На хабе часто можно встретить мнение, что вся зеленая энергетика – это тупик и какой-то обман «тружеников».
Те, кого слышат в комментариях, обычно за атомную энергетику и категорически против ветряков или солнечных батарей.
Несмотря на такую позицию, на самом деле мир переживает беспрецедентный процесс изменения энергетики в сторону ветряных турбин и солнечных батарей.
Сегодня я решил разобраться, каковы реальные масштабы зеленой энергетики и каковы перспективы.
Основной источник Международное энергетическое агентство (МЭА) https://www.iea.org/ ).
Некоторое введение в термины
Возникает путаница с терминами, особенно при расчете доли того или иного типа генерации в общем объеме.Мы можем выделить:
- Конечное потребление энергии – сюда входит любое потребление энергии.
Люди потребляют не только электричество.
Мы потребляем много энергии для отопления, и большая часть транспорта не электрифицирована.
Кроме того, некоторые промышленные процессы также потребляют энергию, отличную от электроэнергии.
- Потребление электроэнергии.
Это именно то, что мы получаем из розетки.
Де-факто выработка электроэнергии составляет 82 ЭДж (ЭДж = 10^18 Джоулей) энергии против 418 ЭДж общего потребления ( https://prod.iea.org/reports/key-world-energy-statistics-2021/final-consumption ).
Это около 20%
- Гигаватт-часы (ГВт) и Тераватт-часы (ТВтч).
Гигаватты — это номинальная мощность установленных установок, сколько энергии они теоретически могут передать в сеть в единицу времени.
Тераватт-часы – это количество произведенной энергии.
- По этой причине вы всегда можете увидеть такие цифры, как «30% генерации производится из зеленой энергии» и «только 2% общего потребления приходится на ветряные турбины», а также говорить об одной стране, производящей 100% своей генерации из экологически чистой энергии.
солнечные панели.
Это все верно, разница в знаменателях.
- Отсюда ясно, что только полный переход на атомы не решает проблему выбросов углекислого газа, т. к.
цель декарбонизации означает перевод большого количества промышленных процессов на электричество, либо не на сжигание углеродного топлива.
Таким образом, ветряные турбины, солнечные панели или атомные электростанции — это верхушка айсберга, когда дело доходит до восстановления инфраструктуры.
При этом доля низкоуглеродной генерации составляет около 40%.
Как видно ниже, увеличение доли в основном связано с расширением возобновляемых источников энергии.
Почему доля низкоуглеродной энергетики падала до 2010 года? Потому что мощности и производство высокоуглеродной энергии росли быстрее.
Структура возобновляемой генерации
Как видно из графика ниже, основной объем роста с 2000-х годов обеспечивался ветровой и солнечной генерацией.На водород приходится большая часть возобновляемой генерации, но темпы внедрения альтернатив вскоре изменятся.
Даже при текущих планах к 2026 году суммарное производство солнечной и ветровой генерации будет занимать более половины генерации из возобновляемых источников.
Это огромный объем.
Однако, несмотря на такое расширение мощностей, Международное энергетическое агентство (МА?) считает, что развитие солнечных панелей движется недостаточно быстро, чтобы достичь целей углеродной нейтральности к 2050 году.
) ввод новых мощностей от 134 ГВт до 630 ГВт в год к 2030 году.
Напомню, 1 ГВт — это примерно 1 крупная электростанция или один атомный энергоблок.
Цели и прогнозы
Уже текущая политика и планы по вводу зеленых мощностей формируют прогноз до 2026 года на графике ниже.Как мы видим, отрасль ожидает многократного расширения производства солнечных батарей и заметного увеличения ветрогенерации.
Ветер
Выработка ветровых турбин достигла 170 ТВтч (+11%) в 2020 году.Рост такой же, как и в 2019 году, и самый большой среди всех технологий генерации в 2020 году.
Ветер остается основным возобновляемым видом электроэнергии, за исключением гидроэнергетики, генерируя 1592 ТВтч (около четверти всей возобновляемой генерации).
В 2020 году во всем мире было установлено 108 ГВт береговой ветровой мощности, что вдвое превышает показатель 2019 года.
Этот рекорд был достигнут во многом благодаря США и Китаю, которые стремились завершить свои проекты, чтобы получить льготы и бонусы от государства.
На эти две страны приходится 79% общего количества ветроэнергетических установок.
В морской ветрогенерации рост составил всего 6 ГВт в 2020 году, что сопоставимо с темпами роста в 2019 году.
Половина мощностей установлена в Китае, а остальная часть — в ЕС и Великобритании.
Для достижения углеродной нейтральности необходимо достичь производства 8000 ТВтч (против нынешних около 1600 ТВтч) к 2030 году, что соответствует среднегодовому темпу 18% на 2020-2030 годы, что в среднем соответствует строительству 310 ГВт. береговой ветрогенерации и 80 ГВт морской ветрогенерации.
Рост в 2020 году, вероятно, замедлится, поскольку программы поддержки заканчиваются, а также потому, что многие проекты закрылись к этому году.
IA рекомендует странам продолжать проводить политику стимулирования для достижения целей углеродной нейтральности.
В настоящее время в Китае действует 69 ГВт береговых ветроэнергетических мощностей.
Во всяком случае, это в 2 раза больше, чем вся установленная мощность атомной генерации России.
Солнечные панели
В 2020 году солнечная выработка выросла на 156 ТВтч (23%) и достигла 821 ТВтч.Политика стимулирования США, Китая и Вьетнама привела к рекордным 134 ГВт новых мощностей.
Солнечные панели становятся дешевым способом производства энергии во многих странах мира, что должно увеличить инвестиции в будущем.
Однако по сценарию углеродной нейтральности к 2050 году средние затраты должны расти со скоростью 24% в год в период между 2020 и 2030 годами.
Это соответствует установке 630 ГВт новых солнечных мощностей в 2030 году (это примерно в 3 раза больше, чем российская генерация в год).
).
План очень амбициозен.
Это требует не только крупных стимулов, но и потенциально указывает на большой объем инвестиций в эту отрасль, особенно в развивающихся странах.
Солнечные панели в совокупности отвечают за 3,1% мирового производства электроэнергии в 2020 году и занимают третье место среди возобновляемых источников энергии после гидро- и ветроэнергетики.
75% установленной мощности снова находится в Китае.
На общем фоне становится заметным расширение установок солнечной генерации во Вьетнаме и Евросоюзе.
Финансы
Все эти инициативы уже давно вышли за рамки экспериментов и развертываются в промышленных масштабах.Это также проявляется в экспоненциальном росте «зеленых облигаций», которые являются популярным новым инструментом финансирования климатических проектов.
Ниже представлена статистика по выпущенным зеленым облигациям, цель которых связана с энергетическим сектором.
В 2021 году только в секторе зеленой энергетики в виде целевых облигаций было привлечено более 180 миллиардов долларов.
Рынок растет очень быстрыми темпами.
Ээкономика генерирующих проектов
IA предоставляет информацию о LCOE (приведенной стоимости электроэнергии) по типу технологии производства и стране.LCOE — это общая стоимость производства электроэнергии в течение жизненного цикла электростанции.
Те.
Это учет затрат на строительство, эксплуатацию, топливо и утилизацию в течение срока полезного использования электростанции.
Это позволяет сравнивать разные способы генерации между собой, ведь, например, угольные электростанции постоянно требуют топлива, а атомные почти не имеют затрат на топливо по сравнению со стоимостью строительства объекта.
Калькулятор по ссылке: https://www.iea.org/articles/levelised-cost-of-electricity-calculator Существует миф о том, что якобы солнечные панели никогда не окупят затрат (в том числе энергетических) на их создание.
Это опровергают как цифры LCOE, так и масштабы ввода сотен ГВт новых мощностей.
Если бы это было так, Китай уже столкнулся бы с нехваткой энергии, потому что.
он вводит гигантский объем солнечной и ветровой генерации.
Ну неужели мы думаем, что в США и Китае инженеры, капиталисты и Коммунистическая партия ничего не понимают и поддались истерике? Ниже приведены данные калькулятора в настройках по умолчанию.
Вы можете играть с ценой на выбросы углерода и ценами на топливо.
По данным статистики в 2020 году: 
Самыми дешевыми вариантами сейчас оказываются ветровая, солнечная и атомная генерация с точки зрения продления срока службы существующих энергоблоков.
Новая атомная генерация – это не так уж и плохо, но все же не самый дешевый вариант. В таблице ниже LTO является расширением условий, а стоимость новых блоков начинается с 42 долларов США LCOE. 
При этом, как мы видим, во многих странах ветряные турбины дешевле атомной генерации: 
Новая угольная генерация во многих случаях проигрывает ветровой и даже атомной энергетике.
Особенно с учетом налогов на выбросы углерода, которые начинают работать в ряде стран.
Выводы:
- Солнечная и ветровая генерация в 2020 году ввели 242 ГВт новых мощностей (приблизительно это установленная мощность России)
- Суммарная выработка всех возобновляемых источников достигла 29% всей выработки электроэнергии.
Из них примерно одна треть приходится на солнечную или ветровую генерацию, а две трети на гидроэлектроэнергию.
- Темпы роста отрасли экспоненциальны, и к 2026 году солнечная и ветровая генерация будут производить столько же, сколько гидрогенерация.
- Экономика солнечных панелей и ветряных турбин уже делает их самыми дешевыми или сопоставимыми вариантами во многих странах мира.
- Несмотря на гигантские объемы ввода новых мощностей, мы все еще не дотягиваем до необходимых темпов энергетического перехода.
-
Речные И Прибрежные Суда
19 Oct, 24
