Натягиваем зелёную сову на глобус. ВИЭ - миф или реальность?⁠⁠

Совсем недавно компания ВР показала своё видение энергетического будущего мира. Будущее радостное, светлое, чистое, но, на наш взгляд, фантастичное.

Основные тезисы следующие:

– пик спроса на нефть пройден;

– падение доли ископаемого топлива на 55% (а то и до 20%) при росте доли ВИЭ до 35-65%;

– спрос на газ будет расти до 2030-35 года;

– Россия снизит добычу нефти на 1,5-3,5 млн бар в сутки и потеряет европейский рынок газа.

Все эти тезисы имеют в себе одно, ключевое предположение – человечество вскоре перестанет добывать грязную нефть и уголь, переключившись на чистейший ветер и солнце.

Остаётся вопрос – а возможен ли в принципе переход на массовое ВИЭ?

Как показывают исследования – в теории возможно всё. Однако есть ряд небольших замечаний.

Электростанции проектируются под пиковую нагрузку. Если мощности электростанции не хватит на потребление, то произойдёт массовое отключение, что чревато перегрузками на локальных участках.

Как это бывает – можно вспомнить кризис Техаса в 2021 году, обесточивший 4,5 млн домов и предприятий.

Таким образом, энергетики обязаны отслеживать потребление и выдавать в сеть соответствующее количество энергии, иначе система обрушится.

А потребителя мало интересует наличие солнца и ветра в данный момент времени, он потребляет энергию по мере надобности. И перед энергетиками стоит задача, мягко говоря, сложная – обеспечить потребление мерами, которых может быть в принципе недостаточно.

Единственное, что можно придумать – использовать компенсаторы, которые позволят продержаться энергосистеме до притока солнца или ветра. И, разумеется, такие компенсаторы могут быть основаны только на традиционной энергетике.

Решить проблему без ископаемого топлива можно двумя путями. Первый – построить избыточное количество станций, чтоб даже их минимальной мощности хватило.

Насколько необходимо увеличить количество станций? В одной из работ по расчёту эффективности ветряков было указано 35% загрузка как средняя, то есть надо в три раза больше станций с заданной проектной мощностью.

И это при условии, что 35% – величина средняя, а не минимальная. Добавим сюда исследование о том, что сила ветра в Европе постепенно снижается, и мы получим ещё более печальную картину.

По солнцу данные разнятся, всё сильно зависит от производителя фотоэлементов. Немцы настаивают на 45%, британцы на 30%, в других станах и того меньше. Истина, наверное, где-то посередине, и ситуация не лучше, чем в ветровой энергии.

Другой способ – ставить мощные аккумуляторы и инверторы, накапливая энергию в благополучные погодные дни и сливая её в сеть, когда погода портится. В этом случае мощность всё равно нужна избыточная, но в значительно более скромных объёмах.

Зато требуются расходы на батареи и сопутствующее оборудование. Подобная батарея поставлена в Австралии, за что спасибо Илону нашему, Маску.

Главные вопросы, сопровождающие данные идеи:

– где всё это размещать, ведь ветряные и солнечные полигоны занимают большие территории?

– сколько необходимо металла, в том числе цветного на реализацию перехода на ВИЭ (и добывается ли он в подобных объёмах)?

И если на первый вопрос можно ответить плавучими энергетическими станциями, то второй пока открыт и данные по нему значительно разнятся.

Основные металлы, которые необходимы: литий, никель, медь, кобальт, неодим.

Литий уже сейчас взлетел в цене, учитывая потребление его на нужды тесла-аккумуляторов. Причём, согласно прогнозу, Европа сможет обеспечить себя литием только на 40%.

Потребность в никеле также растёт, рост потребления этих двух металлов – пятикратный.

Ещё один прогноз свидетельствует о том, что меди просто не хватит для полноценного зелёного перехода.

Что касается кобальта и неодима – вопрос резкого увеличения их добычи изучен мало, однако первый на 70% добывается в Демократической республике Конго, второй – на 85% в Китае.

Причём весьма интересно, сколько, собственно, энергии затаится на широкое строительство ВИЭ?

И что касается прогнозов. Разные агентства неоднократно заявляли о прохождении пиков и в 2010 и в 2019 году. Потом, правда, зачем-то пересматривали свои прогнозы.

Так что переход на ВИЭ, безусловно, будет. Но будет он медленным и трудным, и наверняка не настолько быстрым, насколько хотелось бы Западу.

Ссылки:

Прогноз ВР: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/energy-outlook/bp-energy-outlook-2023.pdf

Энергокризис в Техасе: Блэкаут в Техасе. Как нефтегазовый штат остался без топлива, электричества и одной АЭС / Хабр (habr.com)

Исследование по эффективности ветра: Microsoft Word - IJSM030205 HAAPALA_no downsample to improve figures' resolution.doc (ourenergypolicy.org)

Изменение ветра в Европе: Изменение климата может стоять за производством электроэнергии в Европе от ветра, сдувающегося с курса | Финансовая почта (financialpost.com)

Солнечные батареи: КПД солнечных батарей: оценка эффективности солнечных панелей, обзор моделей (akkummaster.com)

Аккумуляторы в Австралии: "Большая батарея" Tesla в Австралии за полгода заработала более 25% от своей стоимости (hightech.plus)

Пики потребления: Европа прошла исторический пик потребления газа – Новости – Научно-образовательный портал IQ – Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» (hse.ru)

Европа прошла исторический пик потребления газа | Inbusiness.kz

Bloomberg: пик потребления нефти и газа в мире пройден — и это большая проблема для экономики России | Экономика | Селдон Новости (myseldon.com)