Мифы новой эры
Сообщество «Образ будущего» 14:04 24 ноября 2016

Мифы новой эры

на вопросы «Завтра» отвечает специалист по энергетике, автор информационных порталов «Однако» и «На линии» Вячеслав Лактюшкин
5

"ЗАВТРА". Тема нашего сегодняшнего разговора — "зелёная" энергетика. Уже есть некие наработки, связанные с достаточно массовым внедрением "зелёной" энергетики в Европе и в США, как и в некоторых других частях мира. Что можно о ней сказать: это состоявшаяся технология, это технология, за которой светлейшее будущее, или это просто какая-то заурядная часть энергосистемы, которая будет с нами, но никогда не будет неким новым "становым хребтом" энергетики будущего?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. В последнее время появилось достаточно много интересных событий глобального плана. Я не имею в виду какие-то нюансы, а говорю именно о тенденциях. Например: солнечная энергетика начала сдавать свои позиции в Европе. В Германии, которая всегда была флагманом "зелёных" технологий, пик установки новых "зелёных" мощностей в генерации миновал примерно три года назад, а сейчас там устанавливают буквально считанные гигаватты — новые проекты в разы меньше, чем в 2012 году. Связано это с тем, что резко снизились субсидии в "зелень". Раньше субсидии позволяли иметь огромную маржу и производителям, и потребителям, и до этого снижение субсидий не особо отражалось на вводе новых мощностей. Но в 2016 году субсидии в Германии очень сильно ужали — и результат для "зелёных киловатт" оказался печальным — оказалось, что на свободном рынке они неконкурентны. То есть тренд в отрасли новой энергетики сегодня в Европе уже нисходящий.

"ЗАВТРА". Получается, что новые мощности ещё продолжают устанавливаться, но вот их темп ввода, та самая вторая производная — сильно упала?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Да, именно скорость роста, то, на что все надеялись — очень просела. Это стало появляться буквально сразу, как только вышла итоговая статистика за 2015 год. Но это Европа — в то же время в других регионах идёт противоположная тенденция. Например, Китай сегодня уже имеет солнечной генерации больше, чем Германия. В 2015 году в Китае было уже примерно 43 гигаватта установленной солнечной мощности против 40 гигаватт в Германии. А ветряной электрогенерации в Китае даже больше, чем во всей Европе — то есть включая и таких флагманов зелёной энергетики, как Дания, Великобритания и Испания, и масса других стран Западной и Восточной Европы.

"ЗАВТРА". А что для Китая сейчас, в его общем балансе, эта ветряная энергетика? Насколько я помню, в Китае 83% энергии даёт вообще такой "старый" энергоноситель как каменный уголь.

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Да, но в Китае это примерно 180 гигаватт "ветра" против 1000 гигаватт всей энергетики, но за счёт того, что ветер имеет достаточно низкий коэффициент используемой установленной мощности, то эти 170 гигаватт выглядят где-то как 5% китайской электрогенерации. Но это уже сравнимо с генерацией такой страны, как Украина. Можно сказать, что тренды по зелёной энергетике разнонаправленные в мире. Где-то она действительно растёт сегодня семимильными шагами, а где-то — и не оправдала начальных надежд.

"ЗАВТРА". Хорошо. В целом — о финансировании, скрытом и открытом субсидировании — в виде налоговых льгот, в виде беспроцентных кредитов, специальных тарифов на зелёную электроэнергетику в Европе, не говорил уже только самый ленивый. А как обстоит ситуация в других частях мира? Вот Китай, его рост — он объективно обусловлен тем, что это востребованная часть энергетики или там тоже есть своя программа субсидирования?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Насколько мне известно, программы субсидирования есть вообще везде. Кроме того, в условиях достаточно низких оптовых цен на электроэнергию в Китае, солнечная энергетика, конечно же, не сможет конкурировать с тем же углём. Я вообще с трудом себе представляю, где она сможет реально конкурировать. То есть — надо делать поправку на то, что она возможно и сможет конкурировать — но в очень узком диапазоне, в каких-то особых условиях, на чём часто и выстраивают информоповоды в СМИ. Да, часто происходит, что локально "солнце бьёт уголь", но в целом, если смотреть в общем ситуацию по миру, то она далека от идеала. Поэтому и приходится субсидировать эту отрасль, везде. И тут надо вспомнить то, что себестоимость установки солнечной энергетики составляет примерно 100 долларов за мегаватт-час генерации будущей электроэнергии. Это не катастрофично выше, чем традиционная энергетика, но, тем не менее, выше.

"ЗАВТРА". То есть, получается, нам показывают некие острова благополучия в весьма мутном и бушующем океане, в котором где-то новая энергетика тонет, где-то банкротится, но где она и выплыла — а нам это преподносится как некий магический рецепт для всех?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Да, я думаю, это достаточно хорошая аналогия.

"ЗАВТРА". Тогда следующий вопрос. Какие есть моменты, которые органически присущи солнечной энергетике и не могут быть устранены никакими инженерными или научными ухищрениями? Некоторые сейчас говорят: вот изобрели органические солнечные батареи, они нам позволят дёшево и сердито сделать совершенно новую солнечную энергетику. И я вспоминаю, что я это слышал по поводу аморфного кремния, который и в самом деле был дешевле кристаллического, только вот его КПД оказался тоже в полтора раза меньше.

Например, пока что нет технологий полного перехода на зелёную энергетику — пока её можно резервировать традиционными мощностями, всё выглядит чудесно. Но в тот момент, когда она начинает работать в одиночку, в совершенно жёстком "островном" (в буквальном и энергетическом смыслах) режиме, в котором любая тепловая или атомная электростанция может работать легко — то здесь и начинаются проблемы. Есть ли у нас сейчас какие-нибудь наглядные примеры того, как этот переход происходит в реальности, а не в мечтах?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Каких-то неразрешимых глобальных проблем на этом пути, на мой взгляд, нет. Человечество развивается уже не один десяток тысяч лет, и что оно только не порешало за эти времена. Тут другой вопрос: а когда и какими усилиями будут решены эти проблемы? Ясно, что это не случится в ближайшие 10-20 лет — слишком уж масштабен такой процесс. Но, если взять, например, Германию, где доля солнечной энергетики уже составляет 7-7,5% от всей электрогенерации — то даже при таких условиях Германия справляется с таким удельным весом новой энергетики и энергосистема Германии устойчива. Более того, там до сих пор даже нет необходимости строить какие-то значительные аккумулирующие мощности. Соответственно, в других странах, где доля такой непостоянной, солнечной или ветряной, энергетики выше или ниже, тоже пока таких проблем нет — и такую проблему пока решать нет смысла. И когда её надо будет решать — это вообще большой вопрос, потому что я привёл в качестве примера Германию как самый развитый рынок новой энергетики — но, как мы сказали, именно там идёт сегодня самое сильное замедление роста ввода новых мощностей. Поэтому там и через 5 лет, скорее всего, будет 8-9% солнечной энергетики.

"ЗАВТРА". Но это означает, что эти 8-9% солнечной энергетики и пусть даже 15% ветряной энергетики, задают и 75% в "старой" энергетике, энергетике прошлого уклада и в технологиях ещё середины ХХ века?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Да, конечно. Даже в перспективе получается, что у нас осталось 3/4 старого уклада — и от этого никуда не деться. И, кроме того, такая ситуация в ближайшие годы никак не поменяется. По крайней мере, в Европе.

"ЗАВТРА". Но ведь Европа в этом вопросе флагман, ведь во всём мире и того меньше солнечной энергетики?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Да, тут стоит перейти к количественным показателям. Во всём мире сейчас где-то 1% электроэнергии вырабатывается за счёт солнечной энергетики и чуть более 2% — за счёт ветряной. Соответственно, если перейти от доли в электроэнергии к доле от всей энергетики, включая, в первую очередь, весь транспорт, который больше всего зависит от минеральных топлив, то доля новой энергии будет и того печальнее — около 0,5% от всего мирового производства энергии, даже сейчас, после десятилетия бурного роста.

"ЗАВТРА". Так что, все эти разговоры о "новой энергии", которые идут уже десятилетиями — так как первая программа солнечной энергетики была принята в США в 1972-м году — это пустое? Где же тот новый уклад, новая технологическая волна, высокие технологии, новые рабочие места? Где электромобильчики, которые ездят по городу, как в фильме про Алису Селезнёву? Вся эта постиндустриальная благодать, которая якобы должна была возникнуть с приходом солнечной энергетики?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Тут надо учесть два аспекта. Первый аспект, что мы всё-таки живём в материальном мире, где всё обязано подчиняться законам этого материального мира. Если в интернете игру "Покемон" сегодня вывели на рынок и через неделю в неё играют миллионы — то в реальном мире события гораздо инерционнее. Это не движение виртуальных пикселей на экране смартфона.

Когда людям приходится, как в случае новой энергетики, создавать реальные вещи из упрямого железа, скорости такого процесса ниже в сотни, в тысячи раз. Поэтому, когда речь заходит о том, чтобы создать с нуля новую энергосистему на солнечных батареях и на ветряках — то на это уйдут десятилетия. И это нормально. А если мы говорим о том, что нужно заменить всю существующую энергетику, которую строили целое столетие, то на её замену потребен временной отрезок того же порядка — десятки, а то и сотня лет.

Вторая же проблема — это низкая база. Если мы посмотрим на рост той же солнечной энергетики, то удвоение установленной мощности станций происходит где-то за четыре года, то есть по прошествию четырёх лет у нас станций вдвое больше, чем в начале периода. Но это, фактически — экспонента или геометрическая последовательность: 1%, 2%, 4%, 8%…

И все международные агентства сходятся на том, что такая экспонента роста будет продолжаться ещё какое-то время в ближайшем будущем. Сегодня, напомню, мы в мире только в начале этой экспоненты, имея всего 0,5% в новой энергетике, которая, весьма вероятно, удвоится к 2020 году и составит где-то 1%, а может быть и целых 2%!

"ЗАВТРА". А к 2025-му будет целых 4% новой энергетики, а в 2030-м — даже 8%!

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Да. Но тут надо смотреть не просто на "голые" проценты, а и понимать разницу между абсолютными и относительными величинами. Потому что если, например, надо вырасти от 1% до 2%, что составит, допустим, 50 гигаватт мощности при 1% и 100 гигаватт при 2% — то рост будет на 50 гигаватт. И совсем другое дело — расти с 8% до 16% за те же 4 года — это уже, как понимаете, будет рост на 8% — или, как нетрудно посчитать, на 400 гигаватт мощностей.

"ЗАВТРА". Но это означает, что нужно в два раза больше построить заводов для производства батарей, но они всё равно должны себя окупить. Причём окупить уже на более сложном и уже состоявшемся рынке, на котором уже упали цены на солнечные батареи — чему все так сегодня радуются. Но это и означает одновременно то, что завод зарабатывает меньше, а не всё можно окупить усовершенствованием технологий — и в итоге можно дойти и до убытков.

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Да, такие проблемы есть, но, тем не менее, экспоненциальный рост в новой энергетике прогнозируют ещё на десятилетие минимум.

"ЗАВТРА". В начале разговора мы сконцентрировались на фотоэлектрическом преобразовании и на энергии ветра — как на самых известных проектах зелёной энергетики. Но есть и масса проектов, связанных, например, с обратным осмосом, где используется пресная и солёная вода для получения электроэнергии. Есть варианты поднимать ветряки куда-нибудь в верхние слои стратосферы в виде дирижаблей — сейчас такие проекты ведут на Аляске. Есть попытки использовать приливы и энергию волн морского прибоя. Насколько эти альтернативы вышли из "коротких штанишек" забав изобретателей и учёных?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Начнём с того, что в реальном масштабе человечества даже солнце с ветром ещё не вышло из тех самых "коротких штанишек", то есть из своих 1-2% в балансах. Поэтому все озвученные вами альтернативные концепции, они не то, что не "в штанишках" — они ещё "в памперсах", в которых они пока ещё по полу ползают, а не ходят за ручку со взрослой энергетикой, как ветер и солнце. Если солнце и ветер — это перспектива для определённой доли генерации, в 2030-х годах, но не раньше, то здесь мне даже сложно представить, когда такой расцвет может быть у приливных, волновых или каких-то иных технологий. Ведь сегодня даже солнце дороже традиционной энергетики — атомной и на ископаемом топливе, ветряки примерно по себестоимости на уровне традиционной, а вот приливные электростанции я видел лишь в виде грубой оценки — но она была где-то в 5 раз выше по стоимости, чем традиционная энергетика. То есть это настолько несерьёзно и столь далеко от реалий сегодняшнего дня, что это даже сложно обсуждать.

"ЗАВТРА". Хорошо, мы здесь упомянули, что электроэнергия — да, конечно, это один из самых удобных энергоносителей. Мы, как человечество, пытаемся всё превратить в электроэнергию — будь то уголь, газ или даже нефть. Но, тем не менее, у той же нефти есть замечательное свойство — свойство аккумулятора энергии. И мы его используем именно для транспортной энергии, в автомобилях, самолётах, судах. А как сейчас мы можем использовать энергию ветра и солнца? Ведь мы превращаем эту энергию в электричество — а при этом хранить электроэнергию мы так толком и не научились. Вот много говорили о литий-ионных батареях. Например, Илон Маск построил громадную фабрику, все говорят: всё, мега-фабрика, теперь у Маска есть своё производство аккумуляторов, вопрос решён! С другой стороны — "Тойота" уже выпускает серийный автомобиль на водородных элементах. С третьей — во всех отчётах по развитию энергетики написано: побольше-побольше делаем самых разных резервных мощностей: на природном газе, на нефти, на угле, аккумулируем энергию в ГАЭС, в водороде. Что можно сказать по поводу аккумуляции? Ведь как ни крути — а это "ахиллесова пята" новой энергетики.

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Во-первых, нужно сказать, что аккумуляция до сих пор нерентабельна, это раз. И будет рентабельна, наверное,только когда-нибудь в будущем, неизвестно ещё пока в каком. Во-вторых, как пример, недавно был выпущен отчёт немецкого научно-исследовательского института имени Фраунгофера о том, как немцы видят энергосистему Германии в 2050 году. Там основной акцент сделан не на электроаккумуляторах, а на сохранении энергии в качестве тепловой энергии.

"ЗАВТРА". А как её потом превращать?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. В этом нет необходимости. Это горячая вода для каких-либо нужд: отопления или горячего водоснабжения. То есть мы нагреваем солнечной энергией или, ещё хуже, электроэнергией ветряков холодную воду, а потом используем её для жилищно-коммунальных нужд.

"ЗАВТРА". Но нас же учили в детстве, что превращать электроэнергию в тепло — это топить ассигнациями в чистом виде!

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. С одной стороны — как бы да, но с другой стороны, когда солнечной и ветряной энергии будет много и она будет дешёвой где-нибудь в 2030-м или в 2040-м году — возможно, это будет уже менее актуально. Мир-то меняется.

"ЗАВТРА". Насколько я знаю, в этом отчёте был достаточно большой упор сделан на технологии электролиза, метанизации водорода — то есть химического запасания электрической энергии. Насколько они реальны для применения в каком-то ближайшем или отдалённом будущем?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Такие технологии и расчёты по ним там, конечно, присутствуют. Но в этом есть своя сложность: одно дело — нагреть воду, это просто и дёшево, а совсем другое дело — получать водород или метан из электроэнергии, это сложнее и в технике, и в финансах. Поэтому, во-первых, в отчёте этим аспектам уделено меньше внимания, а во-вторых, раз это дороже, то соответственно это будет и меньше распространено.

"ЗАВТРА". А вот если взять опыт солнечной Австралии или ветреного Альбиона — и постараться перенести его на российскую почву: что приживётся, а что просто умрёт, даже не дав никаких "зелёных ростков"?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Как сказать… Например, на Алтае у нас существует солнечная электростанция. Около 5 мегаватт мощности, совсем чуть-чуть, но она работает. В контексте России у нас своя специфика — у нас много дешёвого газа, реально дешёвого. Есть много дешёвого угля. Есть атомная энергетика, есть гидроэлектростанции. Тоже дешёвые. Поэтому новой энергетике некуда особо приживаться — только, наверное, в какие-то такие отделённые, островные места.

"ЗАВТРА". Например, в Якутию возим дизель для того, чтобы получать электроэнергию, значит, стоит там поставить солнечную батарею?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Там либо дизель, либо уголь. И всё это возят по зимникам, от железнодорожных станций и месторождений угля. Есть, например, пункт А и пункт Б, а между ними 500 км зимников по болотам — и в прямом смысле сотнями километров грузовики-самосвалы возят уголь. Конечно, это не лучший вариант. Но в Якутии немного ветра, там континентальный климат, и солнца немного. Но вот на Камчатке ветер есть. И на европейском севере России тоже ветра завались, и там ветряки уже стоят. Но там им холодно, там бывает и "минус 50", бывает обледенение лопастей, им надо приделывать обогрев, а это тоже затраты. Поэтому ветряная энергетика там пока что убыточна.

То есть везде в России есть свои особенности, но они преодолимы. Многие вопросы на практике уже решены. Я поэтому верю, что перспективы есть — есть в России и ветер на Крайнем Севере и Дальнем Востоке, есть и солнце на Кавказе или на Алтае, на юге России. В этом плане что-то сможет прижиться. А на остальной территории это "мода" и пиар — это, во-первых, дорого и неэффективно, а, во-вторых, зачем, если есть куча традиционных источников, к тому же и возобновляемых, как ГЭС? Живёт же Швейцария на энергии ГЭС — и никто там не кричит о ветряках.

"ЗАВТРА". Хорошо. Подводя итоги нашей беседы, можно сказать, что в целом у "зелёной", солнечной и ветряной энергетики достаточно большое будущее в целом по миру. И, судя по всему, идёт тренд на удвоение за 4-5 лет объёма новой энергетики. Хотя, за счёт низкой базы этот объём остаётся достаточно скромным и вряд ли выпрыгнет даже и за пределы 10% от общей энергетики даже в следующем десятилетии. А для России как всегда приходится искать какой-то свой путь, учитывая наши природные, климатические условия, даже богатство российских недр, которые позволяют ещё достаточно долго заниматься традиционными источниками и экономить на этом большое количество своих собственных усилий — всё-таки это лучше, чем оббивать лёд от ветряных лопастей на Крайнем Севере или пытаться поймать лучики солнца в Якутии. Но можно ли всё-таки сказать, что это будет новый технологический уклад и когда?

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Конечно, будет. Уголь, нефть, газ всё-таки штуки не "резиновые" и вскорости закончатся. Будет расти и новая энергетика, пусть и не так быстро, как хочется, но будет. С учётом сегодняшних скоростей говорить о новом укладе можно минимум к году 2030-му, если брать по всему миру. И это самый оптимистический прогноз. Потому что Китай, например, планирует 1000 гигаватт солнечной энергетики только к 2040-му году. Для сравнения — мощность всей электроэнергетики России составляет около 240 гигаватт. Конечно, как мы уже говорили, впрямую ветряную и солнечную энергетику в традиционные источники пересчитывать нельзя, надо учитывать тот самый коэффициент использования установленной мощности (КИУМ), который для новой энергетики составляет не более 25%. Поэтому с пересчётом по КИУМ у Китая будет новая энергетика, сравнимая с мощность сегодняшней энергетики России, где-то к 2040 году. Но тут надо учитывать и то, что у Китая его собственная традиционная генерация уже в разы превосходит российскую. В итоге эти какие-то гипотетические сотни гигаватт, которые будут в 2040‑м…

"ЗАВТРА". …составят всё равно десяток процентов от всей энергетики Китая в 2040 году.

Вячеслав ЛАКТЮШКИН. Да. Вроде бы смотришь: экспоненциальный рост, всё дешевеет, сплошные позитивные новости — и всё это правда. Но как только берешь ручку, бумагу и экстраполируешь что-то, даже с некими оптимистическими тенденциями в будущее — то сразу видно, что это вопрос не ближайших пяти или даже десяти лет. Потому что за год или даже за десятилетие новую энергетику никак не выстроить.

Материал подготовил Алексей АНПИЛОГОВ

Загрузка...

Комментарии Написать свой комментарий
24 ноября 2016 в 14:55

Но почему ТАБУ на проблеме КОНКУРЕНЦИИ нефте-газовых ТНК и их УНИЧТОЖАЮЩЕМ давлении на процесс развития "зеленой энергетики"?

Это же ГЛАВНЫЙ вопрос - искусственного ТОРМОЗА будущему человечества?

25 ноября 2016 в 06:08

Джони! Но у нас почти никак не задействована энергия Океана, энергия Недр. энергия Магнитного поля Земли (а это же готовый и постоянно включенный трансформатор, и как с него энергию снимать век назад Н. Тесла показал!)

Абсолютно чистая, безопасная и дешевая энергия будущего мира!

А наши нефтяные и газовые "короли" реально УНИЧТОЖАЮТ планету, выкачивая КРОВЬ живой Земли! И только - ради денег, людям уже давно достаточно четверти добываемых углеводородных ресурсов! Отчего, Вы полагаете, так легко президенты целых государств идут на ГИГАНТСКИЕ сокращения добычи нефти по первому свистку "сверху"? Да не нужна нам нефть и газ, нужна только биржевым спекулянтам и ворам-банкирам для манипуляций с бумагами, в которых написано: "триллион баррелей" - и РЕАЛЬНАЯ цена которым - три копейки в базарный день, а продаются они за миллиарды долларов!

Поэтому и ДУШАТ эти нелюди прогресс, в том числе в области "зеленой энергетики".

Что до ядерной энергии: Три-Майл-Айланд + Чернобыль + Фукусима вместе обладают большим синергетическим УЩЕРБОМ для человечества, чем Вторая Мировая война...

30 ноября 2016 в 20:10

"Что до ядерной энергии: Три-Майл-Айланд + Чернобыль + Фукусима вместе обладают большим синергетическим УЩЕРБОМ для человечества, чем Вторая Мировая война..."
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
Круто! А ведь Д. Тедеев, со всей очевидностью, имел в виду термоядерный СИНТЕЗ.
Последний на несколько порядков менее радиационно-опасен нежели ныне применяемые реакторы деления. А с учётом перспективы вовлечения в цикл Гелия-3 радиационная опасность практически обнуляется. К тому же, взорваться настоящий термоядерный реактор не может в принципе, т.к. в каждую единицу времени предполагается задействование минимального количество ТЯ- реагента.
Зачем же с умным видом СУДИИ выступать в той отрасли в которой, мягко говоря, некомпетентен?
Беда в том, что реализация УПРАВДЯЕМОГО ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА (УТС) канализирована в русло распилочно-тупиковых концепций. Кто-то может сказать, что этого не может быть... Может. Ещё как может! Наивные, видимо, полагают, что в тупиковое русло можно загнать экономику, а уж такое направление как УТС - да упаси боже. Блажен ...кто верует! Не буду (в очередной раз!) давать ссылку на самую перспективную концепцию УТС, которую успешно заблокировали оч-чень заинтересованные в том силы...

30 ноября 2016 в 20:23

Пожалуй ещё добавлю, что упование на топку "экологически-чистыми" кизяками, рапсовым маслом (при назревающем дефиците посевных площадей) и на прочие, иллюстрирующие отсутствие системного анализа, паллиативы - очередной тупик...