Зачем нужна альтернативная энергетика?

Мировыми лидерами всегда были «страны-бензоколонки». Британия, США, СССР — все они были могучи не «айфонами» и не «планшетами», а углем, нефтью и газом. Ничего в этом мире не изменилось и сегодня.

Да, никто не спорит, нужны нам и машины, и айфоны, и планшеты, но, как и 30, и 100, и 200 лет назад, энергетика остается основой экономической мощи любого государства, претендующего на звание лидера.

Как развивалась цивилизация

Мы все изучали историю цивилизации в школе. Полисы, империи, цари и императоры слились в единый поток названий и дат, за которыми стоит один параметр, определяющее собственно сущность человеческого развития. Энергетика. Да, именно так. Пока человеку были подвластны только очень примитивные ее источники (мускульная сила, ветряки, водяные мельницы, дрова и т.д.), общество развивалось очень медленно. Но потом…

Мировые ресурсы атом

Мировая добыча урана.
Красный цвет представляет государства, дружественные России, голубым цветом – дружественные США.

Крупнейший рывок стал возможен с началом использования каменного угля. Плотность энергии нового топлива была втрое выше дров. К тому же для Англии, лишившейся к тому времени большей части лесов, переход на новый вид ископаемого топлива стал просто спасением и манной небесной.

Кардифский уголь сделал Англию великой. Еще во второй половине XIX века более половины угля в мире добывалось в Британии. И так было до тех пор, пока не было открыто новое универсальное топливо — нефть.

Она стала следующим достижением цивилизации. Энергетическая плотность нефти была в полтора раза выше угольной и к тому же ее очень удобно было хранить и транспортировать. А еще ее было много. И страна, которая раньше всех смогла организовать ее добычу, стала новым мировым гегемоном. Да, именно нефть и Рокфеллер сделали США супердержавой. И пока это статус-кво сохранялось, никто не мог покуситься на ее место в мире.

Пока в СССР не случился сталинский рывок и буквально в считанные десятилетия в мире не родился еще один энергетический гигант, а значит, и претендент на гегемонию.

Энергетика — это всегда политика

А теперь, когда мы с этим разобрались, легко понять коллизию конца ХХ века. Для начала надо вспомнить период 1970-х, когда континент, оправившийся от Второй мировой войны, быстро увеличивал своего энергопотребление. Пока его удовлетворяли США и страны Персидского залива, всё было для Вашингтона хорошо. Но всё рано или поздно оканчивается. Начала постепенно усыхать и река дешевой и качественной техасской нефти, а потребности в ней Европы все росли и росли.

Сырьевая зависимость на примере Науру

Только поставки из СССР могли удовлетворить все возрастающие потребности континента. По сути, выбора у Европы тогда не было. И это сразу стало большой проблемой для США, которые как раз к этому времени из нетто-экспортера углеводородов превратились в их нетто-импортера.

Стоит ли удивляться, что это сразу же вызвало резкое потепление отношений между Западной Европой и СССР? А иначе и быть не могло. Экономика всегда правит политикой.

К сожалению, тогда мы проиграли схватку. СССР был разрушен, что спасло США, которые в конце 70-х — начале 80-х находились в жесточайшем экономическом кризисе. Но сегодня появился второй шанс, который упускать нельзя.

Новая Россия

Все 25 лет независимости (России от самой себя) в стране не ослабевала дискуссия, каким путем развиваться. Именно тогда и был придуман глупейший термин «страна-бензоколонка». Обществу пытались привить мысль, что «жить за счет нефти и газа унизительно и неправильно». А еще масса экспертов говорила, что надо приберечь запасы углеводородов до лучших времен.

И не говорили эти эксперты о том, что и США и страны Европы вовсе не стеснялись строить свое благоденствие на нефти (в том числе и чужой). Не рассказывали они также и того, что беречь свои ресурсы россияне должны были для других.

США ресурсы

Статистика основных типов энергии, вырабатываемой в Соединённых Штатах

Если бы их мнение возобладало, то страна никогда бы не нашла ресурсы, чтобы вылезти из хаоса 90-х. Это сейчас очевидно, а тогда «эксперты» давили и чуть было не убедили.

Только ленивый у себя на кухне не рассуждал о «стране-бензоколонке» и презрительно поглядывал на Кремль, мол, какие они там все тупые, не могут понять очевидных вещей.

А власть смогла понять. Смогла понять, что внешних ресурсов на реиндустриализацию не будет. Нужно опираться только на свои силы. И получить их можно, только освоив природные богатства и выстроив на эти деньги заводы и фабрики.

Руководство России отлично знало, что именно этим путем в свое время шел не только Сталин, но и США и Великобритания. Оно знало, что не будь дешевой и качественной техасской нефти у первой и кардифского угля у второй, мы бы никогда не слышали об англосаксонском мире. Точно так же, не будь у СССР колоссальных природных ресурсов, никогда бы он не смог совершить того колоссального скачка от сохи в космос. Оно знало, что все в этом мире взаимосвязано и закономерно.

Не имея ресурсов, будь ты хоть трижды суперсовременной страной, ты не будешь не то что супердержавой, а просто независимой территорией (пример Японии здесь очень показателен). А если сможешь рачительно распорядиться природными богатствами, тогда будет у тебя все. Заводы, фабрики и дороги, которые к ним ведут, и дома, в которых живут люди, на них работающие.

Как управляют сырьевыми рынками?

На сегодня Россия уже прошла первый и самый трудный участок пути. Сегодня она задает тон в мировой энергетике и вследствие этого вернула себе статус сверхдержавы. Настала эпоха реиндустриализации. В стране чуть ли не каждый день вводятся в строй новые производства, от мини-заводов до гигантов индустрии. Дешевая энергия привлекает инвесторов. Как я уже сказал выше, все в этом мире взаимосвязано и закономерно. Не начали бы восстанавливать в 2000-х «страну-бензоколонку», не было бы в России сегодня ничего, а, возможно, и самой страны бы уже не было.

В октябре 2017 года во время урагана "Герварт" в энергетике Германии случилось чудо. На энергетической бирже стоимость электроэнергии вдруг стала отрицательной. То есть потребитель мог не только пользоваться электроэнергией абсолютно бесплатно, но ему за это еще и доплачивали. Чудо, скажете вы? Нет, не чудо, а высшая степень того запредельного маразма, который охватил страны Европы.

На самом деле ничего странного в этой истории нет. Просто мы наглядно увидели, к какому результату в экстремальной ситуации приводят перегибы в области принудительного внедрения альтернативной энергетики. Дело в том, что в Германии, как и везде в Европе, «зеленый тариф» спонсируется государством. Хозяевам немецких ветряков, когда спроса на их электроэнергию нет, невыгодно останавливать генерацию. За невыработанные киловатты государство денег не доплатит, а потому и предлагали они свою электроэнергию по отрицательной стоимости…

Свет втридорога

Ни для кого не секрет, что реальная себестоимость «зеленой» электроэнергии намного выше традиционной. Как мы выяснили выше, энергетика — это та отрасль, на которую более всего воздействует политика.

Россия ресурсы экономика

Как на самом деле обстоит ситуация с нефтеторговлей
В статьях

Нефтяная игла - обман?
А также в статье
Ложь про нефтяную иглу в России

Увлечение альтернативными источниками электроэнергии в Европе началось неспроста. Регион уже давно является традиционным импортером энергоресурсов, а проблема истощения собственных запасов углеводородов, которая очень остро встала в 1990—2000-х, поставила континент перед фактом: либо стать еще более зависимой от импорта энергоресурсов, либо как-то решать эту проблему.

И ее начали решать, причем сразу двумя нетрадиционными способами. Во-первых, значительная часть энергоемкого производства перекочевала за рубеж, а во-вторых, в Европе начался настоящий бум в освоении нетрадиционных способов производства электроэнергии.

Но за все надо платить. Кто же на самом деле оплачивает этот «праздник экологии». Во-первых, как мы уже знаем, государство, которое дотирует производителей экологически чистой энергии. Во-вторых, непосредственно население самих этих стран.

Германия, в которой наиболее развит «альтернативный» энергетический сектор, разброс цен на электроэнергию наибольший. В первую очередь переплачивает за нее население.

Тупик, которого не избежать

Как мы понимаем, бесконечно так все работать не может. Рано или поздно система столкнется с ситуацией, когда производители традиционной электроэнергии и государство не смогут дотировать «зеленых» халявщиков. И встанет вопрос: а что делать дальше? А выхода ровно два. Либо поднимать цену для промышленности (что сразу сделает ее менее конкурентоспособной), либо забывать о субсидиях, после которых развивать «зеленую» энергетику станет бессмысленно.

Апологеты альтернативной энергетики не согласны с такой постановкой вопроса. Они уверены, что рано или поздно новые технологии позволят «зеленой» энергетике стать самоокупаемой. Да, в последние годы все так и происходит. Себестоимость оборудования падает, а новые технологии позволяют увеличивать КПД станций. Но всего этого мало, чтобы в обозримом будущем конкурировать, например, с АЭС, об экономической неэффективности которых так любят сегодня рассказывать сторонники ветряков.

При этом они опускаются до уровня обычного подлога. Их расчеты взяты «с потолка». Например, противники строительства Белорусской АЭС называют конечную себестоимость электроэнергии на выходе с блока 8,9 и даже 10 евроцентов за киловатт*ч.

Честно, не знаю на каком потолке все это написано, но все это ложь. Предлагаю самим произвести этот несложный расчет.

Стоимость строительства двухблочной станции с реакторами ВВЭР-1200 уже известна — 11 млрд. долларов США. В евро это примерно 10 млрд. Причем треть этой суммы составляет не стоимость самих блоков и сопутствующей инфраструктуры, а строительство городка атомщиков, то есть той инфраструктуры, которая по большому счету в расчете себестоимости производства электроэнергии не должна учитываться.

Идем далее. Блоки ВВЭР-1200 рассчитаны на 60 лет работы. Их электрическая мощность составляет 2 400МВт. Время одной топливной сессии 18 месяцев. С учетом их увеличенной длительности время собственно работы блока будет составлять не 75%, как сейчас, а 85-90%. Цифр хватает, можем начинать расчет.

Итак, сколько электроэнергии выработают оба блока Белорусской АЭС за все время эксплуатации?

60 (лет) * 365 (дней) * 24 (часа) * 2 400 000 (мощность в кВт) * 0,85 (коэффициент использования) = 1 072 млрд. кВт*ч.

Делим 10 млрд. евро на полученную цифру и получаем капитальные расходы на строительство 0,93 евроцента за 1 кВт*ч.

Если при этом откинуть треть расходов на нецелевую инфраструктуру, то имеем себестоимость строительства на уровне 0,62 евроцента за кВт*ч.

Если при этом учесть, что блоки вполне могут работать и 90 лет, после относительно недорогой процедуры продления сроков эксплуатации (на уровне 1 млрд. евро максимум на два блока), то конечная стоимость капитальных затрат при строительстве блоков составит примерно 0,5-0,7 евроцента на 1 кВт произведенной электроэнергии.

Также надо учитывать стоимость топлива и эксплуатационные расходы. Берем данные от врагов АЭС, экологов (то есть максимально возможные). Например, эксперты «Беллоны» (большие скептики, судя по моему посещению выставок «АтомЭко») на 2011 год приводили такие цифры по затратам на покупку топлива и его дальнейшую переработку: 1,1 американских цента на 1 кВт*ч. То есть 1 евроцент. При этом еще 0,7 евроцента набегает за счет других эксплуатационных расходов (без переработки ОЯТ).

Итого на круг имеем 2,2-2,4 евроцента за 1 кВт*ч.

А как у нас обстоят дела с «альтернативной» электроэнергией?

Первые — это наземные «ветряки». Самый выгодный на сегодня вид альтернативной электроэнергии. Сегодня себестоимость выработки 1 кВт*ч электроэнергии с их помощью составляет «всего» 5,7 евроцента. Если технологии не подведут, то в 2025 году есть возможность уложиться уже в 4,1 евроцент за 1 кВт*ч.

Уже неплохо, но все равно гораздо дороже электроэнергии АЭС.

У других источников показатели экономичности еще хуже. Например, электроэнергия морских ВЭС даже через 10 лет все равно будет в 4 раза дороже, чем атомная генерация.

Про СЭС и говорить нечего. На графике приведены данные по миру в целом. Как мы понимаем, для Европы вследствие ее географического положения показатели будут «несколько» хуже.

А еще мы должны помнить, что повышать КПД ветрогенераторов и солнечных модулей до бесконечности нельзя (есть такая «теория», что более 100% никак, а по факту и того меньше), а потому рано или поздно уменьшение себестоимости выработки электроэнергии подобными системами прекратится. И очень скоро.

По сути, этот процесс начался уже сейчас. Сегодня стоимость электроэнергии ВЭС удается уменьшать только благодаря резкому росту их размеров (до 180 м по верхней кромки лопасти). Но до бесконечности они расти тоже не могут.

И это мы молчим о принципиальной проблеме такой генерации — стабильности работы, которая по совершенно понятным причинам никогда не сравнится с атомной.

Мировые ресурсы

Объем добычи нефти ключевых игроков и мировое потребление, миллионы баррелей в день

Итак, можно констатировать, что альтернативная энергетика Европы, при прочих равных условиях, никогда не сможет конкурировать с традиционной генерацией. Как только политические обстоятельства изменятся, все дружно начнут забывать этот неэффективный и такой дорогой вид энергии. Когда это произойдет? Как уже было сказано выше, все зависит от политики…

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, ведущейся уже не первое десятилетие Вашингтоном против СССР. И страдают при этом сами европейцы, которые поверили в эту сказку. Сказку от первого и до последнего слова.

Гладко было на бумаге

Как мы убедились выше, 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.

Мировые ресурсы

Основные страны по добыче нефти

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.

Ресурсы США

Импорт нефти в США по странам

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.

Европа - ресурсы

Европа - энергетический баланс по странам

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.

http://bit.ly/2myqvxY

http://bit.ly/2r5Fhlb

http://bit.ly/2Df6448

Опубликовано 18 Янв 2018 в 12:00. Рубрика: Международные дела. Вы можете следить за ответами к записи через RSS.
Вы можете оставить свой отзыв, пинг пока закрыт.