результате Китай пока что продолжает наращивать производство электроэнергии из ископаемого топлива, в основном угля. Однако резкое замедление темпов роста китайской экономики и начало сокращения населения в Поднебесной, вкупе с планами по дальнейшему увеличению объемов ввода ВИЭ и атомной генерации, также могут привести к тому, что ВИЭ начнут вытеснять в Китае традиционную тепловую генерацию.
Развитие ВИЭ, однако, ставит вопрос о необходимости строительства мощностей по аккумулированию электроэнергии. И здесь также наблюдаются значительные инвестиций и увеличение вводов таких мощностей. Так, на Китай, в котором по состоянию на май текущего года было 50 ГВт мощностей ГАЭС (гидроаккумулирующих электростанций), приходится 30% всех установленных таких мощностей в мире. При этом на этапе строительства в Поднебесной уже сейчас находятся 89 ГВт таких мощностей, а еще 276 ГВт мощностей находятся на различных этапах рассмотрения.
Активно строятся и вводятся такие мощности и в Европе, объем которых по состоянию на прошлый год составлял 44 ГВт при общем текущем плане ввода новых мощностей в 11,7 ГВт. В США, где подобные мощности не вводили уже очень давно, а их объем составляет всего 23 ГВт, на этапе рассмотрения находится 2,6 ГВт новых мощностей.
Отставание США в ГАЭС вызвано в первую очередь географическими особенностями территории США: на востоке, где хватает осадков и источников воды, нет подходящего рельефа местности для строительства ГАЭС, а горный Запад находится в засушливой зоне. В результате США для хранения энергии делают ставку на батареи: только в ближайшие 12 месяцев мощность установленных батарей в США удвоится и превысит мощности всех действующих в стране ГАЭС. И по мере роста объемов производства литий-ионных аккумуляторов темпы ввода таких мощностей будут лишь нарастать.
Кроме этого, в США начато строительство первой в мире промышленной электростанции на батареях, использующей перспективные металл-воздушные аккумуляторы, которые с одной стороны намного дешевле литий-ионных, а с другой обладают гораздо более высокой плотностью энергии. Освоение этой технологии позволит существенно нарастить темпы ввода батарей не только в США, но и в остальном мире. При этом массово выводимые из эксплуатации старые угольные электростанции в США и Европе позволяют использовать их уже подготовленные площадки и сетевую инфраструктуру для строительства таких аккумулирующих мощностей, обеспечивая существенное снижение затрат на их ввод в эксплуатацию.
В Китае в августе этого года была введена в строй первая в мире экспериментальная станция на натрий-ионных батареях, о которых уже упоминалось в предыдущей статье. Такие аккумуляторы перспективны как для промышленного применения, так и для систем домашнего хранения энергии от солнечных батарей на крыше. Их единственный недостаток по отношению к литий-ионным аккумуляторам – более низкая плотность хранения энергии – при таком применении будет абсолютно не важен, в отличие от электромобилей, зато позволит существенно сократить стоимость и окупаемость таких систем для конечных потребителей, повышая спрос на них.
Таким образом, мир действительно находится сейчас на пороге энергетической революции и в ближайшие десятилетия сможет существенно снизить свою зависимость от ископаемых видов топлива.
Стремительное развитие ВИЭ и технологий аккумулирования электроэнергии снимает с повестки дня вопрос о том, откуда возьмется электроэнергия для электромобилей. Учитывая, что потребление энергии электрокарами на 1 км пробега может быть до 4-х раз меньше, чем автомобилями с ДВС, ВИЭ с легкостью смогут выдавить нефть из автотранспортного сектора в предстоящие десятилетия, учитывая, что их стоимость продолжает стремительно снижаться.
При этом ВИЭ несут и другие преимущества для энергетических систем: распределенная генерация, в первую очередь солнечная, повышает стабильность работы электрических сетей, позволяя снижать расходы на их строительство за счет закладки меньшего коэффициента резервирования мощности. Учитывая, что на сети приходится примерно половина конечной стоимости электроэнергии для потребителей, это выгодно для всей экономики. Кроме того, распределенная энергетика сокращает сетевые потери электроэнергии, выступая дополнительным фактором эффективности ВИЭ.
Что-то подсказывает, что золотые времена для экспортеров энергоносителей в мире подходят к концу. Не будем, как говорится, показывать пальцем. (Eenergy.media/Энергетика Украины и мира)