Хотя современная ветроэнергетика, подобно солнечной энергетике, берет начало в 70-х гг., ее реальное развитие началось лишь в нынешнем столетии. В 2000 г. общая мощность ветряных электростанций во всем мире составляла всего 17 гигаватт. К 2009 г. она достигла 144 гигаватт. К 2018 г. возросла до 564 гигаватт. Почти 50 % установленной мощности ветроэнергетики приходится на Азию, большая часть из них – на Китай
[461].
Бурному росту ветроэнергетики способствовали те же факторы, которые помогли развитию солнечной энергетики, в первую очередь технический прогресс. Более высокие башни, более длинные лопасти, новые материалы, более сложные системы управления и программное обеспечение, лучшие модели ветра и более точные прогнозы погоды – все это способствовало более мощному преобразованию энергии ветра в электроэнергию. Хотя 96 % мощностей ветроэнергетики расположены на суше, компании отважно уходят на шельф, где дуют более устойчивые и сильные ветры, где можно устанавливать более высокие башни, хотя технические проблемы, вызванные необходимостью противостоять волнам и износу, серьезнее. В настоящий момент более 80 % шельфовых ветроустановок сосредоточено в Европе, преимущественно на берегах и в прибрежных водах Северного моря.
Второй фактор – это множество стимулов и субсидий, требующих увеличения использования возобновляемых источников энергии в выработке электроэнергии. Третий фактор – резкое снижение цен, результат того, что уже упоминавшаяся организация REN называет «ожесточенной конкуренцией в отрасли». Последний фактор оказывает сильнейшее давление на компании, приводя к банкротствам, реструктуризациям и поглощениям.
Как и в случае солнечной энергетики, часто используемый термин «мощность» может быть неправильно истолкован. Ведь ветер, как и солнце, непостоянен. Мощность ветряной энергоустановки зависит от того, дует ли ветер. Но мощность повышается по мере развития технологий. Сегодня средневзвешенное значение мощности составляет 32 %, хотя между отдельными проектами ветроэнергетики существуют большие различия.
Европа имеет самую большую долю ветроэнергетики в общем объеме выработки электроэнергии – почти 12 %. В Китае этот показатель составляет 5 %, в Соединенных Штатах – около 6 %. В США штатом с самой большой долей электроэнергии, получаемой с помощью ветряных энергоустановок, является не Калифорнии, как могли подумать многие, а Техас, где она составляет 15 %. Если бы Техас был отдельным государством, то занимал бы шестое место в мире по показателю установленной мощности ветряных энергоустановок.
Быстрый рост ветровой и солнечной энергетики требует коренной перестройки всей столетней работы энергетической отрасли, изменения ее стратегии и структуры. «Люди понимают, что нам нужно больше электроэнергии, получаемой с помощью энергии солнца, ветра и воды. Нам нужно заменить каменный уголь на газ, – сказал исполнительный директор одной европейской коммунальной компании. – Это коренным образом изменит модель всех энергетических компаний». Они переходят от традиционной центральной генерации, основанной на электростанциях, работающих на угле, газе или атомной энергии, к распределенной и периодической генерации, базирующейся на использовании рассредоточенных на обширной территории ветряных электростанций и кластеров солнечных батарей.
Но насколько быстрым будет переход и как он будет выглядеть с другой стороны? Прогнозы очень разные. По нашим сценариям, к 2040 г. мировое потребление электроэнергии вырастет до 60 %. К этой дате доля ветряной и солнечной энергетики будет находиться в интервале 24–36 %. Что ни говори, это большой скачок по сравнению с сегодняшними 7 %. Причина большого разброса прогнозов – неопределенность в развитии технологий, политики и экономики.
В Соединенных Штатах доля солнечной и ветроэнергетики в общем объеме генерации электроэнергии резко выросла с 2 % в 2010 г. до 10 % в 2019 г., и ее рост будет продолжаться. Но, несмотря на то что есть много вещей, которых мы не знаем или в которых не можем быть уверены, одну вещь мы знаем точно: электроэнергия в Соединенных Штатах не будет на 100 % вырабатываться с использованием возобновляемых источников энергии ни к 2030-му, ни к 2050 г. Для этого нет ни технологий, ни денег, ни сетей. Как не существует и волшебной палочки, способной стереть существующую энергетическую инфраструктуру, трансформировать правовую базу и политический ландшафт, одновременно гарантируя, что потребности граждан в надежном снабжении электроэнергией будут удовлетворены. Дальнейшая электрификация экономики лишь увеличит спрос, что сделает достижение стопроцентного показателя еще менее вероятным
[462].
Ситуация в мире подтверждает эту точку зрения. Даже Дания, электроэнергетика которой периодически производит больше электроэнергии, чем страна может потребить, также зависит от импорта электроэнергии, производимой на шведских АЭС, норвежских ГЭС и немецких ТЭС (работающих на каменном угле), необходимой для поддержания стабильности ее энергоснабжения.
Один из факторов, который необходимо учитывать, – это огромные капиталовложения, которые сегодня потрачены впустую, долгосрочные инвестиции в электроэнергетику во всем мире – и инвестиции, которые делаются в настоящее время. В 2011 г., после аварии на АЭС «Фукусима» в Японии, Германия объявила, что закроет свои 17 АЭС к 2022 г. Но в период с 2011 по 2018 г. Китай ввел в строй 31 новую АЭС, что почти в два раза превышает число реакторов, закрытых в Германии. В 2018 г. рост доли природного газа в мировой электроэнергетике в два раза превысил этот показатель для возобновляемых источников энергии. Другими словами, необходимо смотреть на энергетический поворот широким взглядом.
Электрификация в мире осуществляется с возрастающей скоростью. Но одновременно повышается его зависимость от надежности и предсказуемости поставок электроэнергии. Положительные стороны ветровой и солнечной энергетики понятны. После того как мощности введены в действие и оплачены, нет никаких затрат на топливо. Однако существуют расходы как на техническое обслуживание, так и на общую энергосистему в управлении возобновляемой энергетикой. Непостоянство ветряной и солнечной энергетики, другими словами, их прерывистость представляет собой главную проблему. Дело в том, что необходимо интегрировать большие и постоянно меняющиеся порции электроэнергии, полученные с помощью ветряных энергоустановок и солнечных батарей, в электросеть, обычно работающую на ритмичной передаче электроэнергии от традиционных электростанций в соответствии со спросом в определенное время суток. Количество электроэнергии, полученной с помощью ветряных энергоустановок и солнечных батарей, растет, и это становится все более серьезной проблемой. Варум Сиварам в своей книге о солнечной энергетике предупреждает: «Увеличение производства электроэнергии на солнечных электростанциях может снизить надежность сетей». Он добавляет: «На подходе еще больше электроэнергии, полученной на солнечных электростанциях, что может повлечь за собой резкие колебания выходной мощности. Это повышает риск прекращения подачи электроэнергии». Варум Сиварам говорит также о понятии экономического риска в солнечной энергетике – он называет его дефляцией стоимости. Когда электроэнергия, полученная на ветряных (или солнечных) электростанциях, попадает в сеть, ее мощные волны вынуждают цены стремиться к нулю, снижая доходы инвесторов. В результате инвесторы начинают задумываться о целесообразности инвестиций в солнечную энергетику (если только правительство не поможет)
[463].
