Это перевод оригинальной статьи с портала WIRED, ссылка на оригинал.
Материалы выходят раньше на нашем тг канале, заглядывайте.
Есть один тип любителей научной фантастики, которые приравнивают термоядерную энергетику к утопии. Если бы мы только могли использовать энергию звёзд, это позволило бы получить практически безграничную энергию и решить множество проблем человечества. Но как именно это работает? Как будет выглядеть этот переход?
Вам не нужно удивляться. Это происходит прямо сейчас. Солнечные панели и ветряные турбины улавливают солнечное излучение и преобразуют его в электричество. И в тех масштабах и с той скоростью, с которой Китай их производит, можно избавиться от многих проблем, в том числе, вполне возможно, от кажущихся неразрешимыми проблем энергетической бедности и зависимости от ископаемого топлива. В 2024 году общая установленная мощность электростанций на планете — угольных, газовых, гидро- и атомных, а также всех возобновляемых источников энергии — составляла около 10 тераватт. Китайская цепочка поставок солнечных батарей теперь может производить 1 тераватт панелей каждый год.
В самом Китае обширные энергетические мегабазы, сочетающие в себе солнечную и ветровую энергию, простираются на многие километры в западных пустынях страны и на Тибетском нагорье. Каждая из них вырабатывает столько же энергии, сколько несколько атомных электростанций, и подключается к населённым пунктам на востоке страны с помощью линий электропередачи сверхвысокого напряжения. На более низком уровне панели появились на крышах по всей более густонаселённой восточной части страны благодаря политике, которая стандартизирует процесс и оформление документов, необходимых для установки панелей и их подключения к сети. Огромные заводы, городские многоквартирные дома и скромные деревенские жилища покрыты панелями. В Европе фотоэлектрические панели китайского производства настолько дёшевы, что стоят меньше, чем материалы для забора. Во всём мире избыток солнечной энергии снизил среднюю стоимость производства электроэнергии до 4 центов за киловатт-час — возможно, это самый дешёвый вид энергии из всех.
К настоящему моменту в крупных заголовках начали появляться упоминания о том, что революция в области возобновляемых источников энергии в Китае — одна из самых масштабных историй в мире, в то время как антивозобновляемое видение Дональдом Трампом американского энергетического доминирования выглядит отсталым по сравнению с ней. Но те, кто освещает эту революцию в области «зелёных» технологий, почти всегда преуменьшают её хаотичность. На данный момент это не столько строго управляемый процесс, спускаемый сверху в виде государственных субсидий, сколько вышедшая из-под контроля конкуренция. В результате стремительно надвигающаяся утопия выглядит совсем не аккуратно. Это картина разрушенных угольных регионов, ценовых войн, охватывающих один рынок за другим, и дестабилизации электросетей по мере того, как они становятся всё более значимыми для энергетической системы. И абсолютно никто — и в последнюю очередь какой-то единый «Китай» с рычагом управления — не знает, как справиться с последствиями.
В Соединённых Штатах 2024 год стал рекордным по количеству солнечных электростанций. За эти 12 месяцев по всей стране было введено в эксплуатацию около 50 гигаватт новых солнечных электростанций. (Солнечные электростанции обычно измеряются по мощности, а не по площади.) Теперь рассмотрим другие цифры для сравнения. В Китае только за первые три месяца 2025 года в национальную энергосистему было добавлено 60 гигаватт новых солнечных мощностей. Затем в апреле было добавлено ещё 45 гигаватт. Наконец, в мае было добавлено ошеломляющее количество новых мощностей — 92 гигаватта, или 3 гигаватта в день.
В чём причина этого безумного скачка в развитии солнечной энергетики? В начале 2025 года — в попытке обуздать сектор возобновляемых источников энергии — Пекин объявил о прекращении давней политики, которая фактически поддерживала цены на возобновляемые источники энергии, привязывая их к ценам на «базовую» угольную энергию в каждой провинции. Пекин заявил, что на любые солнечные электростанции, введённые в эксплуатацию после мая 2025 года, эта мера распространяться не будет. Таким образом, повальное увлечение установкой солнечных батарей было просто массовой попыткой воспользоваться старыми условиями.
После мая количество новых солнечных электростанций, конечно же, резко сократилось. В последующие четыре месяца в среднем вводилось в эксплуатацию всего 10 гигаватт новых солнечных электростанций, что вдвое меньше, чем в предыдущем году, но всё же значительно быстрее, чем в Америке на пике.
В Китае одна из проблем, связанных с бурным развитием солнечной энергетики, заключается в том, что она перегружает национальную энергосистему как с технической, так и с экономической точки зрения. Чтобы рынки электроэнергии работали, управляющие энергосистемой должны постоянно балансировать спрос и предложение, но предложение не всегда можно сократить, когда оно превышает спрос. Атомные электростанции нельзя просто включать и выключать всякий раз, когда солнечная энергия перегружает энергосистему. Кроме того, некоторые китайские угольные электростанции обеспечивают население теплом с помощью пара, поэтому они должны работать, даже если вырабатываемая ими электроэнергия является избыточной.
Одним из негативных последствий избытка энергии является то, что большая часть солнечной энергии просто тратится впустую или «ограничивается» в пользу грязных источников энергии, которые сложнее отключить. Другой проблемой является то, что прерывистый характер возобновляемых источников энергии усложняет задачу по поддержанию стабильности энергосистемы. По данным South China Morning Post, в августе 2024 года в Синьцзяне, самом западном регионе Китая, где строительство объектов возобновляемой энергетики ведётся наиболее масштабно, из-за плохо контролируемых колебаний напряжения, вызванных солнечной и ветровой энергией, произошло региональное отключение электроэнергии, которое даже поставило под угрозу национальную энергосистему.
Несмотря на то, что справиться с избытком электроэнергии на техническом уровне непросто, его экономические последствия ещё более неприятны. Как учит экономика, цены снижаются, когда предложение растёт быстрее, чем спрос. Но на большинстве рынков у этого процесса есть конечная точка: бесплатно. Рынки электроэнергии устроены иначе. Некоторые генерирующие компании (например, вышеупомянутые угольные и атомные электростанции) настолько не хотят сокращать производство, что предлагают платить за привилегию продолжать вырабатывать электроэнергию. Это, в сочетании с абсолютной необходимостью поддерживать баланс энергосистемы, может привести к отрицательным ценам, которые стали обычным явлением в густонаселённой китайской провинции Шаньдун. Это неприемлемая ситуация, но энергоёмкие промышленные предприятия с радостью пользуются ею. Десятилетия назад металлургический гигант Weiqiao Aluminium вышел из энергосистемы Шаньдуна и начал использовать собственный угольный флот для обеспечения энергией своих плавильных заводов. В прошлом году он снова подключился к энергосистеме, чтобы воспользоваться более низкими тарифами, связанными с «зелёными» технологиями.
Более того, китайские производители солнечных батарей, которые, если вы помните, возможно, спасают мир, даже не получают прибыли за свои труды. Они с трудом выживают в условиях жёсткой конкуренции. В основе цепочки поставок солнечных батарей лежат производители поликремния — очищенной кремниевой подложки для панелей. Избыток этого продукта привёл к падению цен и прибыли. Китайское правительство попыталось взять под контроль поставки, подтолкнув крупнейшие компании по производству поликремния к созданию картеля и вытеснению более мелких игроков, которые отказываются уходить с рынка. Но пока это кажется маловероятным.
Аналогичная ситуация наблюдается и на более высоких уровнях цепочки поставок: производственные мощности по выпуску солнечных слитков, пластин и панелей превышают спрос, что приводит к ценовым войнам, снижающим прибыль, поскольку компании пытаются сохранить свою долю на рынке. В то же время стремительное развитие технологий вынуждает компании инвестировать в расширение производства с использованием новейших разработок, чтобы не отстать от конкурентов. Когда совершенно новая технология производства солнечных панелей позволяет увеличить генерирующую мощность на 10 %, производители, которые не могут быстро наладить новые производственные линии, делают это на свой страх и риск. Для потребителя эта дополнительная мощность означает больше энергии при меньших затратах на недвижимость, возможно, потребуется меньший участок земли для покупки солнечной электростанции. Для производителя это означает разницу между выгодной ценой и попаданием в категорию «остатки».
По мере того как избыток китайских панелей поступал на международный рынок, вместе с ним распространялась и странная динамика. Как и в провинции Шаньдун, в Германии из-за китайских панелей стали обычным явлением отрицательные цены на электроэнергию. Или возьмём Пакистан. Примерно в 2022 году из-за глобального скачка цен на природный газ пакистанская электросеть стала ещё дороже и менее надёжной, чем обычно. Но вместо того, чтобы просто страдать или запускать дизельные генераторы, миллионы пакистанцев установили солнечные панели, чтобы отключиться от сети. Страна импортировала так много китайских солнечных панелей, что энергосистема в целом начала погружаться в так называемую «смертельную спираль». Клиенты начали отказываться от услуг, что привело к ещё большему росту цен, из-за чего ещё больше людей стали отказываться от услуг, и так далее.
Кому это выгодно, кроме окружающей среды? На самом деле сложно сказать. Правительство Китая является одним из основных кредиторов пакистанской энергосистемы. Таким образом, китайские компании подрывают экономику крупных проектов развития, финансируемых государственными банками.
Если бы только было больше накопителей электроэнергии — технологий, которые сохраняют солнечную энергию, вырабатываемую в течение дня, и высвобождают её вечером, — тогда многие проблемы, с которыми сталкивается китайский рынок возобновляемых источников энергии, были бы решены. Солнечные панели стали бы более ценными для энергосистемы, их производство не пришлось бы сокращать, а производители смогли бы продавать больше своей продукции по более высоким ценам. Конечно, Китай стал доминировать и в этом быстрорастущем секторе: он является крупнейшим в мире производителем аккумуляторов. Но китайская электроэнергетическая система ещё не определилась с правилами и ценообразованием, которые позволили бы достаточно быстро наращивать ёмкость аккумуляторных батарей. Кроме того, подавляющее большинство аккумуляторов, которые производит Китай, не используются для хранения энергии в сети. Они совершают революцию в другой «зелёной» отрасли, в которой всё больше доминирует Китай и которая развивается быстро, дёшево и бесконтрольно: в автомобильной промышленности.
В 2018 году город Шанхай заманил Tesla строительством гигафабрики, предложив особенно привлекательные условия. В течение многих лет иностранные автопроизводители, такие как Ford, GM, Volkswagen и Toyota, доминировали на китайском автомобильном рынке — крупнейшем в мире, — но для ведения бизнеса в стране им приходилось создавать совместные предприятия с китайскими фирмами. Шанхай заявил, что Tesla может полностью владеть своими предприятиями в Китае. Также были предложены субсидии на землю и дешёвые кредиты.
Строительство гигафабрики Tesla в Шанхае было завершено за 168 дней. Она быстро стала крупнейшей фабрикой Tesla в мире. Её снабжала сеть местных поставщиков комплектующих, которая сформировалась вокруг неё. Единственная проблема — по крайней мере, для Tesla — заключалась в том, что эти местные фирмы в конечном счёте стали основой китайской цепочки поставок, которая ускорила развитие зарождающегося в стране сектора электромобилей. Практически за одну ночь такие компании, как Nio и BYD, начали производить электромобили, которые могли конкурировать с Tesla по цене и качеству. Как и в случае с солнечной энергетикой, множество участников боролись за долю рынка, что привело к снижению прибыли, но позволило потребителям выбирать из множества вариантов по отличным ценам.
К 2024 году почти половина всех автомобилей, продаваемых в Китае, будет оснащена электрическими двигателями. Китайские автопроизводители, выпускающие автомобили с двигателями внутреннего сгорания, терпят убытки или закрываются. А за рубежом последствия, возможно, ещё сильнее. За последние пять лет Китай превратился из аутсайдера в ведущего мирового экспортёра автомобилей, обогнав Японию, Южную Корею и Германию. В 2024 году он поставил за границу более 5,5 млн автомобилей. Другие страны начали паниковать из-за того, что их собственный автомобильный сектор может пострадать от конкуренции с более дешёвыми и экологичными автомобилями из Китая. США фактически запретили импорт из Китая, а Европа ввела серьёзные пошлины.
Однако, как и в солнечной энергетике, где низкая прибыль и высокие долги превратили некоторые компании в «мчащихся зомби», в сфере китайских электромобилей полно обанкротившихся и терпящих крах предприятий. Даже BYD, крупнейший игрок на мировом рынке, похоже, опасно близок к тому, чтобы выйти из-под контроля. Его продажи за последние несколько месяцев сильно упали по сравнению с предыдущим годом, а слухи о его долговой нагрузке заставляют некоторых задуматься, не рухнет ли он тоже, — и это несмотря на то, что люди по всему миру по-прежнему жаждут заполучить эти автомобили, а другие автопроизводители изо всех сил стараются конкурировать с ними.
Действительно, наибольшую выгоду от китайской революции в области возобновляемых источников энергии могут получить потребители как внутри Китая, так и за его пределами. В солнечной Австралии, где солнечные панели установлены почти на трети всех крыш, министр энергетики страны Крис Боуэн предложил «программу совместного использования солнечной энергии», в рамках которой в солнечные дни электричество будет предоставляться бесплатно в течение трёх часов. Солнечные и аккумуляторные системы позволили Гавайям закрыть последнюю угольную электростанцию, и такие системы помогают другим островам, например Ямайке, сократить потребность в импортном ископаемом топливе.
Одна страна — и особенно один лидер — пытается противостоять этой тенденции. Дональд Трамп ненавидит многих людей и вещи, но ветряные турбины и солнечные панели, похоже, занимают особое место в его сердце, полное презрения. Его администрация пыталась отменить крупные проекты по строительству ветряных электростанций на суше и на море, а также планы по созданию солнечной мегабазы «Эсмеральда 7» в пустыне Невада, которая могла бы соперничать с Западным Китаем. Трамп и его министр энергетики Крис Райт часто говорят о доминировании Америки в сфере энергетики, но при этом они лишают американские компании возможности внедрять и строить самые дешёвые источники электроэнергии в истории планеты, отдавая предпочтение устаревшим аргументам о неизбежности использования ископаемого топлива и маловероятным ставкам на малые модульные ядерные реакторы и, да, термоядерный синтез.
Даже среди миллиардеров, которые не разделяют мнение Трампа о том, что изменение климата — это обман, тяга к передовым, прорывным технологиям уже давно стала отличительной чертой американских инвестиций в борьбу с изменением климата и благотворительности. Это отношение воплощает в себе Билл Гейтс, который однажды назвал существующие «зелёные» технологии, такие как солнечная и ветровая энергетика, «милыми». Вместо этого Гейтс всегда предпочитал аристократический, капиталоёмкий подход к декарбонизации, вкладывая деньги в научно-фантастические технологии, до которых ещё пять лет, а не в быстрый и беспорядочный подход, предполагающий установку солнечных панелей на каждой крыше и пересмотр схем ценообразования на электроэнергию. (Недавно, когда стало ясно, что переход на возобновляемые источники энергии набирает обороты, Гейтс написал служебную записку, в которой сообщил, что полностью отказывается от финансирования борьбы с изменением климата.)
Мао Цзэдун как-то сказал, что революция — это не званый ужин. Это восстание, акт насилия, с помощью которого один класс свергает другой. Революция в сфере «зелёных» технологий, насилие в которой носит преимущественно финансовый характер и направлено на обесценивание активов компаний, добывающих ископаемое топливо, — это не званый ужин. И она не является неизбежной. Её ещё можно сдержать или замедлить. Да, она является результатом осознанного выбора, сделанного людьми, компаниями и правительствами, причём многие из наиболее важных решений были приняты в Китае. Но это происходит сейчас, и быстрее, чем наши системы — электросети, промышленные секторы, рынок труда, геополитика и многое другое — готовы к этому.
И это хорошо, потому что есть ещё одна сила, подпитываемая термоядерным синтезом на Солнце, которая также набирает силу и масштабы, к которым мы не готовы: изменение климата. Когда в конце октября ураган «Мелисса» 5-й категории пронёсся по Ямайке, Гаити, Кубе и Доминиканской Республике, унеся жизни более 90 человек и оставив без крова десятки тысяч людей, большинство государственных инвестиций в защиту населения от урагана оказались недостаточными. Некоторое утешение приносили солнечные панели на крышах, которые обеспечивали освещение, когда на следующее утро вставало солнце. Современная жизнь основана на глобальной энергетической системе. Несмотря на весь этот хаос, система претерпевает значительные изменения.
Материалы выходят раньше на нашем тг канале, заглядывайте.
