Мировая энергетическая революция. Как возобновляемые источники энергии изменят наш мир - Владимир Сидорович

Сетевой паритет

Обратимся теперь к показателю, специально придуманному для альтернативной энергетики и называющемуся «сетевой паритет» (grid parity).

Конечный потребитель принимает решение об использовании того или иного варианта электроснабжения основываясь на экономических расчетах. Конечно, соображения могут быть иными, например экологическими. Тем не менее экономическая сторона, как правило, важна, и целесообразно подсчитать, что выгоднее – получать электроэнергию «из розетки» или, скажем, производить ее на собственной солнечной электростанции.

Сетевой паритет – это точка, в которой приведенная стоимость производства электричества (LCOE) на основе того или иного источника становится равной цене электроэнергии из сети. Другими словами, в данной точке потребителю становится безразлично с финансовой точки зрения, покупать электроэнергию у сети или производить ее из возобновляемого источника.

Поскольку приведенная стоимость производства электричества зависит от природных условий (например, величины солнечной радиации), а цены на электроэнергию в разных странах и для разных категорий потребителей отличаются, разные страны приходят к сетевому паритету в разное время. В текущий момент существует большой ряд исследований, доказывающих достижение сетевого паритета солнечной энергетикой (с тарифом для частных потребителей) Испанией, Италией, Германией, Португалией, Данией, штатом Гавайи, Австралией уже в 2012 г.[212] В связи с тем, что тарифы на электроэнергию для промышленных потребителей во многих странах ниже, сетевой паритет с индустриальным тарифом достигается возобновляемой энергетикой позже, тем не менее он уже достигнут Кипром[213] и Чили[214].

По данным Deutsche Bank, на нынешний день сетевой паритет достигнут в 10 штатах США, а во всех 50 будет достигнут в 2016 г.[215] Напомним, что цены на электроэнергию в США в среднем существенно ниже европейских, а для промышленных потребителей во многих случаях ниже, чем в России. Тот же Deutsche Bank прогнозирует, что в течение ближайших двух лет сетевой паритет будет достигнут солнечной энергетикой на 80 % рынков по причине роста тарифов на электроэнергию, с одной стороны, и падения стоимости солнечных систем – с другой[216]. Ожидается, что цена на солнечные модули упадет еще на 40 % в течение четырех – пяти лет.

Энергетическая рентабельность

Наконец, рассмотрим показатели энергетической рентабельности (англ. energy return on energy invested – EROI или ERoEI).

EROI – отношение количества энергии, полученной из определенного ресурса, к энергии, затраченной на создание (добычу) этого ресурса. Например, для бензина в числителе будет энергия, содержащаяся в одном его литре, а в знаменателе – энергия, затраченная на его производство, включая нефтеразведку, бурение и ректификацию. Если EROI больше единицы – ресурс является нетто-производителем энергии, если меньше – поглотителем. Чем выше показатель EROI, тем полезнее ресурс, поскольку на одну единицу он дает больше энергии, чем другие.

Уже из приведенного выше определения становится понятной некоторая ограниченность показателя – невозможно (ну, или почти невозможно) составить методику, позволяющую однозначно учесть все виды и количество использованной энергии при производстве того или иного ресурса. Статистические данные о затратах энергии в тех или иных процессах также не всегда в наличии. На значение показателя влияет и фактор времени: новый ресурс вначале имеет низкий EROI, поскольку много энергии вкладывается в его развитие, а отдача происходит позже. Кроме того, очевидно, что для фотоэлектрики, например, на показатель влияет местоположение электростанции (в условиях полярной ночи энергетической окупаемости не достичь никогда).

Да, показатель методологически неидеален. Тем не менее он полезен для сравнения в динамике энергетических альтернатив. Например, если нефть становится добывать тяжелее (удаленное месторождение, глубокое заложение и т. п.), затраты энергии (скажем, той же нефти) на извлечение единицы сырья увеличиваются, а EROI уменьшается, что, собственно, и происходит с нефтью сегодня.

В соответствии с данными одного из опубликованных научных исследований показатель EROI нефти уменьшился со 100 в прошлом столетии до 10–30 в настоящее время. EROI фотоэлектрических (солнечных) технологий составляет 19–38, угля – 40–80[217]. Новейшее исследование из США дает заключение об интервале EROI фотоэлектрики 8,7–34,2[218]. EROI ветряной энергетики, определенный в 2009 г. на основе изучения данных по 119 действующим ветряным турбинам, составил в среднем 25,2[219].

Для пестроты картины, точнее научной объективности нашего труда отметим, что исследование ученых-«атомщиков», опубликованное в 2013 г. в журнале Energy, содержит вывод о гораздо более скромных показателях EROI солнечной и ветроэнергетики: 3,9 и 16 соответственно, а при включении в систему накопителей энергии – 1,6 и 3,9. Разумеется, EROI атомной энергетики авторы оценивают высоко: в 75 единиц[220]. В то же время данная статья очевидно опирается на слишком малое количество не слишком свежих исходных данных по возобновляемой энергетике, и ее критики указывают на «серьезные методологические ошибки» авторов[221].

Считается, что для стабильного функционирования и развития современного индустриального общества показатель энергетической окупаемости должен быть не меньше 5:1, некоторые исследователи говорят о 7:1. Соответственно, энергетическая полезность возобновляемой энергетики уже находится на достаточно высоком уровне и в дальнейшем будет расти за счет повышения энергоэффективности производственных процессов, уменьшения объемов используемых материалов и т. п. EROI ископаемых ресурсов с течением времени, напротив, будет падать.

Экстерналии

Рассматривая сравнительные преимущества разных видов энергетики, мы никак не можем пройти мимо темы экстерналий, внешних эффектов (последствий) использования тех или иных видов энергоносителей, которые напрямую не отражаются в ценах на топливо или энергию. Очевидно, что в энергетической сфере основным видом экстерналий являются негативные последствия процессов генерации энергии на окружающую среду.

Поскольку внешние эффекты носят «расплывчатый» характер, их невозможно подсчитать с бухгалтерской точностью. Поэтому для монетарной оценки экстерналий используются соответствующие модели, учитывающие экспертные заключения. Одна из таких моделей под названием «Методика оценки внешних издержек для окружающей среды» предложена министерством окружающей среды Германии. В соответствии с его подсчетами внешние эффекты производства электроэнергии составляют для каменного угля – 8,9, бурого угля – 10,7, природного газа – 4,9, ветра – 0,3, гидроэнергетики – 0,2, солнечной энергетики – 1,2, биомассы – 3,8 евроцента на выработанный киловатт-час[222]. Таким образом, если прибавить указанные «внешние затраты» к стоимости производства электроэнергии утверждение о «дороговизне» возобновляемой энергетики становится еще менее состоятельным.

Корпорация Siemens, активно вовлеченная в энергетическое машиностроение и являющаяся крупным производителем ветроэнергетических установок, разработала «всеохватывающий» интегральный экономический индикатор, учитывающий наряду с LCOE внешние эффекты, субсидии, занятость и еще ряд факторов, связанных с процессом производства электроэнергии. Данный показатель был назван «Общественная стоимость производства электричества» (Society’s cost of electricity – SCOE)[223]. По расчетам Siemens, проведенным для рынка Великобритании, в 2025 г. самым низким SCOE будут обладать обе «ветви» ветроэнергетики, и даже фотоэлектрика в условиях Туманного Альбиона оказывается дешевле атомной, угольной и газовой генерации.

В 2011 г. в Германии было опубликовано исследование под названием «Расчет премии с учетом рисков для покрытия рисков ответственности, возникающих при работе атомных электростанций». Авторы исследования пришли к выводу, что ежегодная страховая премия для одной атомной электростанции должна составлять минимум €19,5 млрд. Подобная страховка подняла бы стоимость атомного электричества до абсолютно неприемлемых уровней[224].

Разобравшись со стоимостью, затратной частью возобновляемой энергетики и, как мне представляется, доказав несостоятельность мнений о «дороговизне ВИЭ», перейдем к вопросам государственной поддержки альтернативной энергетики и субсидиям на ее развитие.

Государственная поддержка ВИЭ

В странах, которые обычно называют экономически развитым, государство играет чрезвычайно важную роль в регулировании энергетического рынка. Часто встречающееся у нас мнение о западном царстве рыночной свободы, мягко говоря, наивно. В сферу госрегулирования входит в том числе стимулирование развития тех или иных секторов энергетики. Государственная поддержка энергетики осуществляется в разных формах. Это могут быть косвенные механизмы, такие как налоговые льготы и преференции, регулирование цен, торговые ограничения и лимиты. В самую последнюю очередь эта поддержка производится с помощью «строки в бюджете», т. е. путем прямого государственного финансирования, или государственных субсидий.