Возобновляемая энергетика: счастье лишь к концу века?

[celado.livejournal.com]

Оригинал взят у celado в Возобновляемая энергетика: счастье лишь к концу века?

Человечество много раз меняло свою энергетическую парадигму, изначально потребляемая энергия была только в виде пищи: ягоды, фрукты, бизоны и так далее. Затем человек сменил чернику с мамонтами на более удобные и мощные источники энергии: древесина, уголь, нефть, ядерная энергия. Каждый переход длился десятки и сотни лет и ставил очередные гигаватты на службу человечеству - в домах стало тепло, появилось откуда подзарядить смартфон и миллионы людей бороздят широкие просторы лесов, полей и рек на автомобилях и поездах. Тем не менее, вопроса канет ли в лету текущий энергетический уклад не стоит - непонятны лишь сроки когда это произойдёт.

Энергетическое подразделение агентства “Блумберг” на днях опубликовало свои ежегодные прогнозы для возобновляемой энергетики, которая претендует стать новым энергетическим укладом. Ниже график распределения производства электроэнергии в зависимости от источника:

Чёрным цветом отмечена доля электрогенерация на ископаемом топливе - уголь, газ и небольшая доля нефти. Серым - ядерная и гидроэнергетика. А вот тёмно-синим возобновляемая энергетика (ВИЭ) - солнечная и ветряная.

По мнению “Блумберг”, несмотря на многократный рост даже к 2040 году ВИЭ займёт лишь треть электробаланса - 34%. Соответственно, эпоха ВИЭ (если таковая будет) смещается куда-то далеко - во вторую половину столетия. При этом, график на самом деле не показывает всех трудностей о которых часто забывают в подобных рассуждениях: электроэнергия это лишь меньшая часть потребляемой человечеством энергии. Основная доля приходится на непосредственное применение нефти, газа и угля в двигателях, печах и так далее, поэтому доля ВИЭ от полной энергии будет примерно ещё в два раза меньше.

Может показаться, что мы злорадствующие техно-пессимисты, но это не так. Ещё два года назад мы отмечали, что солнечная энергетика многими недооценена, развивается экспоненциально и будет развиваться дальше, но из-за эффекта низкой базы и других проблем рост генерации будет медленнее чем хотелось бы. Рост росту - рознь. Приятно, что наше видение до сих пор оказывалось справедливым.

Как это слишком часто бывает в современном мире ВИЭ упирается в деньги. Солнечные панели дешевеют на протяжении 40 лет, да не просто так, а экспоненциально. Но всё равно недостаточно. Ветряная энергетика, вопреки распространённому мнению, может конкурировать по себестоимости с традиционной - исследование МЭА и АЯЭ тут. Но с её распространением возникает проблема эстетического характера: между вариантами “красивые пейзажи без ветряков” и “лужайки с ветряками” жители склонны поддерживать первый вариант - особенно это касается густонаселённых регионов. Решением является вынос ветряков в море, на что сместила свой фокус Европа, повысив субсидии этому виду генерации. Но морские ветряки это штука дорогая и опять всё упирается в деньги.

“Блумберг” приводит такой прогноз себестоимости на примере Китая:

Чёрная линия - себестоимость угольной электрогенерации, оранжевым и синим - солнечная и ветряная. Вертикальная ось - $/МВт*ч.

Только в начале 2020-х солнечная энергетика станет дешевле угольной. Но это касается лишь новых электростанций, у которых в себестоимость заложены и расходы на строительство и на непосредственную деятельность. Ведь старые электростанции уже “отбили” капитальные расходы и в их себестоимости только операционные - обслуживание и сам уголь, который сейчас дёшев. Поэтому выдавить с рынка старую генерацию с себестоимостью в $20-$30 за МВт*ч это та ещё проблема и за пару десятилетий она не решается рыночными механизмами.

В результате человечеству придётся ещё долго опираться на ископаемые топлива и текущие тренды по переходу на новые источники энергии размажутся на десятилетия. Если же человечество хочет ускорить этот процесс, то возобновляемая энергетика не лучшее решение вопроса.

Comments

[plaksiva9tr9pka.livejournal.com]

С учетом того что человечество не научилось передавать электроэнергию далеко без огромных потерь
Для этого существует HVDC

Только эти станции дадут стабильную генерацию, только они смогут "сгладить" пики потребления и провалы в той же солнечной генерации.

Это ни на чём не основанные слова. Я как-то моделировал это дело для Европы. За счёт относительно недорогого удорожания э/э можно построить и HVDC сеть и необходимые аккумулирующие мощности. https://geektimes.ru/post/287158/

[jambojet.livejournal.com]

Плюс прогнозы на десятки лет - дело гиблое.
Условно говоря, запустят через 5 лет квантовый компьютер, а через 7 намоделируют дешевый сверхпроводник.

Бац - и через 10-15 HVDC везде

[ermiak.livejournal.com]

HVDC упираются не в сверхпроводник, а в полупроводник:)

[fabiy-maksim.livejournal.com]

Посмотрел что такое HVDC, раньше не знал о таких, спасибо.
Насколько я понял они дороже в эксплуатации, поэтому используются там где иначе не получится, но явление не массовое. "Относительно недорогое удорожание", Вы уж простите, звучит просто прекрасно )))

Главное тут - деньги. Все хотят получше и подешевле. Пока перевес в сторону генерации на АЭС и тепловых станциях сохраняется. Впрочем если когда-нибудь "зеленая" энергетика станет лучше и дешевле обычной генерации - буду только рад.

[evgen-kr.livejournal.com]

"Зеленая" энергия победит только тогда, когда мы научимся дешево её накапливать и хранить.

[fabiy-maksim.livejournal.com]

Золотые слова. Еще бы научиться ее дешево и далеко передавать - вообще сказка была бы. Но пока этаков что-то не видать...

[evgen-kr.livejournal.com]

Зачем передавать, если можно запасать неподалёку, а возможно даже непосредственно около конечных потребителей, эх мечты...

Если передавать без потерь научатся, то хранить как раз не нужно, уже посчитано, что массивы ВЭИ перестают коррелировать уже на расстоянии примерно в 1000 км.

[fabiy-maksim.livejournal.com]

Ну не везде же "зеленая генерация" одинаково эффективна. Передавать туда где она толком не работает наверняка понадобится. Ну и вообще для баланса системы переток очень полезная штука. Одними накопителями тут вряд ли обойдешься.

[evgen-kr.livejournal.com]

Постоянный ток предполагалось использовать для передачи энергии с ВИЭ полей из Африки в Европу, но проект оказался дорогостоящим + неспокойная обстановка в Африке + дешевые углеводороды. Вообще вся эта тема с ВИЭ и электромобилизацией "пошла боком" после того как упали цены на энергоносители. Плюс ко всему нужен преобразователь в переменное напряжение, прежде чем подать потребительские сети, а это опять потери/затраты. Плюс там ещё много фишек, про которые можно подробно почитать здесь (http://tnenergy.livejournal.com/103155.html).

Аккумулирующие мощности это как раз то, что убивает напрочь экономику любой ВИЭ, так как имеют крайне низкий ресурс и значительную стоимость, и вообще вся экономика ВИЭ сейчас держится на присутствии в системе мощностей традиционных источников. Если рассматривать ВИЭ как самостоятельную единицу, то энергия буде стоить значительно дороже как раз ради необходимости строить резервные мощности и аккумуляторы.

Я считал экономику солнечной панели с аккумулятором и инверором, получается, что дороже только дизель-генератор, и то не на много.