Чем будут отапливаться и освещаться наши дома: перспективы, реальность и сложные выборы возобновляемой энергии
Возобновляемую энергию часто называют альтернативной и пишут о ней как про уже почти наступившее светлое будущее, не имеющее альтернативы. Еще совсем недавно похожим образом относились к глобализации. Но внимательное изучение проблемы показывает, что в этой области есть свои сложности и не всегда однозначные выборы, пишет Валерий Сайковский в "МК-Эстонии".
Где граница между возобновляемой и обычной энергией? На первый взгляд, несложный вопрос не имеет однозначного ответа. Солнечная, гидро- и ветряная энергетика, традиционно считавшиеся главными источниками возобновляемой энергии, теперь вынуждены потесниться.
Биотопливо тоже относится к возобновляемым источникам, а последние изменения в части использования биодобавок в дополнение к обычному топливу вообще сделали границу между энергией, произведенной из обычных и возобновляемых источников, совсем зыбкой.
На специализированной конференции в Тарту лично слушал доклады о принципах организации экономически оправданной системы сбора навоза для производства биотоплива в Южной Эстонии и о параметрах биогаза, произведенного из навоза от разных видов домашнего скота. И это все тоже возобновляемая энергетика.
Нюансы использования
Мечта энергетиков во все времена — производство энергии на основе простого, равномерного по времени и легко управляемого процесса, когда изменение потребления не становится проблемой. При использовании возобновляемых источников c этим все непросто.
Например, солнечная батарея выдает в Эстонии 72–86 процентов годовой производительности за шесть месяцев, и в оставшуюся половину года батареи по большей части служат лишь украшением здания. При этом пик потребления приходится чаще всего именно на эти, несолнечные месяцы.
Ветряная и гидроэнергия имеют большие сезонные перепады, и производительность у этих видов отличается по годам. Снежная зима и полноводные реки весной — благо для ГЭС, но засушливое знойное лето — это праздник для ”солнечников” и катастрофа для гидроэнергетики.
А с регулировкой при быстром изменении нагрузки у всех видов возобновляемой энергетики серьезные проблемы, с чем связана сложность конструкции генерирующего оборудования, большие проблемы с преобразователями энергии и необходимость контролировать неравномерно загруженное оборудование, часто генерирующее недостаточно качественную энергию.
При этом максимумы потребления и генерации, как правило, не совпадают. Пик потребления у больших потребителей приходится на 8:00–12:00, а солнечной генерации — 12:00–15:00; по месяцам потребляется максимально в декабре-январе, когда объем генерации маргинальный.
В описанной ситуации даже при большом количестве энергии, производимой ”в сезон”, нужны инвестиции и в обычную электросистему, и в возобновляемую генерацию. При этом окупаемость возобновляемой энергетики длительная. У солнечных батарей она составляет обычно 12–15 лет.
Есть и наша чисто эстонская особенность солнечной генерации. По логике обычных стран для нее благоприятны южные регионы (в Германии даже перебрасывают излишнюю солнечную энергию с юга на север), но у нас это не так. ”Столицей солнца” по суммарной годовой генерации является Куреcсааре, близок по годовой генерации к ней и Кярдла.
Если посмотреть на нашу ”солнечную” карту, то за исключением трех-четырех ”солнечных островков” на юге, для нашей страны характерно распределение солнечной энергии по следующему принципу: минимум на востоке и постепенное улучшение по мере приближения к островам и Западной Эстонии. Описанная ситуация делает целесообразным развитие возобновляемой энергетики на островах. В 2015 году мясокомбинат уже построил там свой парк солнечной энергии.
Успехи и захватывающие дух планы
Эстония в прошлом году приблизились к выполнению красивой нормы 20–2020, что означает производство 20 процентов потребляемой энергии к 2020 году будут поступать из возобновляемых источников. В 2018 году было 19,1 процента, а в отдельные месяцы эта цифра составляет 23–24 процента. Нет худа без добра, Эстония могла бы раньше выполнить норму, но продолжающийся экономический подъем ”мешает”, сопровождаясь увеличением потребления (на семь процентов с 2015 года).
Главный специалист отдела энергетики Министерства экономики Лийза Руудер так оценила перспективы достижения цели: ”Если с ветроэнергетикой будет в этом году в целом так же хорошо, как и в первом квартале, то достижение двадцати процентов к концу года вполне реально”.
Дальнейшие планы светлого возобновляемого будущего выглядят так: доля в 27 процентов в общем объеме к 2030 году, запланированная в предыдущей директиве от 2012 года, в связи с успешным выполнением текущих планов была оптимистично увеличена ЕС в 2018 году до 32 процентов.
Представитель Министерства экономики не только не видит проблем с выполнением, но и сообщает, что Эстония ставит целью достигнуть к 2030 году доли в 42 процента. Следующий рубеж — переход к низкокарбонизированной экономике к 2050 году с долей возобновляемой энергии в 85–90 процентов.
По информации Лийзы Руудер, в Эстонии уже сейчас многое делается в этом направлении. В русле данной задачи недавно объявлен конкурс на предложение по производству 5 ГВт. ч в год энергии из возобновляемых источников, и уже в этом году можно ожидать на рынке эту энергию от солнечных станций и ветрогенераторов.
Одновременно государство продолжает серьезно заниматься устранением на государственном уровне препятствий строительству ветропарков. Среди нерешенных проблем возобновляемой энергетики уже долгие годы значится транспортный сектор и повышение энергоэффективности. В транспортном секторе Министерство экономики видит решение в еще большем пропагандировании использования электромобилей и широком использовании биометана в качестве топлива.
Согласно информации Министерства экономики, с сохранением примерного потребления на уровне 75,6 ТВт. ч проблем нет, но с обеспечением экономии энергии в 33 ТВт. ч в год все непросто. В этой сфере серьезно занимаются кардинальным увеличением энергоэффективности зданий.
С этого года все вновь строящиеся общественные здания должны обладать близкой к нулевой зависимостью от внешних источников энергии, а с 2021 года требование распространится и на остальные здания. В этом направлении все сложно уже на уровне терминологии, а еще сложнее с реальной выполнимостью требований, когда потребление в здании превышает определенный, вполне себе средний уровень в несколько десятков тысяч кВтч в месяц, не говоря о еще больших уровнях электропотребления.
Выполнение же этого с учетом описанных выше проблем с сезонностью генерации из возобновляемых источников делает необходимым серьезные инвестиции в проекты аккумулирования энергии. Это проблема общеевропейского уровня.
Противоречивые выборы и поводы для оптимизма
Самый очевидный и одновременно сложный выбор в этой сфере — между инвестициями собственника здания в более экономичное электрооборудование и в возобновляемые источники. В реальной жизни средства собственника ограничены и экономия от замены оборудования с быстрой окупаемостью может оказаться для него предпочтительнее, чем долго окупаемая возобновляемая генерация.
Массовая установка солнечных панелей в Эстонии началась в 2012–2013 годах. Обычно производитель декларирует их 25-летний срок службы, и с 2037 года начнется массовая замена. Как этот процесс будет происходить с точки зрения утилизации старых и обеспечения финансированием приобретения новых панелей — сейчас не знает никто.
Поводом для оптимизма можно считать степень обеспечения вышеописанных планов государственным финансированием. Лийза Руудер от имени министерства заверила, что бюджетная стратегия содержит покрытие всех запланированных инвестиций.
