Зеленая энергетика: революция, которую никто не ждал

Потребителю часто все равно, каким именно способом была произведена электроэнергия, которой он пользуется, однако способы энергодобычи прямо влияют на состояние мировой экономики и экологии, и вместе с тем на качество нашей жизни.

Ветряные электростанции в Лиллгрунде, Дания

Начало

Хотя количество ископаемых энергоресурсов угрожающе уменьшается, замена их на альтернативные источники энергии еще совсем недавно казалась делом весьма отдаленного будущего. Бытовало мнение, что сама эта затея представляет лишь академический интерес для лабораторных «умников».

Видные эксперты-энергетики предлагали начать серьезно обсуждать тему «зеленой» энергии не ранее, чем через 30–40 лет. Еще десятилетие назад альтернативная энергия была во много раз дороже той, что вырабатывают тепловые электростанции или, тем более, атомные реакторы.

Однако в некоторых странах начали поощрять развитие экологически чистой энергетики, и благодаря государственным субсидиям она сделалась вполне прибыльным бизнесом. Оборудование стало качественнее, удельный вес «зеленой» энергии увеличился, а ее себестоимость снизилась. Уже сейчас эту энергетическую отрасль в большей степени обеспечивают частные инвесторы. В недавно опубликованном совместном докладе ООН и Bloomberg New Energy Finance говорится, что глобальные инвестиции в возобновляемые источники энергии в 2014 году составили около 270 млрд. долларов — на 17% больше, чем год назад. Возобновляемыми источниками энергии было выработано 9,1% всей произведенной в прошлом году мировой электроэнергии, тогда как в 2013 году, согласно докладу, — 8,5%.

Ветряные электростанции в графстве Кент в Англии

Бум

Подобной вспышки развития экологически чистой энергетики не ожидал, похоже, никто. По самым оптимистичным прогнозам, опубликованным в 2010 году в докладе Гринпис, общая мировая мощность солнечных генераторов должна была через три года составить 75 Гигаватт (ГВт). А в действительности она в 2013 году составила 140 ГВт. Между тем, профессионалы, – эксперты Международного энергетического агентства (International Energy Agency, IEA) – тогда еще сильнее «промахнулись» со своим трехлетним прогнозом: они обещали 45 ГВт.

Традиционные ГЭС, несмотря на свою экологическую небезупречность, все же предпочтительнее генераторов, работающих на мазуте, угле или газе. К тому же сейчас в гидроэнергетике стали широко использоваться не нарушающие природный баланс приливные энергетические установки. Атомные электростанции, если они функционируют в штатном режиме, тоже не наносят окружающей среде большого вреда. Однако, несмотря на высокую экономическую эффективность, они считаются потенциально опасными, и их количество, скорее всего, будет сокращаться. Если исходить из данных МАГАТЭ (International Atomic Energy Agency, IAEA), в 2012 году вся мировая добыча электроэнергии составила 5,3 тыс. ГВт, из них на долю АЭС пришлось 373,1 ГВт, или 7%. Предполагается, что к середине века удельный вес АЭС должен уменьшиться до 2,2–5,6%.

Ставка — на солнце и ветер

По всей видимости, в ближайшие годы основной рост придется на солнечные генераторы и ветроэнергетику. Сейчас эти направления считаются безусловными фаворитами всей «зеленой» энергетики. В 2014 году их доля составила 92% от общего объема вложений в возобновляемые источники электроэнергии и топлива.

Инвестиции в солнечную энергетику увеличились в годовом выражении на 29% — до 149,6 млрд. долларов, в то время как инвестиции в ветроэнергетику выросли на 11%, до рекордных $99,5 млрд. долларов. Мощность запущенных в прошлом году ветрогенераторов (вместе наземных и морских) составила 51,48 ГВт — на 44% больше, чем в предыдущем году. Сейчас ветряные генераторы эксплуатируются в более чем 90 странах мира. Они имеют суммарную мощность порядка 318 ГВт, обеспечивая около 3% от мировых поставок энергии.

Кислогубская приливная электростанция в Мурманской области в России была вновь запущена в 2004 году после десятилетнего перерыва

В докладе Всемирного совета по ветроэнергетике (Global Wind Energy Council) за 2014 год говорится, что уже к 2030 году энергия ветра может обеспечивать 17–19% мировых поставок электроэнергии, попутно создав более двух миллионов новых рабочих мест. А в прогнозе до 2050 года предполагается, что этот объем может составить от 25 до 30% мирового производства электричества. Эти цифры не так уж фантастичны. В Дании, например, на ветроэнергетику уже сейчас приходится 28% от всей энергодобычи. И себестоимость переработанной энергии ветра там даже ниже, чем электроэнергии, полученной на угольных электростанциях.

Япония, заменяя энергетические мощности поврежденной во время землетрясения в Фукусиме АЭС, объявила о планах строительства 143 прибрежных ветряных турбин суммарной мощностью более одного гигаватта. В целом японцы сейчас ориентируются на ветроэнергетику именно как на основную энергодобывающую технологию. Основным фактором в развитии солнечной электроэнергетики всегда оставался КПД самих генерирующих модулей и их цена. Но с 2009 года их КПД увеличился в несколько раз (до 25–30%), а цены на солнечные панели упали на 75%, и стало возможным говорить об их конкуренции с традиционными углеводородными энергоносителями.

Результат не заставил себя ждать: сейчас в США средняя стоимость генерации энергии от солнца составляет около $130 за мегаватт-час (МВт/ч), в то время как на угольных электростанциях — $147 за МВт/ч (то есть ситуация аналогична наблюдаемой в Дании).

Солнечная энергия сегодня является конкурентоспособной даже в богатых энергоресурсами ОАЭ и Саудовской Аравии. В 2013 году в Саудовской Аравии запущена крупная солнечная электростанция, которая по 25-летнему контракту будет поставлять электроэнергию, чуть более дешевую, чем из местного природного газа, и сопоставимую по себестоимости с производством энергии на электростанции, которая использует нефть, стоящую по 20 долларов за баррель.

Солнечная электростанция в Саудовской Аравии

«Альтернативное» начинает доминировать

Цена таких видов энергетического «сырья», как солнце и ветер, практически нулевая. В этом смысле все традиционные виды топлива им не конкуренты. Однако многие считали, что вслед за падением цен на нефть уменьшатся инвестиции в возобновляемые источники энергии. Этого не произошло. Судя по всему, сегодняшние ветряные и солнечные технологии энергодобычи уже вполне самодостаточны, и мало теперь зависят от цен на углеводороды.

Характерен пример Китая (с его постоянно растущей экономикой): при общем увеличении энергопотребления выработка такого традиционного сырья для электростанций, как уголь, сначала за десятилетие выросла втрое, а теперь, уже второй год подряд, уменьшается. В 2014 году китайская угледобыча упала на 2,1%, а в 2015 году  ожидается ее снижение еще на 2,5%.

По инвестициям в возобновляемые источники энергии в 2014 году Китай вышел на первое место в мире, потратив на эти цели 83,3 миллиарда долларов — на 39% больше по сравнению с предыдущим годом.

США в прошлом году потратили на зеленую энергетику 38,3 млрд. долларов — это 7-процентный годовой рост объема инвестиций. Япония, за год увеличив инвестиции в этот сектор на 10%, вложила в развитие возобновляемых источников энергии $35,7 миллиарда. Особенностью 2014 года стали огромные инвестиции в зеленые энергетические технологии в развивающихся странах: $131,3 млрд. – с годовым приростом на 36%. Кроме Китая, в десятку крупнейших инвесторов в альтернативную энергетику вошли Бразилия ($7,6 млрд.), Индия ($7,4 млрд.) и Южная Африка ($ 5,5 млрд.). Более одного миллиарда долларов в такие проекты вложила Индонезия, сопоставимые суммы – Чили, Мексика, Кения и Турция.

При этом в развитых странах инвестиции в зеленую энергетику за год выросли лишь на 3%, до $138,9 млрд. То есть страны «золотого миллиарда» испытывают торможение. Китай к 2020 году планирует повысить долю своей зеленой энергетики до 15%, а страны Евросоюза — до 30%.

Российские планы внедрения возобновляемых источников энергии пока довольно скромны: согласно государственной программе развития энергетической отрасли доля нетрадиционных источников энергии к 2020 году должна составить 4,5% от всего объема потребления. В российских географических условиях потенциал нынешних зеленых технологий энергодобычи может составить лишь около 25%. Поэтому в ближайших планах развития энергетической отрасли приоритетными по-прежнему будут оставаться атомная, угольная и гидроэнергетика.

Использование плутония для производства энергии в России до 2030 года останется экспериментальным. Первый плутониевый генератор (энергоблок БН-800 в Свердловской области) пока будет работать не на плутонии, а на обогащенном уране. Во Франции и Германии от этой технологии уже отказались из-за большой опасности для окружающей среды при авариях и невозможности обеспечения надлежащей охраны фактически оружейного плутония от, например, террористов.