Триллион из воздуха

К 2040 г. на морскую ветроэнергетику придется треть мировой генерации

Оффшорная или морская ветроэнергетика является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей. Если возможности развития наземной ветроэнергетики в ряде регионов уже в значительной мере исчерпаны в силу дефицита свободных площадей, то у оффшорной - все еще впереди. Согласно прогнозу развития мировой оффшорной ветроэнергетики до 2040 г. Offshore Wind Outlook 2019, опубликованному Международным энергетическим агентством (МЭА), ее потенциал составляет порядка 420 000 ТВтч в год, что в 18 раз больше, чем сегодня потребляет весь мир.

Владимир МИХАЙЛОВ

В ближайшие 20 лет данный сегмент будет расти на 13% в год, и к 2040 г. объем рынка достигнет триллиона долларов. К тому времени в мире будет установлено не менее 340 ГВт мощностей оффшорных ВЭС, что в 15 раз больше, чем на сегодняшний день. Из них более трети — 130 ГВт — придется на Европу и еще почти треть — 110 ГВт — на Китай. На данный момент в этих регионах установлено, соответственно, лишь 20 и 4 ГВт оффшорных ВЭС.

Теоретически потенциал Европы намного превышает потенциал любого другого региона с высоким энергопотреблением (рис.1).

Рис. 1. Потенциал оффшорной ветроэнергетики разных регионов, ТВт

ИСТОЧНИК

МЭА

Понятно, что потенциал оффшорной ветроэнергетики для любого региона тем больше, чем больше протяженность морского побережья. Если для Европы с ее изрезанной береговой линией он почти в 12 раз превышает ее нынешнее энергопотребление (33844 ТВтч по сравнению с 2884 ТВтч в 2018 г.), то для США — лишь в 2 раза (8085 ТВтч по срвнению с 4011 ТВтч в 2018 г.), а для Китая составляет менее трети его энергопотребления (1993 ТВтч по сравнению с 6330 ТВтч в 2018 г.).

Понятно, что далеко не весь этот потенциал будет использован, по крайней мере, в ближайшем будущем, но отрасль уже растет быстрыми темпами. Если в 2010 г. было введено в эксплуатацию около 1 ГВт, то с того времени годовой объем новых мощностей увеличивается в среднем на 30% в год, и в 2019 г. достиг 4.3 ГВт. Это самый быстрый рост среди всех сегментов ВИЭ за исключением солнечной фотовольтаики. К середине 2019 г. число оффшорных ВЭС в мире превысило 5.5 тыс, и они работали в 17 странах мира. Правда, львиная доля проектов сейчас вводится в эксплуатацию лишь в трех странах — Великобритании, которая лидировала по подключаемым мощностям последние восемь лет, Германии и Китае (рис. 2).

Рис.2. Подключение к сети новых проектов по странам в 2010-2018 гг., ГВт

ИСТОЧНИК

МЭА

Сколько-нибудь значимую долю в общей генерации электроэнергии оффшорная ветроэнергетика сейчас занимает в Дании — 15%, и в меньшей степени в Великобритании — 8% (рис. 3). Учитывая масштаб энергетики последней, ее можно считать лидером в этой сфере. Второе и третье места по установленной мощности занимают Германия и Китай.

Рис. 3. Установленная мощность и доля оффшорных ВЭС в генерации разных стран

ИСТОЧНИК:

МЭА

Рост эффективности и перспективы

Коэффициент использования установленной мощности новых оффшорных ВЭС достиг 40-50%, что стало возможным благодаря совершенствованию технологий и увеличению размера турбин. Это уже сравнимо с коэффициентом использования установленной мощности газовых и угольных электростанций, и вдвое больше, чем СЭС. Хотя выработка оффшорных ВЭС варьируется в зависимости от силы ветра, ее почасовая изменчивость ниже, чем у СЭС — 20% по сравнению с 40%. Рост коэффициента использования установленной мощности в совокупности с относительно небольшой изменчивостью выработки повышают ценность этого источника энергии для работы всей энергосистемы. Оффшорные ВЭС могут генерировать электричество в любое время суток и имеют тенденцию производить больше электричества в зимние месяцы в Европе, Соединенных Штатах и Китае, а также во время сезона муссонов в Индии. Оффшорные ВЭС в большей степени, чем другие ВИЭ, способны поддерживать работу энергосистемы, как отмечено в докладе.

При этом стоимость новых оффшорных ВЭС снижается и прогнозируемо будет снижаться дальше, в результате чего нормированная стоимость вырабатываемой ими электроэнергии к 2040 г. снизится почти на 60%.

Таким образом, оффшорные ВЭС становятся все более конкурентными и в отношении других ВИЭ, и в отношении ТЭС на ископаемых топливах (поскольку могут обеспечить более-менее равномерную выработку). В течение следующего десятилетия оффшорная энергетика превратится в прямого конкурента относительно других источников энергии, причем не только возобновляемых, считают в МЭА. Результаты недавних аукционов в Европе показывают, что оффшорные ВЭС уже достаточно скоро станут экономически более эффективными, чем газовые ТЭС. В Китае они достигнут уровня окупаемости угольных ТЭС ближе к 2030 г. В США это пока еще слишком дорогой источник энергии, но в обозримом будущем он также может стать более конкурентным, по крайней мере, на восточном побережье.

Стоит отметить, что совершенствование технологий в большей степени влияет на стоимость самих ВЭС, а не на передачу выработанной ими электроэнергии. Средняя первоначальная стоимость строительства 1 ГВт оффшорной ВЭС, включая передачу, в 2018 г. была более $4 млрд, но эта сумма сократиться более чем на 40% в течение следующего десятилетия. На 60% это будет обусловлено снижением стоимости турбин, их фундаментов и установки. Однако передача выработанной электроэнергии будет только дорожать, поскольку новые ВЭС строятся все дальше от берега. Если сейчас на нее приходится около четверти общих затрат на строительство новой ВЭС, то к 2040 г. эта доля увеличится до половины. Поэтому все большее значение приобретают новые технологии передачи электроэнергии в море.

Развитие таких технологий, в свою очередь, открывает возможности освоения морского дна, например, с целью добычи полезных ископаемых. В этом направлении работают, в частности, компании Siemens и ABB, которые в этом году закончили тестирование подводных распределительных станций, которые будут работать в составе подводных систем распределения электроэнергии. Такие системы рассчитаны на работу на расстоянии десятков километров от берега и на глубинах до 3000 метров при минимальном техническом обслуживании. Первые системы такого рода начнут использоваться уже в следующем году. Можно предположить, что в будущем часть энергии, которая будет вырабатываться оффшорными ВЭС, будет поставляться не сухопутным, а подводным промышленным потребителям. Это еще более увеличит экономическую эффективность морской ветроэнергетики.

Инвестиции и государственная поддержка

Как уже было сказано, сектор будет расти примерно на 13% в год. Темп строительства новых мощностей будет ускоряться, и к 2030 г. ежегодно будет вводиться в эксплуатацию порядка 20 ГВт. К 2040 г. суммарная мощность оффшорных ВЭС вырастет в 15 раз, а объем рынка достигнет триллиона долларов. Это потребует капитальных затрат в размере $840 млрд в течение следующих двух десятилетий, что почти совпадает с прогнозируемым объемом инвестиций в строительство новых генерирующих мощностей на угле или газе за этот период.

Ряд европейских стран — Великобритания, Германия, Нидерланды и Дания — развитие данного сегмента поддерживают на уровне государственных политик. Цель развития поставили также Китай, Корея, Япония, Тайвань и Вьетнам, а также некоторые штаты США.

В развитии оффшорной ветроэнергетики напрямую заинтересованы компании, которые ведут нефтегазодобычу на шельфе. Технологии и инфраструктура обоих секторов (морской ветроэнергетики и подводной добычи полезных ископаемых) во многом пересекаются, поэтому такие компании заинтересованы инвестировать в проекты ВЭС. По оценкам МЭА, порядка 40% вложений на протяжении всего срока эксплуатации оффшорных ВЭС, в том числе в строительство и техническое обслуживание, "в значительной степени синергетичны с оффшорным нефтегазовым сектором", что в течение следующих двух десятилетий создаст в Европе и Китае рыночную возможность не менее $400 млрд.

Препятствия

Развитию сектора мешают ряд проблем. Не решены некоторые логистические вопросы. Для снижения стоимости проектов очень важны эффективные цепочки поставок, но создание их, вероятно, потребует многомиллиардных инвестиций в строительство все более крупных судов поддержки и строительной техники. С этим пока полная неопределенность, хотя МЭА отмечает, что правительства могут содействовать инвестициям такого рода, создавая долгосрочные планы развития оффшорной ветроэнергетики прибрежного ветра и определяя меры для их реализации.

Развитие сектора зависит от развития сетевой инфраструктуры на суше. Тут также важно вмешательство государства — национальные регуляторы должны стимулировать такое планирование развития сети, которое бы способствовало развитию оффшорной ветроэнергетики. Без этого значительная часть ветрового потенциала не может быть использована.

Возможности для Украины

В докладе, кроме прочего, дан обзор технического потенциала строительства оффшорных ВЭС в разных регионах мира. На мелководье (глубины менее 60 метров) возможно строительство ВЭС на фундаменте, в более глубоких водах — только на специальных плавающих платформах. ВЭС на платформах в разы дороже — если ориентировочные капитальные затраты на 1 кВт для ВЭС на фундаменте на расстоянии от берега до 50 километров в 2018 г. составляли чуть более $2 тыс, а на расстоянии от берега более 50 километров чуть больше $3 тыс, то для ВЭС на платформах они составляли около $5.5 тыс.

Таким образом, ВЭС выгоднее строить на мелководье недалеко от берега. При этом имеет значение объем потребления электроэнергии в регионе и, конечно же, потенциал ветра.

Рис. 4. Технический потенциал строительства оффшорных ВЭС в Европе

ИСТОЧНИК

МЭА

Из карты, приведенной в докладе (рис. 4), видно, что оффшорный ветер интересен и для Украины. Конечно, у нее не такая протяженность береговой линии, как у той же Великобритании, зато есть возможность строительства оффшорных ВЭС на мелководье рядом с регионом, в котором практически нет генерирующих мощностей, а электроэнергии потребляется много — Одесской областью. В области нет генерирующих мощностей (кроме Одесской ТЭЦ, которая работает только в зимний период и мощности которой не хватает даже на Одессу). Северо-восточная часть области получает электричество от Южноукраинской АЭС, а юго-западная — вообще из-за границы, от Молдавской ГРЭС. Энергосистема юга области уязвима, причем не столько из-за политических перипетий, сколько в результате зависимости от работы малочисленных узловых точек. В настоящее время строится линия электропередачи, которая соединит южные районы с Южноукраинской АЭС, но даже после этого энергоснабжение будет завязано на одну подстанцию.

Оффшорные ВЭС недалеко от берега могли бы повысить устойчивость энергосистемы региона. На самом деле в Европе не так много прибрежных зон, где, как возле одесского побережья, можно было бы строить ВЭС на фундаменте и без прокладки протяженных соединительных сетей под водой. В основном это юго-восточное побережье Северного моря, часть Ла-Манша и Балтики. Есть еще довольно большая акватория в юго-восточной части Северного моря, где ВЭС можно строить на дне, но такие проекты потребуют создания соответствующей передающей инфраструктуры. Не так уж много европейских стран имеют возможность строить относительно недорогие оффшорные ВЭС на мелководье в непосредственной близости от берега, и Украина входит в их число. Конечно, ветровой потенциал в акватории Черного моря меньше, чем в том же Северном море, но он все же достаточно высок для того, чтобы в будущем оффшорные ВЭС появились и в Украине.

Copyright © ЦОИ «Энергобизнес», 1997-2019. Все права защищены
расширенный поиск
Close

← Выберите раздел издания

Искать варианты слов
 dt    dt