Энергетический переход становится одним из самых трендовых понятий текущей повестки в экономике и бизнесе. Но, как и в случае с другими схожими терминами из XXI века, не все игроки ясно представляют, что скрывается за этими словами, какие реальные перспективы энергоперехода и что он означает для бизнеса и потребителей. Разъясняет Максим Москалев, руководитель по развитию бизнеса «Распределение электроэнергии среднего напряжения» компании Eaton.
«Переходом» в последние 30-40 лет учёные дипломатично называют то, что их предшественники обозначили бы как «революцию» — глубокое и принципиальное изменение основ какой-либо системы, которое полностью меняет правила игры в ней. К примеру, в XX веке говорили о демографическом переходе, когда жители развитых стран стали меньше рожать и дольше жить, что изменило демографию, социальную и миграционную политику, рынок труда. Теперь мы начинаем энергетический переход.
Суть энергоперехода в том, чтобы перевести энергосистемы, экономику и быт на питание от возобновляемых источников энергии, отказавшись при этом от ископаемого топлива. Происходить это будет следующим образом: стоимость электроэнергии, добытой на солнечных и ветряных электростанциях (СЭС и ВЭС) будет снижаться, её доля в потреблении будет расти, а добыча полезных ископаемых — сокращаться, пока экономика не станет полностью углеродно нейтральной, то есть нефть, газ и уголь больше не будут использоваться для выработки энергии.
На каком этапе этого пути мы находимся? По данным Международного агентства по возобновляемой энергии (IRENA), электричество от солнца за 10 лет стало дешевле на 85%, от «ветряков» на море — на 56%, на суше — на 48%. Сейчас новые СЭС и ВЭС дают более дешёвое электричество, чем самые недорогие источники на ископаемом топливе. В России большинстве регионов с хорошей инсоляцией (Юг, Кавказ, Южная Сибирь) «солнечный» киловатт-час уже дешевле «ископаемого», а в остальных регионах кроме Крайнего Севера — уже сопоставим по цене.
Доля ВИЭ в энергетике также растёт. В 2020 году впервые в истории возобновляемые источники дали Евросоюзу 38% электроэнергии, превзойдя ископаемое топливо, на долю которого пришлись только 37%. Потребление, правда, пока отстаёт от производства — из затраченной в 2020 году Европой энергии «зелёной» были только 20%. Впрочем, к примеру, у флагмана европейской экономки Германии в 2020 году этот показатель составил уже 48%. В России доля ВИЭ от общего объёма мощностей энергетики пока составляет 1%, а в генерации — 2%. Цели России в этом плане тоже скромные — доля ВИЭ в энергобалансе может достигнуть 10% только к 2040 году.
Когда завершится энергетический переход, никто не знает. Лидирующая на фронте борьбы за углеродную нейтральность Европа планирует свести к нулю выбросы в атмосферу к 2050 году. К этому же году хочет полностью перевести энергетику на ВИЭ, скажем, Испания, а Германия планирует «озеленить» энергосектор только на 80%.
Исследования показывают, что достигнуть этих целей будет сложно. На 90% нужно увеличить суммарные установленные и в такой же степени — распределительные мощности; грамотно интегрировать в энергосистему электротранспорт и отопительные системы; повысить энергоэффективность потребителей. Причём подсчитано, что энергосистема, основанная на 100% на солнечной и ветряной энергии, будет на 30% дороже, чем если всё же не включить в неё атомную энергию, а также системы улавливания и нейтрализации выбросов углекислого газа.
Так или иначе очевидно, что в ближайшие 10-20 лет ВИЭ вполне могут занять важное положение в энергетике, а к середине века — доминирующее.
А значит, потребителям и бизнесу нужно готовиться к перестройке энергосистем. Производительность солнечных и ветряных электростанций по своей природе непостоянна. Солнце светит не круглые сути, не в любую погоду и не каждый сезон одинаково. Производство энергии ВЭС ещё менее предсказуемо. Есть надежды на искусственный интеллект, который сможет более точно прогнозировать производство энергии ВИЭ, но нам ещё нужна новая энергосистема, которая будет адаптирована к возможным колебаниям. Создание такой системы — главная задача энергетического перехода.
Пока ВИЭ покрывают лишь 20% наших энергопотребностей — можно закрыть сопоставимое количество электростанций на ископаемом топливе. Однако, когда вся система будет питаться солнцем и ветром, возникнет переизбыток энергии на пиках выработки и дефицит — в периоды спада. Чтобы этого избежать нам нужны резервные генерирующие мощности и новые сети, в которых большое значение отводится средствам накопления и распределения энергии.
Домохозяйствам, малым производствам, операторам коммерческой недвижимости пора задуматься о закупке встроенных накопителей энергии и специальных батарей, которые будут питать бизнес в периоды спада выработки и накапливать энергию во время пиков. Кстати, аккумулятор электромобиля может хранить достаточно энергии для среднего европейского домохозяйства на нескольких дней, то есть служить таким «подсобным» накопителем. Эти же средства хранения будут отдавать энергию в сеть, принося деньги владельцем малых СЭС и ВЭС. Конечно, для управления этим энергохозяйством понадобятся новые распределительное и прочее электротехническое оборудование, причём оно должно поддерживать интеграцию в автоматизированные (а в перспективе — интеллектуальные) системы управления.
В свете этого производителям электротехнического оборудования следует соответствующим образом расширять портфолио продуктов. Многие это уже делают: к примеру, компания Eaton создала линейку распределительный устройств Xiria, которые благодаря модульной структуре могут быть интегрированы в такие системы в будущем причём с большим запасом адаптивности к новшествам.
Крупным потребителям — промышленности, транспорту, связи — энергию ВИЭ понадобится хранить с помощью гидроаккумулирующих гидроэлектростанций, аккумуляторных батарей сжатого воздуха и экологически чистого водорода.
Энергетический переход как бы выведет на первый план не производство и потребление энергии, как это происходит сейчас, когда эти процессы почти синхронны, а именно распределение и хранение энергии. Потребителей и производителей будет очень много, а сам ресурс непостоянный. Управлять им будут сложные сетевые интеллектуальные системы, которые появятся в каждом доме, предприятии, транспортном узле.