Тихая революция: как мир переходит на энергию Солнца
Инвестиции в фотоэнергетику уже больше, чем в угольную, газовую, дизельную и атомную, вместе взятые
https://republic.ru/posts/89625?utm_...mpaign=morning
Прошедший год, названный в России Годом экологии, запомнился конкурсом на строительство мусоросжигательных заводов и тысячами мероприятий разной степени массовости. «Имитация, профанация и дезинформация» – в таких терминах оценили его итоги многие известные экологи.
Между тем 2017-й ознаменовался событием действительно глобального экологического значения. Мировая фотоэлектрическая солнечная энергетика впервые преодолела планку 100 ГВт – столько мощностей было введено в эксплуатацию всего за один год.
Установленная мощность солнечной энергетики в мире превысила 400 ГВт (без учета солнечных тепловых электростанций, которые дают еще примерно 5 ГВт). По этому показателю она обогнала энергетику атомную (хотя, разумеется, атомные электростанции пока вырабатывают намного больше электроэнергии, чем солнечные – коэффициент использования мощности последних составляет в среднем 17,6% против более 90% у атомных).
Инвестиции в фотоэлектрическую энергетику в 2017 году составили $161 млрд, что, по предварительным оценкам, больше, чем в угольную, газовую, атомную и дизельную генерацию, вместе взятые. Уже в 2016-м солнечная энергетика заняла первое место в мире по показателю чистого прироста генерирующих мощностей (сальдо построенных и выведенных из эксплуатации объектов). Общемировых данных за прошлый год еще нет, но весьма вероятно, что результат будет повторен.
Таким образом, ВИЭ (возобновляемые источники энергии) уже никак нельзя отнести к альтернативным энергетическим технологиям. Солнечная энергетика превратилась в основной сектор мировой электроэнергетики как по объему привлекаемых инвестиций, так и по размерам ежегодно вводимых мощностей.
Солнечная экономика
Причины столь стремительного развития новой отрасли? В первую очередь – меры стимулирования низкоуглеродной энергетики во многих странах, которые привели к кардинальному увеличению масштабов сектора, резкому падению удельных капитальных затрат и снижению стоимости единицы энергии.
В октябре 1975 года академик Петр Капица выступил с докладом «Энергия и физика» на научной сессии, посвященной 250-летию Академии наук СССР. «Ни один из предложенных до сих пор методов преобразования солнечной энергии не может это осуществить так, чтобы капитальные затраты могли оправдаться полученной энергией. Чтобы это было рентабельно, надо понизить затраты на несколько порядков, и пока даже не видно пути, как это можно осуществить», – отметил он. Спустя несколько десятилетий произошло то, о чем размышлял Капица, – капитальные затраты в солнечной энергетике снизились на несколько порядков, что обеспечило экономическую эффективность генерации на основе Солнца.
Экономика солнечной энергетики относительно проста. Стоимость единицы энергии определяется главным образом: 1) капитальными затратами, 2) стоимостью капитала (процентной ставкой) и 3) коэффициентом использования установленной мощности (КИУМ), который зависит от местоположения объекта, а также качества проектирования и оборудования.
В настоящее время полные капитальные затраты на строительство крупных промышленных солнечных электростанций (>100 МВт) находятся на уровне $1/Ватт и ниже. Это позволяет в ряде регионов обеспечивать крайне низкую стоимость киловатт-часа. В свежем докладе инвестиционного банка Lazard «Приведенная стоимость энергии» подсчитано для рынка США, что приведенная несубсидируемая стоимость электроэнергии (LCOE), вырабатываемой фотоэлектрическими солнечными электростанциями, – $43–53 на мегаватт-час (МВт•ч). При этом у самой экономичной из традиционных технологий генерации, парогазовой, LCOE лежит в пределах $42–78/МВт•ч.
В течение 2017 года модельные показатели LCOE многократно подтверждались реальной экономикой – результатами прошедших конкурсных отборов в солнечной энергетике. В рамках этих аукционов компании представляют проекты станций и соревнуются по цене. Регуляторы (государство) отбирают проекты с самыми низкими ценами и соответствующие прочим условиям тендера и берут на себя обязательство обеспечить покупку электроэнергии по установленной по результатам отбора цене в течение определенного срока (как правило, 15–25 лет).
В Индии в 2017 году было проведено несколько аукционов, по результатам которых фиксировались цены на уровне 2,65 индийской рупии (2,35 рубля) за киловатт-час или ниже. В ноябре по результатам тендера в Мексике цена киловатт-часа снизилась до 1,97 цента США (1,1 рубля), в Чили – до 2,15 цента (1,2 рубля). Уже в этом году объявлен результат прошедшего в 2017-м первого солнечного тендера в Саудовской Аравии: цена победившей заявки составила (в пересчете) 1,34 руб./кВт•ч. Даже в Германии, в условиях умеренной солнечной радиации, цена киловатт-часа опустилась на последнем аукционе в октябре до 4,29 евроцента (3 рубля).
Перед нами наглядная иллюстрация энергетической дефляции – снижения стоимости электроэнергии по мере развития технологий, которым не нужна топливная составляющая. Здесь речь идет о несубсидированных ценах, которые фиксируются на длительные сроки (15–25 лет) и которые должны обеспечить возврат инвестиционных вложений и доход инвесторов. Никакие виды традиционной генерации не способны предложить аналогичные условия для новых объектов.
Национальные регуляторы и энергетические концерны все в большей степени стремятся ориентироваться на чистые и одновременно экономически эффективные технологии. Это приводит к быстрому изменению топливной структуры электроэнергетики и изменению принципов ее функционирования.
Показателен пример компании American Electric Power, одной из крупнейших в США, которая в начале 2000-х вырабатывала до 90% электроэнергии на угле. Ее нынешняя инвестиционная программа до 2030 года предусматривает строительство 3 ГВт солнечных, 5,3 ГВт ветровых и 1,4 ГВт газовых мощностей. «На ближайшем горизонте у нас даже нет газа, это все ветровая и солнечная энергия», – говорят представители компании.
Франция, уникальная с точки зрения структуры энергетики страна, где порядка 75% электроэнергии производит мирный атом, повысила в 2017 году цели распространения солнечной энергетики с 1,45 до 2,45 ГВт в год. Компания EDF, крупнейший держатель атомных энергетических активов, планирует построить 30 ГВт фотоэлектрических станций во Франции с 2020 по 2035 год, что в четыре раза превышает нынешнюю установленную мощность солнечной энергетики страны.
В Китае в 2017 году были введены солнечные электростанции на 53 ГВт (по показателю установленной мощности это сопоставимо со всей российской гидроэнергетикой). КНР ежегодно ставит рекорды в солнечной энергетике и уже далеко перевыполнила план ее развития в рамках своей 13-й пятилетки. К 2020 году солнечная энергетика Китая, вероятно, дорастет с нынешних 130 ГВт до 250–300 ГВт.
Тенденции развития отраслевых производственных мощностей в Китае, на который сегодня (вместе с Тайванем) приходится примерно 70% мирового выпуска солнечных модулей, позволяют прогнозировать переход к существенно большим масштабам производства. Например, компания LONGi планирует к 2020 году нарастить годовой выпуск кремниевых пластин (полуфабрикат для производства солнечных ячеек) в три раза – до 45 ГВт. Risen Energy открывает роботизированную фабрику, где на одной площадке будет собираться 5 ГВт солнечных ячеек и панелей в год, а Tongwei (не самый крупный игрок) обещает через пять лет довести годовой выпуск солнечных элементов до 30 ГВт. Вся эта масса устройств пойдет не на склад, а будет вырабатывать электроэнергию.
Чрезвычайно амбициозный план по развитию собственной солнечной промышленности, предусматривающий создание производств полного цикла (поликремний – модуль), приняла Индия.
Уже опубликован ряд прогнозов, утверждающих, что в нынешнем году выдающийся результат 2017 года будет превзойден и в мире будет построено более 106 ГВт солнечных электростанций.
Что дальше?
Сегодня солнечная энергетика вырабатывает около 2% мировой электроэнергии. Вроде бы мелочь, но, как отметил недавно знаменитый футуролог Рэй Курцвейл, «люди игнорируют экспоненциальный рост [солнечной энергетики], так же как они игнорировали экспоненциальный рост интернета и проекта по расшифровке генома». Переход от нынешних 2% к 100% – «это всего лишь шесть удвоений, или 12 лет», добавляет Курцвейл.
Потенциал солнечной энергетики исторически недооценивался многими экспертами. Если мы откроем главный прогноз (World Energy Outlook) Международного энергетического агентства (МЭА) за 2008 год, то обнаружим, что предсказания агентства, сделанные всего 10 лет назад, ничего общего с наступившей реальностью 2017 года не имеют. Так, МЭА предсказывало, что к 2020 году суммарная установленная мощность солнечных тепловых и фотоэлектрическихстанций в мире достигнет 72 ГВт. В 2016–2017 годах фотоэлектрических систем строилось больше этой цифры, и указанный прогноз МЭА на 2020 год превзойдет примерно в 15 раз.
Как показывает опыт МЭА, «официальные» прогнозы не очень-то работают во времена технологических перемен. С этим согласился на днях и российский министр Александр Новак: «Мы можем прогнозировать гораздо консервативнее, чем ситуация может развиваться».
Отложив предсказания футурологов и ограничившись опубликованными сценариями энергетического будущего, мы обнаружим достаточно широкий разброс вариантов, которые, однако, в большинстве своем не ставят под сомнение радикальное повышение доли солнечной энергетики.
МЭА в свойственном ему ключе ежегодно поднимает прогнозную планку развития сектора.
В рамках центрального сценария актуального прогноза World Energy Outlook-2017 Агентство предсказывает среднегодовой рост солнечной энергетики на 74 ГВт в период 2017–2040 годов. Не сомневаюсь, что в 2018-м планка снова будет повышена.
С учетом тенденций расширения производственных мощностей в Китае и других странах легко можно представить ежегодные объемы строительства солнечных электростанций, возрастающие с нынешних 100 до 150 и более гигаватт в год в ближайшее десятилетие.
Некоторые представители нефтегазового сектора, например из концерна Total, считают, что в течение ближайших 20 лет в мире будет построено 2–3 тысячи гигаватт солнечных электростанций (вся мировая электроэнергетика сегодня – это примерно 6,5 тысячи ГВт).
В центральном сценарии развития солнечной энергетики от Союза немецкого машиностроения (VDMA) предполагается, что к 2050 году в мире построят 6850 ГВт солнечных электростанций, которые будут вырабатывать 10,6 петаватт-часа электроэнергии (это больше 40% нынешнего годового производства электроэнергии на планете). В оптимистичном сценарии авторы прогнозируют 9170 ГВт установленной мощности солнечной энергетики к 2050 году и 14,3 петаватт-часа выработки.
Консалтинговая компания DNV GL в своем Energy Transition Outlook (2017) прогнозирует, что установленная мощность фотоэлектрических солнечных станций на Земле к 2050 году превысит 14 тысяч ГВт и они будут производить около 36% мировой электроэнергии (20,4 петаватт-часа в год).
Итак, солнечная энергетика стала крупнейшим сектором мировой электроэнергетики по темпам роста и объему привлекаемых инвестиций. Сопоставляя различные прогнозы, можно с большой вероятностью предположить, что к середине столетия она достигнет лидирующих позиций и в производстве электроэнергии.
Где тут Россия?
Официальные планы развития солнечной энергетики в РФ (1,76 ГВт до 2024 года) являются самыми скромными среди всех сколько-нибудь значимых экономик мира. Уже сегодня установленная мощность солнечных электростанций в таких странах, как Бельгия, Канада, Чехия, Швейцария, существенно превышает российский целевой показатель, а, скажем, в не самой солнечной Великобритании действует в семь раз больше мощностей солнечной энергетики, чем у нас запланировано на 2024 год.
При сохранении нынешних темпов развития отрасли мы не сможем обеспечить эффект масштаба для работы отечественных производств, тем более для заметного присутствия на внешних рынках. Если мы не пересмотрим государственную политику в области солнечной энергетики в сторону ее ускоренного развития, России в недалеком будущем придется стать реципиентом иностранных продуктов и технологий и в этом секторе.
Владимир Сидорович
Кандидат экономических наук, директор RenEn.ru
5 лет и опять к Кейсу. 
Сообщение от MadM
