Еще десять лет назад возобновляемая энергетика считалась нерентабельным бизнесом. В него вкладывались либо энтузиасты, либо жертвы «зеленого лобби». Но 2017 год показал, что до того дня, когда «чистая» энергетика сможет на равных конкурировать с традиционными электростанциями, осталось совсем недолго.
Побиты все рекорды
Год начался с рекорда, который установила Дания. В январе ветровая турбина в городе Остерлид за сутки произвела почти 216 000 кВт*ч электроэнергии - этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством стандартный дом на 20 лет вперед.
Китайская провинция Цинхай с населением 5,6 млн человек этим летом смогла целую неделю прожить исключительно на «зеленой» энергии. Эксперимент продолжался с 17 по 23 июня, и за это время жители региона потребили 1,1 млрд кВт*ч чистой электроэнергии - это эквивалентно сжиганию 535 тысяч тонн угля. Мощные гидроресурсы обеспечили провинции 72,3% потребности в электричестве, а остальное дала солнечная и ветряная генерация.
Следующий мировой рекорд пришелся на выработку приливной энергии. Его установила шотландская компания Atlantis Resources Limited, которая при помощи всего двух гидротурбин смогла обеспечить электричеством 2 000 шотландских домов. Через месяц в Шотландии впервые получили водород из приливной энергии, который планируют использовать в качестве альтернативного горючего для паромов. А в октябре Шотландия совершила инженерный подвиг, запустив первую плавучую ветровую ферму в 24 километрах от берега. Ее турбины 253 метра в высоту, причем, над уровнем моря они возвышаются всего на 78 метров, а ко дну крепятся цепями весом 1200 тонн.
Самую высокую в мире ветровую турбину в этом году построили в Германии. Одна только ее опора высотой 178 м, а общая высота башни с учетом лопастей превышает 246,5 м. Проект обошелся в €70 млн, но он окупится примерно через 10 лет: ожидается, что каждый год ветряк будет приносить по €6,5 млн.
Рекорд для всей Европы этой осенью обеспечили ураганы, которые позволили региону получить четверть электроэнергии от ветровых установок. В один из самых ветреных дней ветрогенераторы 28 стран ЕС за сутки произвели 24,6% от общего энергопотребления - этого хватило бы на обеспечение 197 млн домохозяйств.
Но мировым лидером по части использования возобновляемых источников можно назвать Коста-Рику. Страна целых 300 дней в 2017 году обходилась исключительно энергией ветра, воды, солнца и других возобновляемых источников, побив свой же рекорд 2015 года - 299 дней на возобновляемой энергии. Самый весомый вклад внесла гидроэнергетика, которая составляет 78% от энергобаланса страны. За ней идут 10% энергии ветра, 10% геотермальной энергии, и по 1% приходится на биотопливо и солнечную энергетику.
Обвал цен на возобновляемые источники
В 2017 году идея полного перехода на возобновляемые источники энергии перестала казаться утопией. Мировое падение цен на солнечную энергетику началось прошлым летом, когда Саудовская Аравия стала продавать ее по 2,42¢/кВтч. Но когда тариф снизился до 1,79¢/кВтч, все решили, что такое возможно лишь благодаря их климатическим условиям, нефтедолларам и тотальному контролю со стороны государства.
Однако, в ноябре 2017 года Центр национального контроля электроэнергии Мексики сообщил, что получил рекордное предложение по ценам на солнечную энергию - 1,77¢/кВтч от ENEL Green Power. Такая цена позволила компании выиграть тендер на строительство четырех крупнейших проектов общей мощностью 682 МВт.
Эксперты считают, что уже в 2019 году солнечная энергия будет стоить 1 ¢/кВтч.
Цены на солнечную энергию в Чили пока выше, чем в Мексике и Саудовской Аравии - 2,148¢/кВтч. Однако для страны, которая еще пять лет назад была импортером энергоносителей и страдала от спекуляций и завышенных тарифов, это колоссальный результат. Солнечные фермы страны даже при ныне существующих технологиях производят в два раза более дешевое электричество, чем угольные электростанции. А электростанция El Romero превратила Чили в одного из крупнейших экспортеров солнечной энергии.
Дальнейшее падение цен будет вызвано увеличением эффективности солнечных панелей. Недавно JinkoSolar в очередной раз побил собственный рекорд, добившись в лабораторных условиях эффективности поликристаллических батарей в 23,45%. По сравнению со стандартной эффективностью в 16,5% это улучшение на 42%. Понятно, что скоро это напрямую отразится на тарифах.
Энергия морского ветра тоже сильно упала в цене и стала дешевле атомной. Две британские компании предложили на аукционе построить станции морского ветра, которые будут с 2022-2023 годов вырабатывать электроэнергию по цене £57,50 за МВт*ч. Это в два раза меньше, чем цены на аналогичные станции в 2015 году и меньше, чем предлагает новая АЭС Хинлки-Пойнт С - £92,50 за МВт*ч.
А немецкие производители энергии в октябре и вовсе доплачивали своим потребителям за использование электричества. Ветровым, солнечным и традиционным электростанциям удалось выработать так много энергии, что на протяжении нескольких дней стоимость одного мегаватта опускалась ниже нуля, а максимальное падение составило - €100. Отрицательные цены на электричество установились и в канун Рождества, благодаря теплой погоде и мощному ветру. Спрос на электроэнергию был настолько низким, что энергокомпании доплачивали крупным потребителям до €50 за потребление каждого МВт*ч.
Солнечная энергетика как главный тренд
За обвал цен на возобновляемую энергию можно благодарить страны Ближнего Востока, которые сконцентрировалась на ее производстве, что привело к развитию конкуренции и существенному снижению тарифов. В 2017 году было объявлено, что Солнечный парк имени Мохаммеда ибн Рашида Аль Мактума (самая крупная в мире сеть солнечных электростанций, локализованных в едином пространстве в Дубаи), увеличивает мощности еще на 700 МВт. В новой конфигурации парк займет 214 кв.км, а в центре объекта расположится самая высокая в мире 260-метровая солнечная башня. Добавочные конструкции дадут парку возможность генерировать 5000 МВт энергии к 2030 году, когда все работы по их установке будут завершены.
Более скромные, но все же рекорды в области солнечной энергетики поставила в этом году Австралия. На конец ноября страна уже построила солнечные станции совокупной мощностью 1 ГВт, а к концу года эта цифра достигла 1,05 - 1,10 ГВт. Другой рекордный показатель этого года - объем коммерческих солнечных крыш. Было установлено 285 МВт в категории от 10 до 100 кВт, побив предыдущий рекорд - 228 МВт в 2016. В начале осени 2017 года именно солнечные батареи обеспечили 47,8% мощности всей генерации электроэнергии в штате Южная Австралия. Австралийский оператор энергетического рынка предполагает, что к 2019 году рекорд минимальной потребляемой мощности может достигнуть 354 МВт, а через 10 лет солнечные батареи полностью заменят электростанции.
Поскольку в Юго-Восточной Азии давно ощущается нехватка земель для размещения солнечных электростанций, выходом из ситуации могут стать плавучие фермы. Было объявлено, что на поверхности водохранилища Cirata в индонезийской провинции Западная Ява расположится солнечная электростанция мощностью 200 МВт. Ферма будет состоять из 700 000 плавучих модулей, которые будут крепиться ко дну водоема и соединяться электрическими кабелями с береговой высоковольтной подстанцией. Если проект окажется успешным, 60 подобных ферм появятся во всей Индонезии.
Настоящим спасением солнечная энергетика станет для Индии. Около 300 млн из 1,3 млрд индийцев все еще живут без электричества, поэтому премьер-министр Индии Нарендра Моди запустил программу стоимостью €1,8 млрд, которая позволит электрифицировать все домохозяйства страны к концу декабря 2018 года. Она охватит примерно четверть населения страны, а это более 40 млн семей в сельской и городской Индии. В дома без электричества за счет государства поставят солнечные батареи мощностью 200-300 Вт в комплекте с аккумулятором, пятью светодиодами, вентилятором и штепсельной вилкой. Их будут бесплатно ремонтировать и обслуживание в течение пяти лет.
В целом, к концу 2017 года общая мощность солнечных установок в мире достигла 100 ГВт. Огромную роль в этом сыграл Китай, который занял лидирующие позиции в строительстве солнечных электростанций - их суммарная мощность в стране достигла 52 ГВт. Дальше с огромным отрывом идут США (12,5 ГВт), Индия (9 ГВт), Япония (5,8 ГВт), Германия (2,2 ГВт) и Бразилия (1,3 ГВт). Чуть более скромный вклад внесли Австралия, Чили, Турция и Южная Корея.
Все деньги - на ветер и солнце
Пожалуй, 2017 год отличился еще и объемом инвестиций в возобновляемые источники энергии. Многие нефтяные гиганты, от Royal Dutch Shell до Total и ExxonMobil, начали вкладывать деньги в энергетические стартапы. Они полагают, что в энергетической отрасли небольшие компании могут представлять угрозу крупным игрокам, поэтому нужно всегда оставаться в курсе трендов.
Так, BP заплатила $200 млн, чтобы получить 43% акций крупнейшей в Европе компании-производителя солнечных панелей Lightsource. Фирму переименуют в Lightsource ВР, и представители ВР получат два места в правлении. Компания наймет 8000 человек на работу в сфере возобновляемой энергетики, в том числе на ветровых электростанциях в США и на производстве биотоплива в Бразилии.
Два американских финансовых гиганта - JPMorgan и Citigroup - этой осенью объявили, что к 2020 году полностью перейдут на чистую энергетику. А JPMorgan пообещал вложить в возобновляемую энергетику $200 миллиардов к 2025 году. Об официальном стопроцентном переходе на ВИЭ сообщил и Google: офисы компании по всему миру будут потреблять 3 ГВт возобновляемой энергии. Общие инвестиции Google в сферу возобновляемой энергетики достигли $3,5 млрд, 2/3 из которых приходится на объекты в США.
Всемирный банк объявил о том, что вложит $325 млн в фонд Green Cornerstone, чтобы создать крупнейший в мире фонд «зеленых облигаций» для развивающихся рынков. При этом с 2019 года все инвестиции World Bank Group в нефтегазовую отрасль будут прекращены. Ранее об этом же объявил и Нефтяной фонд Норвегии - крупнейший в мире суверенный фонд с активами в $1 трлн. Кроме того, в этом году Imperial Oil, ConocoPhillips и ExxonMobil списали со своего баланса миллиарды баррелей разрабатываемых нефтяных запасов в канадской Альберте, поскольку стало невыгодно тратить ресурсы на трудноизвлекаемую нефть при ее низкой стоимости. Shell продала свою долю активов в битуминозных песках за $7,25 млрд. При этом их инвестиции в чистую энергетику растут по экспоненте.
Перепрофилирование
Переход на возобновляемые источники энергии лишит работы сотни тысяч сотрудников нефтегазовой отрасли. Однако, канадские нефтяники увидели в этом для себя новые возможности. Они создали компанию Iron and Earth, которая поможет всем сотрудникам нефтегазовой индустрии получить навыки работы с солнечными панелями и стать востребованными специалистами, когда добыча ископаемого топлива сойдет на нет. За 2018 год Iron and Earth планирует переквалифицировать не менее 1000 сотрудников нефтегазовой отрасли, а впоследствии открыть филиалы по всей Канаде и организовать обучение для специалистов в США. Причем, не только для нефтяников, но для всех, чьи навыки вскоре могут оказаться невостребованными: шахтеров, крановщиков, металлургов и других.
Германия решила проблему безработицы в связи с отказом от угольной промышленности еще более эффективным способом. Крупнейшую угольную шахту глубиной 600 метров в городе Боттроп превратят в гидроаккумулирующую электростанцию на 200 МВт. Этой мощности хватит на 400 000 домов. Она будет работать по принципу аккумулятора и накапливать излишки энергии от солнечных панелей и ветряных мельниц. Местные рабочие, которые были полностью заняты на шахте, получат альтернативный источник заработка. А энергосистема будет защищена от дисбаланса в моменты, когда солнце не светит и ветер не дует.
По такому же принципу работает и государственная энергетическая компания Китая Three Gorges New Energy Co. В этом году она частично запустила плавучую солнечную ферму на 150 МВт на затопленном угольном карьере в округе Хуайнань. Сооружение стоимостью $151 млн начали строить в июле, а окончательное завершение работ планируется в мае 2018. Работая на полную мощность, она сможет обеспечить электричеством 94 000 домов и станет самой крупной в КНР.
Очевидно, что интерес к возобновляемым источникам энергии будет и дальше расти. Точкой невозврата станет 2050 год - именно к этому сроку большинство стран полностью перейдет на чистую энергетику. И в 2018 году будут сделаны серьезные шаги в этом направлении.
Первыми под удар попадут угольные электростанции Европы. На сегодняшний день 54% из них не приносят прибыли, и существуют только ради обеспечения пиковой нагрузки. В 2018 году Финляндия запретит использование угля для выработки электроэнергии и повысит налог на выбросы углекислого газа. К 2030 году страна планирует полностью отказаться от этого топлива.
Индийская угледобывающая компания Coal India тоже планирует закрыть 37 угольных шахт в марте 2018 года - их разработка стала экономически невыгодной из-за развития возобновляемой энергетики. Компания сэкономит на этом около $124 млн, после чего переключится на солнечную энергетику и установит в Индии не менее 1 ГВт новых солнечных мощностей.
Ожидается, что спрос на солнечную энергию в Европе всего за один 2018 год вырастет на 35%. Основной запрос на солнечные панели будут формировать Испания и Нидерланды, которые собираются реализовать крупнейшие проекты в течение следующих двух лет. Ожидается, что они достигнут 1,4 ГВт и 1 ГВт соответственно.
А Германия и Франция уже в этом году перешагнули отметку в гигаватт каждая. Что касается Латинской Америки, спрос на солнечную энергию в этом регионе удвоится в 2018 году, а Бразилия и Мексика, как ожидается, перешагнут «гигаваттный рубеж». Достигнут гигаватта установленных мощностей также Египет, Южная Корея и Австралия.
Согласно данным Министерства энергетики США за 2017 год, стоимость солнечной энергии для домохозяйств всё ещё выше розничных цен на электричество в США, а для супермаркетов и иных коммерческих организаций - примерно равна розничным ценам. Для новых крупных солнечных электростанций она ниже, чем для новых ТЭС. Все сравнения были сделаны до субсидий - как для ТЭС, так и для СЭС. Соответствующий доклад опубликован Минэнерго США.
Средняя себестоимость "солнечного" электричества ( как стоимость электричества, при которой электростанция окупится за свой жизненный цикл) для домохозяйств с панелями на крыше, установленными в первом квартале 2017 года, составила в США 12,9–16,7 цента за киловатт-час. Это очень высокие цены для России и чуть выше средних розничных цен в Штатах (там они порядка 10 центов за киловатт-час). Для коммерческих эксплуатантов солнечных батарей на крышах, установленных за тот же период, стоимость выработки составила 9,2–12,9 цента за киловатт-час. Для крупных солнечных электростанций с неподвижными панелями - 5,0–6,6 цента. Для СЭС, меняющих угол наклона с помощью автоматики, - 4,4–6,1 цента за киловатт-час.
В докладе подчёркивается, что всего за один год, с начала 2016 года до первого квартала 2017-го, стоимость установки одного киловатта мощности для крупных СЭС упала на 29 процентов - до 1,03 доллара для неподвижных фотоэлементных панелей и 1,11 доллара для автоматически поворачивающихся за Солнцем панелей. Хотя последние дороже, они дают больше выработки, поэтому энергия от них получается дешевле. Главные факторы падения - снижение цен на фотоэлементы, а также расценок на их установку.
В домохозяйствах годовое падение стоимости установки одного киловатта составило лишь шесть процентов - до 2,8 доллара на ватт установленной мощности. Для коммерческих потребителей падание достигло 15 процентов - до 1,85 доллара за ватт. Главная причина более высокой стоимости небольших солнечных электростанций на крышах - отсутствие у них возможности сэкономить за счёт эффекта масштаба.
О том, почему солнечные батареи в домохозяйствах дают энергию дороже крупных СЭС, читайте в материале Лайфа:
Доклад отмечает, что запущенная Минэнерго в 2011 году SunShot Initiative ставила задачу для солнечных электростанций добиться столь низких затрат на установку и столь низкой цены выработки электричества только к 2020 году. Таким образом, она выполнена на три года раньше запланированного.
Общая мощность солнечных электростанций в США - 45 гигаватт, из которых 13 гигаватт были установлены в 2016 году (из них 10 гигаватт - крупные электростанции). Все вместе они дают чуть более процента от общей генерации Штатов. При таких темпах падения стоимости и установки солнечных батарей, что наблюдались в 2016 году, СЭС уже в ближайшие годы значительно увеличат свою долю на местном рынке. Их несубсидируемая стоимость ужа упала ниже уровня угольных ТЭС и достигла паритета с газовыми ТЭС.
Как видно из доклада, 41 процент в стоимости новых солнечных электростанций составила рабочая сила, используемая при их установке. В стоимости систем, устанавливаемых в домохозяйствах, доля этого фактора - 68 процентов. Почасовая оплата труда работающего в США в несколько раз выше, чем, например, в России. Поэтому в других странах стоимость солнечной энергии часто заметно ниже, чем в Штатах.
Даже специалисты поражены, сколь фантастическими темпами в мире растет солнечная энергетика. Хотя сегодня ее доля в мировом энергобалансе менее одного процента, однако эксперты дают прогноз: к 2050 году она составит не менее 27 процентов и обойдет все остальные виды топлива.
В мае этого года в Оренбургской области введена в строй Соль-Илецкая СЭС мощностью 25 МВт. Фото: Пресс-служба ГК "Хевел"
Каковы предпосылки для столь оптимистического прогноза? Прежде всего вкладываемые суммы - около 100 миллиардов долларов в год. И темпы ввода новых мощностей. Только в 2016 году в мире введено солнечных электростанций (СЭС) общей мощностью 70 - 75 ГВт. То есть за год мощность солнечной энергетики выросла сразу на треть, достигнув примерно 300 ГВт.
Если еще недавно мировым лидером была Европа, то сейчас пальму первенства перехватил Китай. Всего за год мощность электростанций здесь увеличилась почти в два раза, достигнув 78 ГВт. А планы наполеоновские: мощность солнечных электростанций планируется к 2020 году увеличить на 110 ГВт. На эти цели страна намерена потратить сотни миллиардов долларов.
Как ни странно, солнечная энергетика практически не заметила падения цен на нефть. А ведь ставка на альтернативные источники в мире была сделана именно тогда, когда цена углеводородного топлива зашкаливала.
Общая стратегия развития альтернативной энергетики вряд ли изменится, - сообщил "РГ" председатель Научного совета РАН по нетрадиционным возобновляемым источникам энергии, замдиректора Объединенного Института высоких температур РАН Олег Попель. - Все понимают, что экономика развивается циклами, вслед за спадом обязательно последует подъем. А значит, все вернется на круги своя, в том числе и цена нефти. Словом, делать ставку на альтернативную энергетику, в том числе и на Солнце, все равно придется.
У такого бума солнечной энергии несколько причин, в частности, стремление стран уйти от импорта углеводородов, а также решить экологические проблемы, связанные с выбросами углекислого газа. Но главный стимул - цена солнечного киловатта. Всего за несколько лет во многих странах она вплотную приблизилась к цене электроэнергии, получаемой на угольных и газовых станциях.
В России более трех четвертей территории не имеют централизованного энергоснабжения
А что же Россия? Может быть, Солнце - это не наш вариант? Ведь мы страна с холодным климатом. Но вот данные Института энергетической стратегии. Потенциал солнечной энергии, поступающей на территорию России всего за три дня, превышает энергию всего годового производства электроэнергии в стране. Количество солнечной радиации варьируется от 810 кВт/час на квадратный метр в год в отдаленных северных районах до 1400 кВт/час на юге.
Вообще представление, будто бы Россия является малосолнечной страной, в корне неверно, - говорит Олег Попель. - Во многих регионах, в том числе в Забайкалье и Якутии, использовать солнечную энергию выгодней, чем в Краснодарском крае, Крыму. Здесь больше солнечных дней и солнечной радиации, чем в южных районах.
Итак, солнце у нас есть, но как оно работает? Если не считать СЭС в Крыму, то сегодня в России действует 10 станций общей мощностью около 100 МВт, или 0,04 процента от всей установленной мощности энергосистемы России. Что касается Крыма, то там сегодня действует пять станций общей мощностью 300 МВт, но они не подключены к единой энергосистеме страны и работают только на полуостров.
В целом масштабы российской солнечной энергетики - это, конечно, мизер по сравнению с Китаем - почти в 200 раз меньше. Увы, сорвана принятая в 2009 году программа, по которой доля альтернативной энергетики к 2020 году должна была составить 4,5 процента от общей выработки. Теперь этот показатель перенесен на 2024 год.
Но стоит ли России гнаться за лидерами? Эксперты уверены, что это не наш путь. России нет смысла вкладывать в эту сферу огромные деньги. Сегодня правительством выбраны три основные направления развития солнечной энергетики. Первое связано с созданием солнечных электростанций, которые подключены к централизованным энергосетям. Принципиально важно, что теперь они могут сбрасывать в них излишки вырабатываемой энергии. По словам Олега Попеля, как только в 2013 - 2014 годах появились документы, которые обязывают монополистов подключать к сети "малых" производителей энергии и позволяют им зарабатывать на генерации, в нашей солнечной энергетике начался бум. В эту сферу пришел частный инвестор.
Инфографика: "РГ"/Александр Смирнов/Ирина Фурсова
Сегодня между государством и инвестором заключается так называемой договор о поставке мощностей (ДПМ), по которому государство гарантирует возврат инвестиций в размере, позволяющем инвестору окупить вложения максимум за 15 лет, - говорит Попель. - За границей действует другая система, там жесткие тарифы, по которым сеть покупает у частника солнечную энергию. У нас принят другой вариант.
Судя по всему, он пришелся по вкусу российскому бизнесу. Во всяком случае на сегодня все установленные государством лимиты на вводы мощностей СЭС выбраны разными компаниями. Они взяли на себя обязательства по пуску станций, даже рискуя получать штрафы за срывы сроков. Им предстоит к 2024 году построить 57 СЭС мощностью от 5 до 70 МВт и общей мощностью 1,5 ГВт.
Кто-то скажет, что если это и бум, то по сравнению с лидерами очень скромный. Верно. Но у нас в стране избыток мощностей около 25 процентов. Поэтому было бы странным сейчас масштабно вводить новые. По мнению экспертов, стратегия в области солнечной энергетики должна сводиться к накоплению опыта по строительству и эксплуатации таких станций. В общем, нам надо развивать свои технологии, чтобы поддерживать компетенции в этой области.
В Китае с помощью солнечной энергии в первую очередь пытаются решить экологические проблемы
Иная картина с отдаленными регионами. В России более 75 процентов территорий не имеют централизованного энергоснабжения, сюда не доходят ЛЭП, поэтому топливо приходится завозить, что влетает в копеечку. К примеру, в Якутии стоимость электроэнергии от дизель-генераторов обходится в 25, а кое-где в 60 рублей за киловатт-час. И вот здесь для солнечных установок широкое поле деятельности.
Недавно для удаленных регионов, где нет централизованного энергоснабжения, принят национальный проект по созданию автономных солнечно-дизельных установок мощностью 100 кВт. По словам Олега Попеля, им уже заинтересовались многие регионы, так как внедрение подобных систем позволит экономить значительные средства. Уже разрабатываются региональные программы развития энергетики, и практически во всех предусмотрены возобновляемые источники, в том числе и солнечные.
И хотя в этом случае государство не оказывает бизнесу поддержки, у национального проекта нашлись инвесторы, которые видят здесь интерес. До 2021 года в разных регионах должны быть введены 100 автономных установок мощностью по 100 кВт, две уже построены на Алтае.
И, наконец, третье направление развития солнечной энергетики в России - это микроустановки мощностью до 15 кВт. Предлагается разрешить частным собственникам покупать такие системы, вырабатывать электроэнергию для своих нужд, а излишки продавать в сети. Решение о поддержке этого проекта пока не принято, сейчас разрабатывается его нормативная база.
Чтобы реализовывать все эти направления, в Новочебоксарске построен завод, который выпускает по новой технологии фотоэлектрические модули, не уступающие лучшим мировым образцам. Их КПД около 20 процентов, что вдвое лучше, чем у распространенных сегодня моделей. По мнению руководителей предприятия, такой уровень продукции позволит не только обеспечить потребности России, но и выходить на мировой рынок солнечных установок.
Год начался с рекорда, который установила Дания. В январе ветровая турбина в городе Остерлид почти 216 000 кВт*ч электроэнергии - этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством стандартный дом на 20 лет вперед.
Китайская провинция Цинхай с населением 5,6 млн человек этим летом смогла исключительно на «зеленой» энергии. Эксперимент продолжался с 17 по 23 июня, и за это время жители региона потребили 1,1 млрд кВт*ч чистой электроэнергии - это эквивалентно сжиганию 535 тысяч тонн угля. Мощные гидроресурсы обеспечили провинции 72,3% потребности в электричестве, а остальное дала солнечная и ветряная генерация.
Матрица и Святой Грааль: главные достижения физики за 2017 год
Следующий пришелся на выработку приливной энергии. Его установила шотландская компания Atlantis Resources Limited, которая при помощи всего двух гидротурбин смогла обеспечить электричеством 2 000 шотландских домов. Через месяц в Шотландии впервые из приливной энергии, который планируют использовать в качестве альтернативного горючего для паромов. А в октябре Шотландия совершила инженерный подвиг, запустив первую плавучую в 24 километрах от берега. Ее турбины 253 метра в высоту, причем, над уровнем моря они возвышаются всего на 78 метров, а ко дну крепятся цепями весом 1200 тонн.
Самую высокую в мире ветровую турбину в этом году в Германии. Одна только ее опора высотой 178 м, а общая высота башни с учетом лопастей превышает 246,5 м. Проект обошелся в €70 млн, но он окупится примерно через 10 лет: ожидается, что каждый год ветряк будет приносить по €6,5 млн.
Рекорд для всей Европы этой осенью обеспечили ураганы, которые позволили региону получить от ветровых установок. В один из самых ветреных дней ветрогенераторы 28 стран ЕС за сутки произвели 24,6% от общего энергопотребления - этого хватило бы на обеспечение 197 млн домохозяйств.
Но по части использования возобновляемых источников можно назвать Коста-Рику. Страна целых 300 дней в 2017 году обходилась исключительно энергией ветра, воды, солнца и других возобновляемых источников, побив свой же рекорд 2015 года - 299 дней на возобновляемой энергии. Самый весомый вклад внесла гидроэнергетика, которая составляет 78% от энергобаланса страны. За ней идут 10% энергии ветра, 10% геотермальной энергии, и по 1% приходится на биотопливо и солнечную энергетику.
Обвал цен на возобновляемые источники
В 2017 году идея полного перехода на возобновляемые источники энергии перестала казаться утопией. Мировое падение цен на солнечную энергетику началось прошлым летом, когда Саудовская Аравия стала продавать ее по 2,42¢/кВтч. Но когда тариф снизился до 1,79¢/кВтч, все решили, что такое возможно лишь благодаря их климатическим условиям, нефтедолларам и тотальному контролю со стороны государства.
Однако в ноябре 2017 года Центр национального контроля электроэнергии Мексики сообщил, что получил - 1,77¢/кВтч от ENEL Green Power. Такая цена позволила компании выиграть тендер на строительство четырех крупнейших проектов общей мощностью 682 МВт.
Эксперты считают, что уже в 2019 году солнечная энергия будет стоить 1 ¢/кВтч.
Цены на солнечную энергию в Чили пока выше, чем в Мексике и Саудовской Аравии - 2,148¢/кВтч. Однако для страны, которая еще пять лет назад была импортером энергоносителей и страдала от спекуляций и завышенных тарифов, это колоссальный результат. Солнечные фермы страны даже при ныне существующих технологиях производят в два раза более дешевое электричество, чем угольные электростанции. А электростанция El Romero превратила Чили в одного из солнечной энергии.
Дальнейшее падение цен будет вызвано увеличением эффективности солнечных панелей. Недавно JinkoSolar в очередной раз побил собственный рекорд, добившись в лабораторных условиях эффективности поликристаллических батарей в 23,45%. По сравнению со стандартной эффективностью в 16,5% это улучшение на 42%. Понятно, что скоро это напрямую отразится на тарифах.
Физики измерили «тень», которую отбрасывает четвертое измерение
Энергия морского ветра тоже сильно упала в цене и стала . Две британские компании предложили на аукционе построить станции морского ветра, которые будут с 2022-2023 годов вырабатывать электроэнергию по цене £57,50 за МВт*ч. Это в два раза меньше, чем цены на аналогичные станции в 2015 году и меньше, чем предлагает новая АЭС Хинлки-Пойнт С - £92,50 за МВт*ч.
А немецкие производители энергии в октябре и вовсе за использование электричества. Ветровым, солнечным и традиционным электростанциям удалось выработать так много энергии, что на протяжении нескольких дней стоимость одного мегаватта опускалась ниже нуля, а максимальное падение составило - €100. Отрицательные цены на электричество установились и в канун Рождества, благодаря теплой погоде и мощному ветру. Спрос на электроэнергию был настолько низким, что энергокомпании до €50 за потребление каждого МВт*ч.
Солнечная энергетика как главный тренд
За обвал цен на возобновляемую энергию можно благодарить страны Ближнего Востока, которые сконцентрировались на ее производстве, что привело к развитию конкуренции и существенному снижению тарифов. В 2017 году было объявлено, что Солнечный парк имени Мохаммеда ибн Рашида Аль Мактума (самая крупная в мире сеть солнечных электростанций, локализованных в едином пространстве в Дубаи), . В новой конфигурации парк займет 214 кв.км, а в центре объекта расположится самая высокая в мире 260-метровая солнечная башня. Добавочные конструкции дадут парку возможность генерировать 5000 МВт энергии к 2030 году, когда все работы по их установке будут завершены.
Более скромные, но все же рекорды в области солнечной энергетики поставила в этом году Австралия. На конец ноября страна уже совокупной мощностью 1 ГВт, а к концу года эта цифра достигла 1,05 - 1,10 ГВт. Другой рекордный показатель этого года - объем коммерческих солнечных крыш. Было установлено 285 МВт в категории от 10 до 100 кВт, побив предыдущий рекорд - 228 МВт в 2016. В начале осени 2017 года именно солнечные батареи обеспечили 47,8% мощности в штате Южная Австралия. Австралийский оператор энергетического рынка предполагает, что к 2019 году рекорд минимальной потребляемой мощности может достигнуть 354 МВт, а через 10 лет солнечные батареи полностью заменят электростанции.
Поскольку в Юго-Восточной Азии давно ощущается нехватка земель для размещения солнечных электростанций, выходом из ситуации могут стать плавучие фермы. Было объявлено, что на поверхности водохранилища Cirata в индонезийской провинции Западная Ява мощностью 200 МВт. Ферма будет состоять из 700 000 плавучих модулей, которые будут крепиться ко дну водоема и соединяться электрическими кабелями с береговой высоковольтной подстанцией. Если проект окажется успешным, 60 подобных ферм появятся во всей Индонезии.
К концу года AT&T запустит 5G в 12 городах США
Технологии
Настоящим спасением солнечная энергетика станет для Индии. Около 300 млн из 1,3 млрд индийцев все еще живут без электричества, поэтому премьер-министр Индии Нарендра Моди стоимостью €1,8 млрд, которая позволит электрифицировать все домохозяйства страны к концу декабря 2018 года. Она охватит примерно четверть населения страны, а это более 40 млн семей в сельской и городской Индии. В дома без электричества за счет государства поставят солнечные батареи мощностью 200-300 Вт в комплекте с аккумулятором, пятью светодиодами, вентилятором и штепсельной вилкой. Их будут бесплатно ремонтировать и обслуживание в течение пяти лет.
В целом, к концу 2017 года в мире достигла 100 ГВт. Огромную роль в этом сыграл Китай, который занял лидирующие позиции в строительстве солнечных электростанций - их суммарная мощность в стране достигла 52 ГВт. Дальше с огромным отрывом идут США (12,5 ГВт), Индия (9 ГВт), Япония (5,8 ГВт), Германия (2,2 ГВт) и Бразилия (1,3 ГВт). Чуть более скромный вклад внесли Австралия, Чили, Турция и Южная Корея.
Все деньги - на ветер и солнце
Пожалуй, 2017 год отличился еще и объемом инвестиций в возобновляемые источники энергии. Многие нефтяные гиганты, от Royal Dutch Shell до Total и ExxonMobil, в энергетические стартапы. Они полагают, что в энергетической отрасли небольшие компании могут представлять угрозу крупным игрокам, поэтому нужно всегда оставаться в курсе трендов.
Так, BP крупнейшей в Европе компании-производителя солнечных панелей Lightsource. Фирму переименуют в Lightsource ВР, и представители ВР получат два места в правлении. Компания наймет 8000 человек на работу в сфере возобновляемой энергетики, в том числе на ветровых электростанциях в США и на производстве биотоплива в Бразилии.
Два американских финансовых гиганта - JPMorgan и Citigroup - этой осенью объявили, что к 2020 году полностью перейдут на чистую энергетику. А JPMorgan пообещал вложить в возобновляемую энергетику Об официальном стопроцентном переходе на ВИЭ сообщил и Google: офисы компании по всему миру будут потреблять 3 ГВт возобновляемой энергии. Общие инвестиции Google в сферу возобновляемой энергетики достигли $3,5 млрд, 2/3 из которых приходится на объекты в США.
Microsoft расшифрует иммунную систему человека
Всемирный банк объявил о том, что , чтобы создать крупнейший в мире фонд «зеленых облигаций» для развивающихся рынков. При этом с 2019 года все инвестиции World Bank Group в нефтегазовую отрасль будут прекращены. Ранее и Нефтяной фонд Норвегии - крупнейший в мире суверенный фонд с активами в $1 трлн. Кроме того, в этом году Imperial Oil, ConocoPhillips и ExxonMobil списали со своего баланса миллиарды баррелей разрабатываемых нефтяных запасов в канадской Альберте, поскольку стало невыгодно тратить ресурсы на трудноизвлекаемую нефть при ее низкой стоимости. Shell продала свою долю активов в битуминозных песках за $7,25 млрд. При этом их инвестиции в чистую энергетику растут по экспоненте.
Перепрофилирование
Переход на возобновляемые источники энергии лишит работы сотни тысяч сотрудников нефтегазовой отрасли. Однако, канадские нефтяники увидели в этом для себя новые возможности. Они , которая поможет всем сотрудникам нефтегазовой индустрии получить навыки работы с солнечными панелями и стать востребованными специалистами, когда добыча ископаемого топлива сойдет на нет. За 2018 год Iron and Earth планирует переквалифицировать не менее 1000 сотрудников нефтегазовой отрасли, а впоследствии открыть филиалы по всей Канаде и организовать обучение для специалистов в США. Причем, не только для нефтяников, но для всех, чьи навыки вскоре могут оказаться невостребованными: шахтеров, крановщиков, металлургов и других.
Германия решила проблему безработицы в связи с отказом от угольной промышленности еще более эффективным способом. Крупнейшую угольную шахту глубиной 600 метров в городе Боттроп на 200 МВт. Этой мощности хватит на 400 000 домов. Она будет работать по принципу аккумулятора и накапливать излишки энергии от солнечных панелей и ветряных мельниц. Местные рабочие, которые были полностью заняты на шахте, получат альтернативный источник заработка. А энергосистема будет защищена от дисбаланса в моменты, когда солнце не светит и ветер не дует.
По такому же принципу работает и государственная энергетическая компания Китая Three Gorges New Energy Co. В этом году она частично запустила на 150 МВт на затопленном угольном карьере в округе Хуайнань. Сооружение стоимостью $151 млн начали строить в июле, а окончательное завершение работ планируется в мае 2018. Работая на полную мощность, она сможет обеспечить электричеством 94 000 домов и станет самой крупной в КНР.
Что дальше?
Очевидно, что интерес к возобновляемым источникам энергии будет и дальше расти. Точкой невозврата станет 2050 год - именно к этому сроку большинство стран полностью . И в 2018 году будут сделаны серьезные шаги в этом направлении.
Первыми под удар попадут угольные электростанции Европы. На сегодняшний день 54% из них не приносят прибыли, и существуют только ради обеспечения
Стоимость солнечной энергии в 2017 году упадет ниже 2 центов за кВтч
Источник: http://www.energy-fresh.ru/news/?id=14275
По прогнозу исследовательской компании GTM Research, цена на солнечную энергию в этом году опустится ниже 2 центов за кВт⋅ч, побив предыдущий рекорд - 2,42 цента за кВт⋅ч, предложенный на аукционе в Абу-Даби.
По мнению аналитиков GTM Research, которые прогнозируют увеличение совокупной мощности солнечных панелей в 2017 году на 85 ГВт, на первом же тендере в Саудовской Аравии в этом году может быть предложена цена на солнечную энергию ниже 2 центов за кВт⋅ч, пишет PV Tech.
«Условия, при которых будет проходить первый тендер в Саудовской Аравии, аналогичны тем, при которых были установлены предыдущие рекорды: долгосрочность проекта, практически нулевая стоимость земли под строительство, низкая стоимость разрешения, низкие налоги и крайне привлекательные финансовые условия», - рассказал Бен Аттиа, аналитик GTM Research.
Предыдущий рекорд был установлен в сентябре прошлого года на аукционе в Абу-Даби, когда китайский производитель солнечных панелей JinkoSolar и японская Marubeni предложили цену в 2,42 цента за кВт⋅ч солнечной энергии. До этого на аукционе в Чили компания SunEdison предлагала 2,91 цент за кВт⋅ч.
Электроэнергетика Саудовской Аравии станет возобновляемой на 10%
Источник: https://hightech.fm/2017/04/19/clean-energy-saudi
В течение шести лет Саудовская Аравия планирует добиться того, чтобы производить 10% электроэнергии с помощью возобновляемых источников. Об этом заявил министр энергетики королевства Халид аль-Фалих. Страна, которая является крупнейшим в мире экспортером нефти, также будет продавать технологии, связанные с получением возобновляемой энергии, за рубеж, сказал министр.
На форуме по поиску инвестиций в энергетический сектор министр энергетики Саудовской Аравии Халид аль-Фалих заявил о «30 проектах, которые должны быть реализованы» для того, чтобы к началу следующего десятилетия 10 ГВт мощностей приходились на возобновляемые источники энергии. Речь идет об использовании энергии солнца и ветра. По словам чиновника, эти проекты могут обойтись в сумму от 30 до 50 миллиардов долларов, пишет Phys.org.
В настоящее время практически все энергообеспечение страны зависит от нефти или природного газа, но уже через 6 лет ситуация заметно изменится, считает министр. «Доля возобновляемой энергии к 2023 году будет составлять 10% от общего объема электроэнергии в королевстве», - сказал Халид аль-Фалих. «Мы стремимся, чтобы королевство в среднесрочной перспективе превратилось в государство, которое разрабатывает, производит и экспортирует передовые технологии производства возобновляемой энергии», - отметил он.
Халид аль-Фалих сравнил значимость изменений, происходящих в энергетическом секторе Саудовской Аравии, с открытием месторождений нефти в 1930-х годах. По его словам, «социально-экономический переход» к возобновляемой энергетике будет проходить в течение 10 - 20 лет.
В рамках плана по переходу к возобновляемым источникам энергии официально открыт тендер на строительство первой солнечной электростанции мощностью 300 МВт. В список потенциальных подрядчиков вошла 51 компания, в основном это зарубежные организации, которые также будут участвовать в конкурсе на строительство ветроэлектростанции мощностью 400 МВт. В четвертом квартале 2017 года будет запущен еще один проект по строительству ветроэлектростанции, за которым последуют новые проекты, связанные с производством солнечной энергии, сказал чиновник.
По оценкам правительства, Саудовской Аравии к 2032 году потребуется свыше 120 ГВт совокупной мощности электростанций для покрытия пиковой нагрузки. По словам министра, атомная энергетика также должна стать частью энергетического сектора страны. Окончательная программа перехода к возобновляемой энергетике пока не разработана, сказал министр.
Германия установила рекорд производства возобновляемой энергии
Источник: https://hightech.fm/2017/04/18/german-renewables-record-march
В марте Германия произвела 19,5 ТВт⋅ч возобновляемой энергии, что составило более 41% всего произведенного в стране электричества. Это больше, чем когда бы то ни было.
В прошлом месяце возобновляемые источники энергии произвели чуть более 41% всей электроэнергии Германии, при этом выработка ядерной энергии снизилась до минимальной отметки с 1970-х годов - даже несмотря на то, что с 2015 года ни одна атомная станция не была отключена.
В марте Германия также поставила рекорд суточной генерации энергии ветра: 18 марта выработка ветряной энергии достигла 38,5 ГВт, что на 0,5 ГВт больше, чем предыдущий рекорд, установленный 22 февраля. Всего же за месяц, вместе с солнечными мощностями, ветряные электростанции произвели около 12,5 ТВт⋅ч электроэнергии.
Выработка энергии биомассы также была высокой - 4,5 ТВт⋅ч, но побить предыдущий рекорд, установленный в декабре 2014 г. - 4,8 ТВт⋅ч, так и не удалось. Объем всей произведенной в марте гидроэнергии также вырос на 50% по сравнению с предыдущим месяцем.
К 2050 году в целях выполнения Парижского соглашения по климату Германия планирует полностью перейти на возобновляемые источники энергии и сократить выбросы углекислого газа не менее, чем на 95%. В конце 2016 года из возобновляемых источников поступало около 32% всей потребляемой в Германии электроэнергии.
Ученые увеличили срок службы литий-ионных батарей в три раза
Источник: https://hightech.fm/2017/04/19/battery-cover
Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали новое покрытие для литий-ионный батарей, которое стабилизирует их работу и увеличивает срок службы более чем в три раза по сравнению со стандартными аккумуляторами.
Высокоэффективные литий-ионные батареи являются ключевой составляющей современных ноутбуков, смартфонов и электромобилей. В настоящее время анод, или электрод, присоединенный к положительному полюсу батареи, как правило, изготавливается из графита и других материалов на основе углерода, пишет Science Daily.
Однако производительность анодов на основе углерода сильно ограничена, так как во время зарядки батареи в ней начинают неконтролируемо расти микроскопические волокна - дендриты. Они ухудшают работу батареи, а также угрожают безопасности, поскольку могут привести к короткому замыканию батареи и ее возгоранию.
Группа исследователей из Калифорнийского университета в Риверсайде придумала, как решить эту проблему. Ученые обнаружили, что при добавлении в электролит всего 0,005% метилвиологена его молекулы образуют стабилизирующее покрытие на электроде, благодаря чему продолжительность работы батареи увеличивается более чем в три раза. При этом метилвиологен очень дешев в производстве, что делает возможным его широкое применение.
