Возобновляемая энергетика: счастье лишь во второй половине 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, вопрос 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. 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 примерно ещё в два раза меньше.

Может показаться, что я злорадствующий техно-пессимист, но это не так. Два года назад я отмечал, что солнечная энергетика ретроспективно недооценивалась, генерация растёт экспоненциально и будет развиваться дальше, но из-за эффекта низкой базы и других проблем рост генерации будет медленнее чем хотелось бы. Рост росту — рознь.

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 (англ.) тут, попроще 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 (feed-in-tariff) 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 и не от нуля.

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 (если прогноз «Блумберг» окажется верен) человечеству придётся ещё долго опираться на ископаемые топлива и если не случится чего-либо прорывного, то текущие тренды по переходу на новые источники энергии размажутся на десятилетия.