Наш старый сайт

По пути замещения

По пути замещения

№27 (1220) от 06.07.202111.07.2021

Солнечная генерация как крупный энергетический бизнес

Лет 20 назад, когда масштабная солнечная энергетика осуществляла первые шаги, многие делали прогнозы относительно пути ее развития. Но, как стало сегодня понятно, мало кто угадал, что главным трендом станет локальное замещение других генерирующих мощностей там, где нехватки энергии как таковой и близко нет.

Пожалуй, единственное, что правильно определили все прогнозисты солнечной энергетики, — это быстрое удешевление технологий фотоэлектрического преобразования. Проще говоря, КПД солнечных панелей быстро растет, а их цена — падает. Причем и первое и второе — быстрее прогнозов.

А вот в другом футурологи ошиблись. Поначалу поверив в солнечную энергетику, люди начали действовать по привычной модели — строить большие электростанции. Тогда фотоэлектрические панели были очень дорогие — зеркалами фокусировали солнечные лучи и направляли их на баки с водой (гелиоконцентраторы), а полученный пар загоняли в турбины. Когда же солнечные панели подешевели, мы увидели огромные поля, заставленные ими.

Но такая модель, хотя человечество от нее не отказывается, оказалась не очень удачной. Огромные солнечные электростанции дают энергию только днем, а ночью их должен кто-то замещать. Хранить выработанную ими энергию трудно, да и рентабельность такого бизнеса невысока: те же деньги, вложенные в нефтяную скважину, окупаются куда быстрее, а в дальнейшем доход — значительно более высокий.

Но неожиданно солнечная энергетика сама откорректировала вектор своего развития. В ней выделились два направления. Первое — солнечная микроэнергетика. Например, семья едет на пикник, и на месте разворачивает на крыше машины, на земле мягкие складные солнечные панели. Энергии в солнечный день хватает для зарядки любых аккумуляторов. Сюда же относятся панели, установленные на загородном коттедже, на небольшой животноводческой ферме, да даже в городской квартире вместо жалюзи. Вся эта электроэнергия не поступает в общие электросети — но она снижает потребление из них, замещает его. Причем сам процесс идет неторопливо и неявно, так что аналитики даже затрудняются сказать, за счет чего больше падает бытовое энергопотребление — то ли за счет перехода на все более энергоэффективную бытовую технику, то ли за счет такой вот "бытовой" электрогенерации.

Второе направление — "замещающая" солнечная энергетика в промышленности, ритейле и т.д. Это когда крупные компании не перестают быть крупными потребителями электроэнергии, но при этом какую-то часть замещают за счет собственной солнечной генерации.

В последние годы вошло в моду понятие "корпоративная социальная ответственность" (КСО) — дескать, бизнес должен не только зарабатывать, но и об обществе заботиться. А буквально с прошлого года КСО "проросла" одобренными ООН "целями устойчивого развития", то есть заботой об окружающей среде. Так что если сегодня пройтись по сайтам крупных компаний даже в Украине (особенно тех, которые с иностранным капиталом или "дочки" западных компаний), то там сплошь и рядом упоминания: "установили солнечные батареи, заместили столько-то процентов энергопотребления "зеленой" энергией".

С одной стороны — это дань моде и средство PR, с другой — тренд, который становится экономически все более эффективным. Неслучайно, наверное, к солнечной генерации обратились те, у кого энергии и так с избытком — нефтегазовые компании.

Зачем нефтяникам солнечные панели?

Крупные нефтяные и газовые компании мира, "прижатые" повсеместной политикой декарбонизации, начали активно использовать ВИЭ, в основном — солнечные батареи для самых различных вспомогательных целей.

Так, например, компания Oman Petroleum разработала проект Miraah по повышению нефтеотдачи, и для его энергообеспечения задействована солнечная энергия. Одной из крупнейших в мире стала солнечная тепловая станция мощностью 1.021 МВт стоимостью $600 млн, построенная в Южном Омане. Выработанная ею тепловая энергия в виде пара используется для повышения нефтеотдачи на месторождении Амал. Это позволяет стране перенаправить сэкономленный в рамках проекта природный газ для удовлетворения растущего промышленного спроса и предотвратить 300 тыс т выбросов СО2 в год.

Использование солнечных панелей в офисах, пунктах реализации продукции, распределительных терминалах, на перерабатывающих заводах и на морских платформах в Китае, Индии, Италии, Сингапуре и Швейцарии позволяет компании Shell производить больше электроэнергии и сокращать выбросы парниковых газов на 4500 т эквивалента СО2 ежегодно.

Компания BP во Вьетнаме эксплуатирует солнечную электростанцию мощностью 48.3 МВт, ее выработка составляет 80 млн кВтч в год, что позволяет сократить выбросы СО2 на 80 тыс т в год.

Итальянская компания Eni запустила пилотный проект по использованию солнечной энергии и углекислого газа, полученного на перерабатывающем заводе в Рагузе (Сицилия), чтобы искусственно стимулировать рост водорослей. Водоросли используются для очистки загрязненной воды, которая затем направляется на производственные нужды.

В США солнечные панели используются для питания разнообразных датчиков и для катодной защиты на трубопроводах. Существуют также проекты, где энергия солнца используется для питания компрессорных станций на газопроводах — например, проект оператора ГТС компании Enbridge в штате Нью-Джерси. Реализация такого проекта позволит снизить выбросы компрессорной станции на 58.5 тыс т СО2 в течение жизненного цикла.

Себестоимость добычи нефти и газа благодаря всем перечисленным системам снижается не так уж значительно, зато нефтегазовые компании благодаря активному применению ВИЭ могут значительно снизить размер "углеродного налога" и отчасти оправдаться в глазах экологически озабоченной общественности.

"Домашнее" энергозамещение

За последние десять лет возобновляемые источники энергии стали намного эффективнее. На графике 1 — цена в долларах за кВтч; слева направо: выработка солнечными батареями, концентрированная солнечная энергия (полученная с помощью гелиоконцентраторов), морские ветряки, "обычные" ветряки на суше.

График 1 Выравнивание электроэнергии за счет новых технологий производства возобновляемой энергии, 2010-2020 гг.

График 1 Выравнивание электроэнергии за счет новых технологий производства возобновляемой энергии, 2010-2020 гг.

Как видим, цены на все виды выработки упали с 2010 по 2020 гг.: меньше всего подешевела энергия с традиционных ветряков — на 48%. "Оффшорная" ветряная энергия подешевела на 54%, концентрированная солнечная — на 68%, "обычная" солнечная энергия — на 85%. На графике также видно разброс цен, точками выделены средние значения.

Все это означает, что до сих пор мировая возобновляемая энергетика набирает разгон — инвестиции в "зеленую" генерацию растут семимильными шагами, а значит, можно ожидать дальнейшего снижения цен. Низкие цены позволят возобновляемой энергии стать массовой за пределами Европы и США, а с массовостью цены начнут падать еще быстрее.

Причем в данном случае "массовость" означает все более активное использование солнечной энергии домохозяйствами для замещения, так сказать, "розетки". И вот уже до чего доходит там, где солнца слишком много.

Например, в Южной Австралии проблема — домашние солнечные панели вырабатывают слишком много энергии. Распределенный характер этого способа выработки — батареи размещают на крышах домов тысячи австралийцев — означает, что существующие системы для стабилизации энергопотоков не работают. В Южной Австралии сейчас на крышах 35% домов стоят солнечные панели — это 280 тысяч зданий.

В хорошие периоды солнечная энергия обеспечивает 100% потребления региона. Теперь местные власти рассматривают введение налога на избыточную энергию — платить придется, если в пиковый период домашняя система отдает избыточную энергию в общую энергосистему. Более того, недавно 12 тыс домашних систем выработки солнечной энергии принудительно отключили, чтобы местные газовые предприятия могли продолжить работу.

С другой стороны, в той же Австралии, в портовом городе Фримантл одобрили строительство крупной солнечной фермы на месте бывшей большой свалки — эту землю строителям сдали за доллар в год. Так рождается новая конкуренция — между солнечной крупной и микроэнергетикой.

А вот еще одно, косвенное, свидетельство того, что солнечная микроэнергетика сейчас в тренде: ею заинтересовались художники. Некий дизайнер, объединив свои усилия с учеными из университета Северной Каролины (южный штат США), разработал декоративные солнечные панели с фигурными контактами. Их можно расположить на видном месте и они будут радовать глаз, параллельно вырабатывая энергию.

В дизайне автор вдохновлялся историческим стилем Ар-Деко и португальскими плитками-изразцами "азулежу". Эффективность этих панелей всего на пару процентов ниже обычных, в которых контакты расположены не для красоты, и они на 15% дороже в производстве. Авторы уже работают над новой моделью, в которой надеются добиться высокой эффективности с сохранением декоративного узора.

Проект финансируется Министерством энергетики США и находится на начальной стадии — его создатели ищут первую организацию-партнера, которая решится разместить такие панели на своих площадях. Эстетика играет огромную роль в тех решениях, который мы принимаем, — может красота и правда спасет мир, сделав солнечную энергию более популярной?

Большой энергобизнес не сдается

Пандемия коронавируса сократила выброс СО2 в европейской энергосистеме на 39%. Самое большое сокращение пришлось на уголь, самый высокий прирост дала солнечная энергетика (График 2).

График 2 Пандемия коронавируса сократила выброс СО2 в европейской энергосистеме на 39%

График 2 Пандемия коронавируса сократила выброс СО2 в европейской энергосистеме на 39%Однако именно Европа продолжает двигаться по пути строительства крупных солнечных станций, но не всегда с большим успехом.

Уже более года, с апреля 2020 г., в Испании работает крупнейшая в Европе ферма солнечных батарей Нуньес-де-Бальбоа, в которую инвестировали EUR290 млн и она вырабатывает 832 ГВтч в год.

На сайте компании Iberdrola, которая занималась строительством этой фермы, указывается, что проект создал 1200 рабочих мест. В пересчете на инвестиции получается, что одно рабочее место стоило где-то EUR241 тыс — примерно 7.8 млн грн. А это очень дорого даже по европейским меркам. Впрочем, Всемирный банк давно уже публикует статистику, из которой следует, что в энергетическом секторе рабочее место обходится в три раза дороже, чем, скажем, в строительстве или в лесозаготовке.

В развитых странах в прогрессивных кругах уже устоялась идея о "Зеленом новом курсе" (Green New Deal) — масштабных проектах по переходу на "зеленое" производство и энергетику, которые позволят создать много рабочих мест — примерно как было в изначальном "Новом курсе" Франклина Делано Рузвельта.

Но на примере испанской станции видно, что чисто на обслуживании ветряков и солнечных батарей много рабочих мест не создашь. Конечно, строительство и прочие сопутствующие индустрии увеличат количество созданных рабочих мест в десятки раз на таких проектах, но в целом на этом примере видно, как современные технологии со своим фокусированием на автоматизацию изначально делают "Зеленый новый курс" не таким продуктивным, как хотелось бы.

Между тем в Украине сейчас получается сохранять баланс. С одной стороны, идет активное развитие замещающей солнечной микроэнергетики — достаточно посмотреть на объемы продаж бытовых солнечных панелей всех типов. С другой — даже несмотря на свистопляску с "зелеными" тарифами, в нашей стране продолжают реализовываться крупные проекты по солнечной генерации.

Например, нидерландская компания Bontrup планирует инвестировать EUR50 млн в энергопроекты в Чернобыльской зоне отчуждения. Это только на первом этапе, в рамках реализации концепции "зеленого" энергетического перехода Украины. Представители Bontrup обсудили это предложение во время встречи с первым вице-премьером и министром экономики Алексеем Любченко, заместителем министра Ириной Новиковой, а также с и.о. председателя Госагентства энергоэффективности и энергосбережения Константином Гурой и председателем Государственного агентства по управлению зоной отчуждения Сергеем Костюком.

В целом же, стратегически, компания Bontrup видит перспективу увеличения объема инвестиций в "зеленую" украинскую энергетику до EUR1.5 млрд. По оценке инициаторов, реализация проекта позволит создать рабочие места для почти 10 тыс домохозяйств.

10 июня 2021 г. Украина завершила переговоры со Всемирным банком по привлечению $211 млн на реализацию инвестиционного проекта "Укргидроэнерго" по повышению устойчивости энергосистемы, выполнению требований относительно функционирования в синхронном режиме с европейскими сетями и международными обязательствами в области сокращения выбросов парниковых газов. В частности, планируется привлечение $177 млн от Всемирного банка и $34 млн от Фонда чистых технологий.

Конечно, проект в основном ориентирован на помощь предприятиям гидроэнергетики, но он включает в себя также строительство солнечных электростанций мощностью 35.9 МВт и 28 МВт.

Возможно, в сторону Украины в скором будущем посмотрит и американская компания Amazon. Да, это уже не только крупнейший в мире онлайн-торговец, компания активно диверсифицирует свою деятельность в направлении ВИЭ. Так, недавно Amazon анонсировал девять новых проектов в области ветровой и солнечной энергетики в США, Канаде, Испании, Швеции и Великобритании. И, конечно, осталось дождаться того славного времени, когда солнечная электроэнергия будет конкурентоспособной не только за счет льготных тарифов и поддержки государства, но и за счет цены и эффективности использования.