Мифы о возобновляемой энергетике

На протяжении последних десятилетий не утихают споры о возобновляемых источниках энергии. Какое значение они должны занимать в энергетической политике, какую часть энергетики следует им «отдать на откуп» и вообще, стоит ли их поддерживать и развивать?

К сожалению, позиции многих людей по этим важным вопросам основаны на устаревших фактах и даже ложных представлениях.

 

Миф №1. Возобновляемые источники энергии – малозначительный ресурс

Критики зеленой энергетики в США утверждают, что, несмотря на многолетние федеральные субсидии и головокружительный рост, демонстрируемый возобновляемыми источниками энергии, они пока не достигли того уровня, который был бы значимым для экономики.

Если судить по доле рынка, занятой отдельными категориями возобновляемых источников, на первый взгляд это утверждение кажется верным. Действительно, на ветряные энергетические установки приходится всего около 5% генерирующих мощностей США и немногим более 4% производства электроэнергии.

Однако соотношение выглядит совершенно иным, если рассматривать всю возобновляемую энергетику в совокупности. Критики почему-то забывают, что гидроэлектростанции, среди которых такая гигантская, как плотина Гувера, тоже относятся к возобновляемым источникам.

Вместе взятые гидроэлектростанции, ветряные фермы, геотермальные и солнечные установки и другие возобновляемые источники произвели в прошлом году 12% всей американской электроэнергии, и почти 14% ожидается получить в текущем году. Для сравнения, на долю атомных электростанций приходится около 19% производства электроэнергии в стране.

Важно учитывать и масштабы. Соединенные Штаты обладают второй по величине энергосистемой на планете, в которой сосредоточено около 20% мировых генерирующих мощностей.

Приходящиеся на ветроэнергетику 5% от этого «пирога» — это очень большой «кусок». Его 60 ГВт, это большая мощность, чем имеет в своем распоряжении энергосистема такого государства как Австралия или Саудовская Аравия и почти столько же, сколько есть у всей Мексики. Это около половины генерирующих мощностей Франции или Бразилии.

Конечно, ветер дует не всегда. Ветряные станции производят лишь около третьей части того, на что способны потенциально, тогда как АЭС может генерировать почти до 100% паспортной мощности. Но даже это «урезанное» количество электроэнергии огромно. В глобальном сравнении объем генерации ветряных ферм США составляет 54% от всего производства электричества Мексики, 26% — Бразилии и Франции, 62% — Австралии, 64% — Турции и более чем в два раза превышает производство электроэнергии в Швейцарии.

Кроме того, размер доли возобновляемой энергетики в общем энергетическом балансе США отражает тот факт, что пока не все штаты проявляют равнозначную активность в ее развитии. Некоторые из них производят значительные объемы «зеленой энергии», другие практически не развивают эту отрасль.

Например, Техас, обладая самой большой энергосистемой в стране, получает 11% энергии из возобновляемых источников, в основном, от ветряных установок. В то же время в Нью-Йорке и Джорджии, где энергетический сектор также очень развит, доля возобновляемой энергетики незначительна.

В спорах рождается истина. Но лишь в том случае, если спорщики основываются на реальном положении вещей, а не «витают в облаках», оторвавшись от твердой почвы. Сторонники возобновляемой энергетики уверены в том, что рано или поздно их позицию поддержит весь мир.

Однако на пути к зеленому «светлому будущему» есть немало препятствий, на которые мечтатели не обращают внимания. Для популяризации идеи и привлечения новых сторонников в лагерь зеленых миф о том, что возобновляемые источники являются панацеей от всех проблем, весьма привлекателен, как может показаться на первый взгляд.

Миф №2. Возобновляемые источники энергии способны заменить все виды ископаемого топлива

Оборотной стороной критики возобновляемых источников энергии является бустеризм, т.е. их рекламирование, сглаживая «острые углы» и не акцентируя внимание на трудностях. Некоторые сторонники возобновляемой энергетики описывают радужное будущее, где 100% энергетических потребностей будут удовлетворять недорогие и надежные возобновляемые источники энергии.

Возможно ли такое? Сфокусировавшись на электричестве, исследователи из Национальной лаборатории возобновляемой энергии (National Renewable Energy Laboratory) попытались найти ответ на этот вопрос.

Сценарий полного отказа от ископаемого топлива ученые не рассматривали, однако они выяснили, что технически к 2050 году США вполне могут получать из возобновляемых источников до 80% всей электроэнергии, доставляя ее потребителям ежечасно и ежедневно в любой уголок страны.

«Ну, ты могла бы», — гласит известный рекламный слоган. Однако на практике взобраться на теоретические «сияющие вершины» не так-то просто. Исследования показали, что для достижения этой цели Соединенным Штатам пришлось бы ежегодно в течение двух десятилетий вводить в строй не менее 20000 МВт генерирующих мощностей возобновляемой энергетики, постепенно наращивая усилия, чтобы увеличить эту цифру вдвое.

Ученые не нашли поводов, чтобы выразить сомнения в том, что индустрия способна произвести необходимое оборудование. Куда сложнее найти место, где бы можно было установить все эти ветряные, солнечные и гидроэлектростанции.

Управление огромными инвестициями, необходимыми для первого этапа строительства было бы еще одним препятствием для достижения радужной цели.

Но по мере расширения сферы возобновляемой энергетики неизбежно появление еще одной финансовой проблемы. Эксперты прогнозируют, что наличие больших переменных объемов энергии из возобновляемых источников может обрушить оптовые цены на электроэнергию. Это усложнит поиск новых инвестиций в генерирующие мощности в последующие годы.

Также США пришлось бы к 2050 году практически переделать заново всю существующую сеть ЛЭП, чтобы приспособить их для работы с переменными объемами. Трудность в том, что потребуется выяснить, где будут построены новые линии и кто будет за них платить, какие федеральные или местные органы власти будут нести эту финансовую нагрузку.

Таким образом, нет никаких оснований сомневаться в том, что США способны достичь 80-процентного уровня внедрения возобновляемых источников в энергосистему страны. Но есть множество проблем, которые предстоит решить, прежде чем замахиваться на подобную задачу.

«Дороговизна» возобновляемых источников энергии – один из излюбленных аргументов их противников. Но как обстоят дела на самом деле?

Миф №3. Возобновляемые источники энергии обходятся слишком дорого

Одно из последних всеобъемлющих сравнений оптовых цен на электроэнергию на американском рынке опубликовано в Журнале экологических исследований и наук (Journal of Environmental Studies and Sciences). Электричество, генерируемое угольными электростанциями, стоит 3 цента за киловатт-час.

Выработанная новыми газовыми станциями энергия продается по 6,2 цента, электроэнергия с ветряных ферм – по 8 центов, полученная солнечными фотоэлектрическими установками продается по 13,3 за 1 киловатт-час.

Однако есть два значимых фактора, которые следует иметь в виду. Во-первых, затраты быстро снижаются. Благодаря технологическим достижениям появляются дешевые мощные ветряные турбины и недорогие компоненты солнечных электрических систем, поэтому во многих местах себестоимость возобновляемой энергии становится все меньше.

Опубликованные американским министерством энергетики в августе 2013 года данные по закупочным договорам свидетельствуют, что ветровая энергия дешевеет по всей стране.

В среднем, закупочная цена электричества с ветряных ферм упала до уровня, немного превышающего 4 цента за киловатт-час, не считая федеральной субсидии в размере 2,2 цента. В некоторых районах, расположенные удачно ветряные установки производят электроэнергию по ценам близким к 2 центам.

Национальная лаборатория имени Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) недавно выпустила самый свежий отчет о затратах на установку солнечных энергетических установок. Согласно данным отчета расходы на мелкие бытовые солнечные установки в жилых массивах упали за прошлый год примерно на 13% в основном по причине перенасыщения рынка солнечными компонентами.

Следует учесть также и скрытые затраты. У угольных электростанций, например, есть неприятные побочные эффекты, такие как загрязнение воздуха, воздействие на здоровье человека и выбросы двуокиси углерода, способствующие глобальному потеплению.

Несмотря на то, что все эти факторы учтены в последних предложениях администрации президента Обамы по новым ограничениям выбросов от сжигания угля, в цене электричества, вырабатываемого тепловыми электростанциями они не отражены.

Если подсчитать стоимость пользования углем и другими видами ископаемого топлива с учетом этих факторов, то уголь не будет выглядеть столь дешевым, а возобновляемые источники энергии столь дорогими.

С учетом скрытых расходов общая стоимость различных источников энергии отличается от тех, что были недавно опубликованы. На существующих угольных электростанциях цена увеличится на 6 центов и составит 9 центов за киловатт-час. Для новых угольных станций эти цифры составят 4 и 13,2 цента соответственно.

Цена энергии, полученной на новых газовых электростанциях, увеличится на 1,3 цента и достигнет 7,5 цента за киловатт-час. Однако цена электричества с ветряных ферм, солнечных установок и АЭС не увеличится, т.к. они не способствуют росту числа заболеваний астмой и не выделяют углекислый газ.

Будет справедливо отметить, что есть и другие дополнительные расходы, не учитывающиеся в прямых сравнениях. Так следствием работы АЭС является необходимость решения проблемы переработки и хранения радиационных отходов, а нестабильные объемы ветровой и солнечной энергии требуют дополнительных мер по их интеграции с электросетями.

Кроме перечисленных особенностей при сравнении себестоимости производства энергии из различных источников, следует учитывать и другие факторы. Газовые электростанции производят энергию в пиковые часы, что способствует ее продаже по более высокой цене. Аналогично солнечные установки также работают днем, что делает солнечную энергию более привлекательной.

В то же время энергия ветра преобразуется в электричество преимущественно по ночам, поэтому продукция ферм менее ценна для энергосистемы.

Миф №4. Нестабильность обрекает возобновляемые источники энергии

Солнце порой прячется за облаками, на смену ветру, как правило, приходит штиль. Эти естественные факторы приводят к тому, что ветряные фермы и солнечные панели работают не на полную мощность. 100-мегаваттный ветропарк генерирует в среднем столько же энергии, сколько постоянно действующий источник втрое меньшей мощности.

«Кому нужны «мертвые» мощности!» — восклицают оппоненты возобновляемой энергетики. Потребитель не может «ждать у моря погоды», промышленность нуждается в энергии для производства, население – для удовлетворения бытовых нужд. Возобновляемые источники обречены, так как не способны обеспечить стабильность поставок энергии.

Первым делом, не следует забывать, что среди возобновляемых источников энергии есть виды, способные работать на полную мощность постоянно, например, гидроэлектростанции или геотермальные установки.

Но так как основной прирост мощности возобновляемой энергетики в США обеспечивают ветряные и солнечные установки, их непостоянство является не только технической проблемой для электрических сетей, но и стабильным поводом для критики всего зеленого сектора энергетики.

Непостоянство выработки требует дополнительных денег, и это факт. Чтобы эксплуатировать нестабильные источники требуется содержать определенный резерв или использовать иные способы компенсации этого системного недостатка, который даже может привести к простою оборудования или работе вхолостую, отмечают исследователи из Лаборатории Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory).

Когда, к примеру, операторы электросетей не хотят или не могут справиться с объемом поставляемой ветряными фермами электроэнергии, они просто отказываются от него. Этот процесс называется ограничением поставок.

Нестабильность — действительно сложная техническая проблема. Тем не менее, положение быстро улучшается. Ограничение поставок в последние годы сокращается, так как сетевые операторы научились лучше использовать прогнозы для интеграции ветровой энергии.

Растут инвестиции в новые линии электропередач, что позволяет ветряным фермам в изолированных местностях предлагать свою энергию большему количеству потребителей.

Линии электропередач – ключ к преодолению естественной нестабильности энергии солнца и ветра. Поставки от отдельного ветропарка могут быть очень неустойчивыми.

Но десятки ветряных полей рассредоточенных на тысячи километров показывают значительно меньшую нестабильность. Где-то всегда дует ветер. Когда операторы сетей подключили к ним больше рассредоточенных ветряных установок и расширили сеть ЛЭП для передачи энергии, уровень интеграции возобновляемых источников и электросетей повысился.

Например, Техас четыре года назад сталкивался с серьезными ограничениями поставок. Штат «сбрасывал» 17% энергии, поставляемой ветряными фермами.

В 2012 году после роста числа ветропарков и строительства свыше 4000 километров линий электропередач потери сократились ниже 4%, и сегодня ветер вырабатывает 10% потребляемой штатом электроэнергии.

Источник

___________________________________________________________

Возобновляемые источники энергии — важная составляющая общемировой тенденции к озеленению экономики, как и сантехника для ванной  — важная составляющая общей идеи дизайна ванной комнаты. Это обязательный элемент, без которого картина не будет полной

 

Очень плохоПлохоНе плохоХорошоОтлично! (Еще нет голосов, оставьте первым)
Загрузка...