Почему "зелёная энергетика" никогда не станет конкурентоспособной

Никто не пытался собрать воедино цифры и статистику по европейской «альтернативной» энергетике? Рекомендую. Очень увлекательное зрелище. Уже через полчаса увлеченного копания в Интернете я понял: всё, что пишется об энергетической альтернативе, — ложь. Причем ложь от первого до последнего слова.

Предлагаю просчитать себестоимость производимой в Европе «зеленой» электроэнергии. Просчитать и убедиться, что НИКОГДА и НИ ПРИ КАКИХ обстоятельствах она не сравнится с традиционной, и что всё, что сегодня об этом пишут, — обман от первого до последнего слова.

Оговорюсь сразу: нельзя огульно отбрасывать любую идею. Ветрогенерация при стечении определенных обстоятельств может быть экономически выгодна. Есть у нее пусть и очень локальное, но будущее. Правда, к Европе это как раз относится в самую последнюю очередь. Вообще, очень похоже, что вся эта красивая сказка о зеленой энергетике возникла только как следствие энергетической войны. И страдают при этом сами европейцы, которые поверили в эту сказку. Сказку от первого и до последнего слова.

Гладко было на бумаге

Считается, что самым эффективным и самым подающим надежды видом «зеленой» элетроэнергетики является ветроэнергетика. Остальные способы получения электричества намного более затратные, а потому ниже, чтобы не терять времени, мы их рассматривать не будем.

Кстати, вы не обращали внимания, как сторонники «зеленой энергетики» объясняют свои преимущества? Я поинтересовался и выяснил, что 80-90% цифр в статьях кочуют уже второе десятилетие из материала в материал, причем никого особо не волнует, что данные эти давно устарели, а некоторые и просто вымышлены. С другой стороны, о своих достижениях «зеленые» говорят много. Причем каждый год выходят новые цифры, показывающие, как быстро «зеленая энергетика» догоняет традиционалов. Причем они очень не любят вдаваться в подробности. Почему? А вот как раз это я понял только после того, как сам в них погрузился и выяснил, что король-то голый. Причем голым он будет постоянно, как бы ни развивался технический прогресс.

Например, в последних публикациях везде фигурирует цифра стоимости ввода в строй 1 кВт установочной мощности для ветрогенерации в размере примерно 1000 долларов США. Параметр очень важный, так как именно от него во многом зависит и конечная цифра себестоимости производимой «ветряками» электроэнергии.

Но, как показывает документация реальных проектов, это стоимость только одной турбины. Это все равно, если бы мы оценивали стоимость АЭС, исходя из стоимости реактора плюс турбинного зала. А ведь это пусть и важные, но далеко не полные цифры.

При этом данная цифра применима далеко не ко всему оборудованию, а только к самому слабому сегменту (мощность турбин порядка 100 кВт). Но такие генераторы сами по себе неэффективны в силу своих конструкционных ограничений, наиболее мощные стоят уже много дороже. Например, стоимость постройки одного из самых мощных современных ветроагрегатов Enercon E-126 мощностью 7,58 МВт составляет 11 млн. евро. А это уже на сегодня 1,5-1,7 тыс. долларов (в зависимости от кросс курса валют). Плюс нужны еще деньги, чтобы присоединить его к электросетям.

При этом мы пока рассматриваем варианты сухопутных ВЭС. Но в Европе очень трудно найти место, чтобы с одной стороны было дешево строить, а с другой — чтобы там дули достаточные ветра. Именно поэтому сейчас главные проекты ВЭС строятся в море. Но здесь уже работают совершенно другие цифры.

Пример из последних проектов. Самая мощная оффшорная ветряная электростанция (300 МВт) Thanet Wind Farm, графство Кент (Англия). Стоимость — 1,4 млрд. долларов, или 4,67 тыс. долларов на 1 кВт установочной мощности.

Согласитесь, что есть разница между 1,0 тыс. $ и 4,67 тыс. $.

Но даже если рассмотреть самые дешевые американские ВЭС, то мы всё равно не получим заявленной цифры. Согласно данным за 2016 год, средние удельные капитальные затраты в США на 1 кВт установочной мощности для данного типа станций составляли 1590 долларов США при средней стоимости собственно турбин даже чуть ниже 1000 долларов. Причем анализ инвестиционных проектов на 2017 год показывает, что никакого сокращения этой цифры в нынешнем году не предвидится!!!

Почему не предвидится? Об этом чуть ниже, а пока давайте подумаем вот о чем.

Мало построить станцию. В конечном итоге она может быть построена и не проработать ни одного дня. В этом случае мы получаем чистый убыток, сколько бы нам это ни стоило. В энергетике есть такой параметр, как коэффициент использования установочной мощности (КИУМ). Причем он в отличие от КПД может быть и выше единицы, то есть 100%. Например, у современных АЭС он сегодня в среднем составляет примерно 75-80%. Но это в разрезе года, а если блок не останавливался в течение месяца на ремонт, КИУМ его может быть и 105% и даже чуть выше.

За счет чего? Просто изначально блок был рассчитан на одни ТВЭЛы. Но технологии не стоят на месте не только в ветроэнергетике. Но и у атомщиков. Разрабатываются новые сборки, которые имеют улучшенные характеристики и позволяют в том же реакторе получить большее количество тепла, а значит, и электроэнергии. Именно поэтому КИУМ АЭС сегодня иногда достигает 95-98%, за топливную сессию, даже с учетом необходимого технологического простоя, связанного с заменой части топлива и отработавших свой срок запчастей. В общем, цифра стабильно выше 80% в целом по отрасли сегодня вполне достижима, и это еще не предел.

А что у нас с КИУМ для ветрогенерации? Самые эффективные ветряки находятся в Америке. Например, в США этот параметр редко опускается ниже 25%. У вот у Китая бывает и 15%. В Германии, как показывают долговременные замеры (с 2002 года), всего от 15 до 20%. Причем здесь пока не наблюдается никакого прогресса.

И это как раз объяснимо. У США с точки зрения ветрогенерации одни из самых лучших условий в мире. Есть много мест, где дуют постоянные и сильные ветра. У Китая и Германии их меньше. И также очевидно, что чем дальше, тем меньше будет оставаться мест с подобными условиями. Тут либо смириться с постоянным падением КИУМ и компенсировать его высотой поднятия турбины, либо строить в море, что как мы видели выше, имеет свои недостатки. Цена такой электростанции кратно растет, как и обслуживание.

Так за счет же чего сегодня мы наблюдаем уменьшение себестоимости выработки электроэнергии на ВЭС? Все очень просто. Здесь нет никакого технического секрета или ноу-хау. Теория была проработана еще в 1950-х, и она гласит, что КПД таких агрегатов можно увеличивать, поднимая их как можно выше и увеличивая размеры несущих лопастей.

Собственно, именно поэтому сегодня все разработчики «ветряков» и погнались за мощностью генераторов. Если еще 10 лет назад вовсю монтировались турбины мощностью 100-300 кВт, то сегодня мы уже имеем мегаватные агрегаты. Они получаются большими, но, даже несмотря на высокую стоимость, экономически более эффективными, чем агрегаты малой мощности.

Но такой рост не может быть бесконечным. Уже сегодня самые мощные генераторы представляют из себя 120 метровые башни с высотой верхней кромки лопастей до 180 метров.

Нельзя эти размеры увеличивать до бесконечности, как нельзя и увеличивать среднюю скорость ветра на земле. На каком-то этапе дальнейший рост стоимости такого агрегата начнет превышать рост его эффективности. И «технический прогресс» на этом остановится так же ожидаемо, как он и начался 20 лет назад.

С этим вопросом, думаю, все ясно. А теперь самое интересное. А есть ли шанс у ВЭС хотя бы в теории стать конкурентами, например, АЭС? Ну, хотя бы по себестоимости произведенной электроэнергии.

Про стабильность поставок энергии, понятно, в данном случае говорить просто некорректно.

Итак, рассчитываем стоимость электроэнергии для современных американских ВЭС. Капитальные затраты 1600 долларов США на 1 кВт, срок работы оборудования 25 лет (срок работы оборудования, указанный производителем), КИУМ 0,25. Цена электроэнергии по капитальным затратам 2,9 цента.

Вспоминаем, какие цифры мы получили для строящейся Белорусской АЭС:

Капитальные расходы с учетом постройки городка атомщиков со всей его инфраструктурой 0,93 евроцента за 1 кВт*ч, или 1,1-1,3 американского цента. Если не считать сопутствующей инфраструктуры (для корректности), то имеем 0,62 евроцента или 0,8-0,9 американских цента за 1 кВт*ч произведенной электроэнергии.

Возможно, накладные расходы поставят все на свои места? Эксплуатационные расходы АЭС мы уже получили из данных экологов (то есть оппонентов). Это примерно 1,1 американского цента за 1 кВт*ч. Данные по ВЭС найти было трудно, но я их нашел в брошюре российских продавцов данного оборудования. Они утверждают, что эта сумма составляет не более 1 рубля на 1кВт*ч. То есть по нынешнему курсу примерно 1,7 цента. Пусть 1,5.

Причем, акцентирую внимание, цифры взяты для ВЭС самые благоприятные, то есть те, на которых настаивают разработчик и продавец оборудования, а для АЭС, наоборот, цифры взяты из докладов оппонентов.

Итого с учетом стоимости эксплуатации станции, ВЭС США, которые ввели в строй в 2016 году, в среднем будут иметь себестоимость производства электроэнергии на уровне 4,5 цента за 1 кВт*ч.

У АЭС этот параметр получается 2,8-3 цента за 1 кВт*ч. Чтобы выйти на одни и те же цифры эффективности, что и у атомщиков, американским ветровикам нужно снизить удельные капитальные затраты на строительство минимум вдвое. Либо менее, но тогда нужно также добиться и уменьшения эксплуатационных расходов. Которые во многом составляют ЗИП и ЗП обслуживающего персонала, а тут много не сэкономишь.

Но, повторяю, это случай США, то есть самый что ни на есть идеальный случай. В Европе, как вы уже догадались, все много хуже.

Берем уже рассмотренный нами выше реальный (а не теоретический) проект ветряной электростанции Thanet Wind Farm.

Нетрудно подсчитать, что при стоимости капитальных затрат в районе 4 670 долларов США за 1 кВт*ч и КИУМ 17% (в среднем по Европе) себестоимость такой электроэнергии возрастет до 15 центов за 1 кВт час.

И даже если этот параметр когда-нибудь удастся уменьшить втрое (а это нереально в теории), то и тогда такая ветрогенерация будет дороже минимум вдвое, чем сегодняшние показатели АЭС.

Еще у кого-то есть вопросы о том, почему я считаю европейскую «зеленую энергетику» большой профанацией и величайшим обманом? По-моему, все и так предельно ясно.