Согласно опубликованным в сентябре прошлого года новейшим данным, глобальные инвестиции в новые мощности возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в течение последнего десятилетия практически достигли показателя в 2,6 трлн. долларов. При этом количество гигаватт новых мощностей, только лишь солнечной энергетики, заметно опережает другие технологии выработки возобновляемой энергии. Согласно данным доклада «Мировые инвестиционные тенденции в сфере возобновляемой энергетики 2019», представленного в преддверии Саммита ООН по мерам в области изменения климата, такой объем инвестиций потенциально обеспечит четырехкратное увеличение объемов энергии, генерируемой из возобновляемых источников, с 414 ГВт по состоянию на конец 2009 года, до 1650 ГВт на момент завершения десятилетия, в конце нынешнего года.

Из общего объема 2,6 трлн. долларов инвестиций в возобновляемые источники энергии, сделанных за последнее десятилетие, на солнечную энергию приходится половина — 1,3 трлн. долларов. Мощности одной только солнечной энергетики увеличились с 25 ГВт в начале 2010 года до 663 ГВт в конце 2019 года, чего достаточно для полного ежегодного обеспечения потребности в электроэнергии примерно 100 млн. средних домохозяйств в США. В 2018 году доля возобновляемых источников энергии в мировом производстве электроэнергии возросла с 11,6% в 2017 году и достигла 12,9%. Это позволило только в прошлом году избежать примерно 2 млрд. тонн выбросов углекислого газа, что является значительным сокращением, с учетом того, что в 2018 году выбросы мирового энергетического сектора составили 13,7 млрд. тонн. С учетом всех видов генерации энергии (ископаемых и с нулевым выбросом углерода), судя по текущим тенденциям, в этом десятилетии будет создано 2366 ГВт новых мощностей генерации энергии, причем наибольшая доля (638 ГВт) будет приходиться на мощности солнечной энергетики, вторая по величине — на угольные (529 ГВт), а ветровые и газовые мощности будут занимать третью и четвертую позиции (487 ГВт и 438 ГВт соответственно).

За последнее десятилетие конкурентоспособность ВИЭ, с точки зрения затрат, резко возросла. С 2009 года показатель нормированной стоимости электроэнергии (мера, позволяющая на постоянной основе сопоставлять различные методы производства электроэнергии) для солнечной фотоэлектрической энергетики снизился на 81%; для наземных ветряных электростанций этот показатель снизился на 46%. «Инвестировать в возобновляемые источники энергии — это инвестировать в устойчивое и прибыльное будущее, что наглядно подтверждает невероятное развитие возобновляемой энергетики за последнее десятилетие, — говорит Ингер Андерсен, исполнительный директор Программы ООН по окружающей среде. — Но мы не можем позволить себе утратить бдительность. За этот же период глобальные выбросы в энергетическом секторе выросли примерно на 10%. Очевидно, что для достижения международных целей в области климата и развития нам необходимо в срочном порядке ускорить темпы глобального перехода на возобновляемые источники энергии».

В течение всего последнего десятилетия со значительным отрывом крупнейшим инвестором в создание мощностей ВИЭ являлся Китай, вложивший 758 млрд. долларов в период с 2010 года по первую половину 2019 года. Вторым крупнейшим инвестором стали США, инвестировавшие 356 млрд. долларов, а третьим — Япония, вложившая 202 млрд. долларов. За тот же период Европа в целом инвестировала в мощности ВИЭ 698 млрд долларов, из которых наибольший вклад внесла Германия (179 млрд. долларов) и Великобритания (122 млрд долларов).

Как будет выглядеть мировая индустрия возобновляемой энергетики

Индустрия производства энергии истощает запасы полезных ископаемых и производит колоссальные выбросы углекислого газа. Экологический кризис заставил ученых и политиков обсуждать меры по модернизации энергетического сектора и переходу на возобновляемые источники энергии. В 2008 году Европейская комиссия при ЕС объявила амбициозную цель: к 2020 году увеличить долю возобновляемых источников энергии в структуре энергопотребления в 4 раза, то есть довести ее до 20%. Чтобы удовлетворить высокий спрос на электричество «зеленой» энергией, нужно разрабатывать новые системы ее передачи — крупные электросети, основанные на возобновляемых источниках энергии. Проблема «зеленой» энергии в том, что ее сложно хранить и накапливать, для этого необходимы специфические инженерные решения. Все, что ветряные станции вырабатывают ночью, в часы невысокого электропотребления, оказывается утеряно.

На приведенной карте изображен проект глобальной электросети, передающей «зеленую» энергию по всему миру. Синим обозначена работающая сеть высокого напряжения постоянного тока длиной более 500 км, красным — строящиеся линии, черным — находящиеся на стадии проекта. Линии электропередачи постоянного тока высокого напряжения смогут передавать электроэнергию под водой на расстояние в тысячи километров. Подводные и морские линии постоянного тока будут опоясывать земной шар. Они соединят регионы с высоким потенциалом возобновляемой электроэнергетики (солнечные станции в Сахаре или ветровые станции в прибрежных зонах) с регионами, которым требуется больше электроэнергии (Индия, Китай). Межконтинентальные линии оптимизируют использование возобновляемой энергии: по ним напряжение можно передавать туда, где на него есть спрос (если в Европе ночь, энергия по проводам отправляется в Америку). Наконец, линии постоянного тока позволят обезопасить мировую сеть от коллапсов: поломка станций в одном регионе не приведет к сбоям во всей системе. Кроме того, с их помощью удастся согласовать разные частоты переменного тока, принятые в различных странах.

Технически такой проект возможно реализовать в ближайшие десятилетия. Он позволит если не полностью перейти на возобновляемые источники энергии, то увеличить их долю в электропотреблении. В мире уже есть несколько проектов, в рамках которых «зеленая» энергия передается на расстояния, но большинство таких разработок не выходит за границы Европы и Северной Америки. В 1993 году ученые продемонстрировали, что энергию с геотермальных и водных станций Исландии можно продавать в Великобританию. Спустя 20 лет правительства двух стран стали готовить этот проект к реализации, но пока он все еще находится на стадии переговоров. При всех преимуществах этот проект требует политической стабильности на уровне различных стран и регионов.

Точность прогноза погоды влияет на эффективность интеграции ВИЭ в электросеть

Некоторые европейские страны, такие как Дания, удовлетворяют почти 60% своих потребностей в электричестве благодаря возобновляемым источникам. В 2013 году в Дании мощность возобновляемых источников энергии достигла 5 ГВт, из которых самую большую долю составила энергия морского ветра. Возобновляемые источники энергии удовлетворили 62% спроса на электроэнергию в Дании в 2014 году (по сравнению с 33% в 2013 году). Дания поставила перед собой весьма амбициозную цель — производить 50% электричества только из энергии ветра. Однако на этом пути имеются некоторые сложности. Сюда относятся капитальный ремонт стареющих линий, управление экстремальными колебаниями энергии ветра и повышение гибкости работы домашних систем электропитания, чтобы разные регионы страны не конкурировали за электроэнергию. Дания в состоянии преодолеть эти трудности благодаря электросети, хорошо интегрированной с европейским и скандинавским рынками. Она также оптимизировала свои угольные электростанции, чтобы повысить гибкость и сбалансировать прерывистое производство электричества из энергии ветра.

В среднем возобновляемые источники энергии удовлетворяют 30% спроса на электричество в Германии. В стране планируется увеличить долю энергии, получаемой из возобновляемых источников, до 50% к 2030 году. Преимуществом Германии является мощная и надежная электросеть, что позволяет операторам системы передачи и коммунальным предприятиям осуществлять интеграцию возобновляемых источников энергии с минимальными изменениями инфраструктуры. Благодаря эффективному использованию излишков угля и способности управлять экспортом электроэнергии в соседние страны, чтобы компенсировать любое падение цен на электроэнергию, Германии удалось успешно интегрировать возобновляемые источники в свою энергосистему.

В 2014 году энергия из возобновляемых источников составила 13% всего объема электроэнергии, вырабатываемой в Китае. В текущем году страна планирует достичь 100 ГВт установленных мощностей на основе энергии ветра. Самая большая проблема, с которой сталкивается Китай, — это уменьшение силы ветра, в результате которого с 2011 года ежегодные потери составляли более 1 млрд. долларов. Китай разрабатывает системы хранения энергии, а также строит системы передачи ультравысокого напряжения, чтобы наладить взаимодействие центров спроса и поставщиков.

Способность анализировать структуру спроса на электроэнергию и интегрировать эти данные с точным прогнозом погоды поможет избежать избыточных инвестиций в дорогостоящую модернизацию инфраструктуры передачи и распределения для интеграции возобновляемых источников. Это сделает информацию исключительно ценным активом в энергосистемах будущего.

Мнения скептиков

Под общим термином ВИЭ скрываются очень разные источники энергии. С одной стороны, это давно и успешно эксплуатируемая крупная гидроэнергетика, а с другой — относительно новые виды, такие как солнечная энергетика, ветер, геотермальные источники и даже совсем экзотическая энергия волн океана. Доля гидроэнергетики в выработке электроэнергии в мире остается стабильной — 18,1% в 1990 году, 16,4% в 2014 году и примерно такая же цифра в прогнозе на 2030 год. Двигателем стремительного роста ВИЭ за последние 25 лет стали именно «новые» виды энергии (прежде всего, солнечная и ветроэнергетика). Их доля увеличилась с 1,5% в 1990 году до 6,3% в 2014 году и предположительно догонит гидроэнергетику в 2030 году, достигнув 16,3%.

Несмотря на такие бурные темпы развития ВИЭ, остается довольно много скептиков, сомневающихся в устойчивости этого тренда. Например, Пер Виммер, в прошлом сотрудник инвестиционного банка Goldman Sachs, а ныне основатель и руководитель собственной инвестиционно-консалтинговой компании Wimmer Financial LLP, считает, что ВИЭ — это «зеленый пузырь», аналогичный пузырю доткомов 2000 года и ипотечному кризису в США 2007-2008 годов. Интересно, что Пер Виммер — гражданин Дании, страны, которая уже давно является лидером в секторе ветроэнергетики и стремится стать самым «зеленым» государством, если не в мире, то уж точно в Европе. Основной аргумент Виммера состоит в том, что энергия ВИЭ является коммерчески неконкурентоспособной, а проекты с ее использованием — неустойчивыми в долгосрочной перспективе. То есть, «зеленая» энергия — слишком дорогая по сравнению с традиционной, и развивается она только благодаря государственной поддержке. Высокая доля долгового финансирования в проектах ВИЭ (до 80%) и его растущая стоимость приведут, по мнению эксперта, либо к банкротству компаний, реализующих проекты в сфере «зеленой» энергетики, либо к необходимости выделения все большего объема средств государственной поддержки для удержания их на плаву. Однако Пер Виммер не отрицает, что ВИЭ должны играть свою роль в энергообеспечении планеты, но государственную поддержку предлагает оказывать только тем технологиям, которые имеют шанс стать коммерчески рентабельными в течение следующих 7-10 лет.

Сомнения Виммера не беспочвенны. Наверное, один из самых драматичных примеров — это компания SunEdison, которая в апреле 2016 года подала заявление о банкротстве. До этого момента SunEdison была одной из самых быстро растущих американских компаний в области ВИЭ, стоимость которой летом 2015 года оценивалась в 10 млрд. долларов. Только за 3 года, предшествующих банкротству, компания инвестировала в новые приобретения 18 млрд. долларов, а всего было привлечено 24 млрд. долларов акционерного и заемного капитала. Перелом в отношении инвесторов наступил, когда SunEdison неудачно попыталась поглотить за 2,2 млрд. долларов компанию Vivint Solar Inc, занимающуюся установкой солнечных панелей на кровли домов, что совпало со снижением цен на нефть. В результате цена акций SunEdison упала с пиковых значений (более 33 долларов в 2015 году) до 34 центов в момент подачи заявления о банкротстве. История SunEdison — тревожный, но не однозначный сигнал для индустрии. Согласно оценкам аналитиков, проекты у компании были «хорошие», а причина банкротства была в слишком быстром росте и больших долгах.

Динамика индекса MAC Global Solar Energy Stock Index (индекс, который отслеживает изменение котировок акций более 20 публичных компаний, работающих в секторе солнечной энергетики со штаб-квартирами в США, Европе и Азии) за последние 4 года также не внушает оптимизма. Вопрос о субсидиях тоже выглядит неоднозначным. С одной стороны, объем государственной поддержки ВИЭ в мире растет с каждым годом (в 2015 году, по оценкам МЭА, он приблизился к 150 млрд. долларов, 120 из которых приходились на сектор электроэнергетики, без учета гидроэнергетики). С другой — ископаемые источники энергии также субсидируются государствами, причем в значительно больших масштабах. В 2015 году объем таких субсидий оценивался IEA в 325 млрд. долларов, а в 2014 году — в 500 млрд. долларов. При этом эффективность субсидирования технологий ВИЭ постепенно повышается (субсидии в 2015 году выросли на 6%, а объемы новой установленной мощности — на 8%). Также растет, причем стремительно, конкурентоспособность ВИЭ за счет снижения стоимости производства электроэнергии. Для сравнения себестоимости различных источников электроэнергии часто используется показатель LCOE (levelized cost of electricity — полная приведенная стоимость электроэнергии), при расчете которого учитываются все затраты как инвестиционного, так и операционного характера на полном жизненном цикле электростанции соответствующего типа. По данным компании Lazard, которая ежегодно выпускает оценки LCOE для разных видов топлива, для ветра этот показатель за последние 7 лет снизился на 66%, а для солнца — на 85%. При этом нижние уровни диапазона оценки LCOE для ветровых и солнечных электростанций промышленного масштаба уже сопоставимы или даже ниже значений этого параметра для газа и угля. Несмотря на то, что методология LCOE не позволяет учесть все системные эффекты и потребности в дополнительных инвестициях (сети, базовые резервные мощности и другое), это означает, что проекты в ветро- и солнечной энергетике становятся конкурентоспособны по сравнению с традиционными видами топлива и без государственной поддержки.

Еще одной характеристикой этого тренда является темп снижения цен, заявляемых энергокомпаниями на аукционах по покупке крупных объемов электроэнергии посредством PPA (power purchase agreement — соглашение о поставках электроэнергии). Например, очередной рекорд для солнечной энергетики в размере 2,42 цента за кв/ч был поставлен консорциумом, состоящим из китайского производителя панелей JinkoSolar и японского разработчика Marubeni, в 2016 году в Объединенных Арабских Эмиратах. В заключение следует еще раз вспомнить о ключевых причинах бурного развития ВИЭ в мире. Основной фактор, стимулирующий развитие возобновляемых — это все-таки декарбонизация, то есть принятие мер по сокращению выбросов парниковых газов для борьбы с глобальным потеплением. На это было нацелено принятое 12 декабря 2015 года и вступившее в силу 4 ноября 2016 года Парижское соглашение об изменении климата. Среди других выгод перехода на ВИЭ можно отметить улучшение экологической обстановки, снабжение энергодефицитных и удаленных районов, а также развитие технологий и появление новых рабочих мест. За последние несколько лет использование ВИЭ стимулировало создание одной из самых высокотехнологичных отраслей промышленности в мире. Объем инвестиций в эту отрасль в 2015 году оценивался в 288 млрд. долларов. 70% всех инвестиций в генерацию электроэнергии было сделано в секторе возобновляемых источников энергии. В данном секторе (не считая гидроэнергетику) в мире занято более 8 млн. человек (например, в Китае их число составляет 3,5 млн.

Сегодня развитие возобновляемых источников энергии нужно рассматривать не в изоляции, а как часть более широкого процесса Energy Transition — «энергетического перехода», долгосрочного изменения структуры энергетических систем. Этот процесс характеризуется и другими важными изменениями, многие из которых усиливают «зеленую» энергетику, повышая ее шансы на успех. Одним из таких изменений является развитие технологий хранения энергии. Для зависящих от погодных условий и времени суток ВИЭ появление подобных коммерчески привлекательных технологий, очевидно, станет большим подспорьем.

Как обстоит ситуация с ВИЭ в Азербайджане

Правительство Азербайджана доверило компаниям ACWA Power (Саудовская Аравия) и Masdar (ОАЭ) осуществление первых пилотных проектов в сфере развития возобновляемых источников энергии в стране. 9 января 2020 года с ACWA Power и Masdar были подписаны исполнительные контракты на общую сумму в 300 млн. долларов. По условиям соглашений, ACWA Power в рамках пилотного проекта построит в Азербайджане ветряную электростанцию мощностью 240 МВт (инвестиции оценены в 200 млн. долларов), а Masdar — солнечную электростанцию мощностью 200 МВт за 100 млн. долларов. За счет деятельности этих двух станций годовой объем производства электроэнергии прогнозируется на уровне 1,4 млрд. кВт/час. Отметим, что перед Минэнерго главой государства поставлена задача увеличить к 2030 году долю ВИЭ в производстве электроэнергии до 30% (3461 МВт) с текущих 17%, в которых менее 1% — за энергией солнца и ветра, а свыше 16% дают гидроэлектростанции. Львиная же доля электричества в стране вырабатывается теплоэлектростанциями, работающими на газе. По расчетам азербайджанских экспертов, производство 1 млрд. кВт/час электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии позволит экономить 200 млн. кубометров природного газа, который можно отправлять на экспорт. В начале лета текущего года ожидается подготовка долгосрочной стратегии развития энергосектора, для чего Кабинету министров Азербайджана надо подготовить проекты законов «Об использовании возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии», «О регуляторах в энергетическом и коммунальном секторе», «Об энергетике» и «О газоснабжении».

После подготовки определенной законодательной базы в Азербайджане может пройти первый международный аукцион по реализации проектов в сфере ВИЭ, в котором ожидают участия и иностранных компаний. Речь идет о предоставлении 8 участков в разных регионах Азербайджана для создания 5 генераций по ветроэнергетике и трех — по использованию солнечной энергии. Отметим, что почти все нефтегазовые компании мира, работающие в Азербайджане, представили Азербайджану свои предложения по ВИЭ. В частности, BP, управляющая важнейшими нефтегазовыми проектами, предложила организовать поставку в Азербайджан солнечных панелей со своего завода в Европе на сумму около 1 млрд. долларов. Со своими идеями также выступили Total, Equinor и Газпром.

За переменами в сфере электроэнергетики в Азербайджане внимательно наблюдают эксперты ЕС, ведь в 2018 году Азербайджан присоединился к II Гаагскому документу Энергетической хартии и готовит ряд законопроектов именно в соответствии со стандартами ЕС. Так, посол ЕС в Азербайджане Кестутис Янкаускас отмечал позитивные сдвиги в развитие ВИЭ, благодаря которым себестоимость производства энергии от ВИЭ в Азербайджане за последние годы снизилась на 22-25%.

Общая мощность ВИЭ в мире вырастет на 50% за 5 лет

Через 5 лет общая мощность возобновляемой энергии мира вырастет на 1,2 ТВт (50%) благодаря использованию солнечных фотоэлектрических батарей в домах, зданиях и промышленности. Об этом говорится в докладе Международного энергетического агентства (МЭА). Так, в прошлом году мощность ВИЭ составляла 2,5 ТВт во всем мире, что эквивалентно общей установленной текущей мощности электроэнергии в Америке. Ежегодный отчет МЭА по возобновляемым источникам энергии показал, что на долю солнечной энергетики будет приходиться почти 60% этого роста, на ветровую — 25%. Ожидается, что доля ВИЭ в производстве электроэнергии вырастет до 30% в 2024 году, на данный момент — 26%. Как отмечают в агентстве, снижение технологических затрат и более эффективная государственная политика помогли повысить прогнозы внедрения возобновляемых мощностей со времени представления прошлогоднего отчета. Стоимость производства электроэнергии из распределенных солнечных батарей (в домах, коммерческих зданиях и промышленности) уже ниже розничных цен на электроэнергию в большинстве стран. Ожидается, что к 2024 году затраты на производство солнечной энергии уменьшатся еще на 15-35%, что сделает технологию более привлекательной для внедрения.