Подводные камни возобновляемой энергетики

За последнее десятилетие возобновляемая энергетика получила масштабное развитие. В период с 2010 по 2020 год установленная мощность генерирующих объектов на основе ВИЭ, по данным МЭА, выросла более чем в 2,2 раза – до почти 3000 ГВт. При этом основной прирост пришелся на солнечную (+700 ГВт) и ветроэнергетику (+556 ГВт).

Одним из драйверов стремительного развития возобновляемой энергетики стало существенное сокращение стоимости соответствующего оборудования. Так, в период с 2010 по 2020 год затраты на строительство солнечных и ветряных электростанций, по оценкам IRENA, сократились на 81% и 31–32% соответственно. В результате приведенная стоимость выработки электроэнергии на солнечных и ветряных электростанциях сократилась на 85% и 48–56% соответственно.

"Альтернатива" не прошла испытание

Тем не менее, несмотря на заметные успехи и высокие темпы ввода, возобновляемая энергетика пока еще не смогла избавиться от своего основного недостатка – непостоянства выработки. Технологии на основе ВИЭ все еще не способны самостоятельно обеспечить надежное энергоснабжение потребителей. Поэтому стремительное увеличение их доли в структуре генерации создает значительные риски для энергетической безопасности стран и регионов. Примерами такой ненадежности являются энергетические кризисы, спровоцированные сокращением выработки ветряных электростанций в США и Европе в начале и середине 2021 года.

Резкое похолодание в американском штате Техас в феврале 2021 года привело к остановке работы ветряных электростанций, на которые приходится пятая часть выработки электроэнергии штата. Последствием остановки работы ветряных электростанций на фоне роста спроса на электроэнергию стали перебои в электроснабжении потребителей и резкий рост цен на электроэнергию. При этом, если в США сильные морозы привели также к сбоям в работе оборудования традиционных электростанций, то снижение скорости ветра в Северном море в конце третьего и начале четвертого кварталов 2021 года затронуло только ветряные электростанции Европы. Результатом таких неблагоприятных погодных условий стал резкий рост цен на электроэнергию, в частности в Великобритании и Германии, и увеличение выработки электроэнергии на "грязных" угольных электростанциях.

Угроза для устойчивости энергосистем

Стремительное развитие возобновляемой энергетики в Европе, в основе которого лежат политические решения, форсируемые амбициозной климатической повесткой, при текущем уровне развития технологий по накоплению энергии и тектонических изменениях, происходящих в электроэнергетике на стороне спроса, стало реальной угрозой для устойчивости энергосистем европейских стран. Уже сейчас размах суточных колебаний спроса на мощность в Евросоюзе достигает 120 ГВт (40% от среднегодового объема потребления). При этом, если дальнейшая электрификация транспорта, промышленности и зданий будет испытывать европейские энергосистемы на прочность со стороны спроса, то возрастающая частота и сила опасных гидрометеорологических явлений, провоцируемых изменением климата, будет оказывать влияние как на спрос (волны жары и резкие похолодания), так и на предложение (наводнения, ураганы, засухи, заморозки).

Таким образом, электростанции на основе ВИЭ, не способные управлять своей нагрузкой и выполнять команды системных операторов, в этих условиях предстают в невыгодном свете. Ситуацию может кардинально изменить только технологический прорыв в развитии экономически доступных систем накопления энергии в масштабах всей энергосистемы.

ВИЭ станут дороже

Дополнительные риски стремительного развития возобновляемой энергетики связаны с необходимостью обеспечения надежных поставок минерального сырья, используемого в производстве соответствующего оборудования. Дело в том, что оборудование для электростанций, работающих на основе ВИЭ, характеризуется высокой интенсивностью использования минерального сырья и получаемой из него продукции (редкоземельные минералы, литий, поликремний и др.). Рост цен на эти минералы из-за логистических проблем, связанных с пандемией новой коронавирусной инфекции, уже привел к увеличению стоимости солнечных панелей и ветротурбин в 2021 году на 16% и 8% соответственно.

Серьезную угрозу надежности поставок такого минерального сырья составляет высокая концентрация на рынке: его добыча и (или) производство сосредоточено всего лишь в нескольких странах. Таким образом, любое, даже краткосрочное нарушение логистических цепочек, вызванное геополитической напряженностью или природными катастрофами, будет способствовать высокой волатильности цен на соответствующее сырье. Рост производственных издержек будет транслироваться в конечную стоимость солнечных панелей и ветротурбин, что в итоге приведет к увеличению объема инвестиций, необходимого для осуществления перехода на возобновляемую энергию. При этом привлечение инвестиций в развитие возобновляемой энергетики все еще в значительной степени зависит от государственной поддержки.

Осознание несостоятельности и высоких рисков однобокого подхода к энергопереходу при текущем уровне технологического развития и кардинальных изменениях, которые сопровождают процесс декарбонизации, пришло к Евросоюзу – одному из глобальных лидеров развития возобновляемой энергии – лишь после энергетического кризиса 2021 года. Примечательно, что энергетический кризис разразился как раз после того, как в Евросоюзе впервые в истории годовая выработка электростанций на основе ВИЭ превысила годовую выработку тепловых электростанций. Подтверждением осознания указанных рисков со стороны Евросоюза можно считать предложение о включении в европейскую таксономию "зеленых проектов" не только атомной энергии, но и природного газа, которое Еврокомиссия озвучила в начале 2022 года.