Основные индикаторы состояния возобновляемой энергетики представлены в табл. 1. Несмотря на то, что объем ежегодных капиталовложений за 2012 год несколько снизился, установленная мощность электростанций на базе ВИЭ продолжала расти привычно высокими темпами. За период 2004–2012 годов общая установленная мощность электростанций на базе ВИЭ без ГЭС составила 480 ГВт при среднегодовом росте к предыдущему году 27 % (табл. 1).
Установленные мощности в целом по возобновляемой энергетике по миру, группам стран и ведущим странам показаны на рис. 1. Китай стал абсолютным лидером в мире (90 ГВт), приняв 10 лет назад в качестве одного из приоритетов государственной политики развитие возобновляемой энергетики. Аналогичная государственная политика характерна и для других стран (см. рис. 1).
Основной стимул, установленный в странах — надбавки к тарифам на электроэнергию (99 стран), установленные в законах прямого действия или нормативных документах, не допускающих вольного толкования чиновниками. По отдельным видам ВИЭ ситуация различная. Лидером по установленной мощности электростанций является ветроэнергетика. Подробные данные о динамике установленной мощности и годовых вводов мощности ВЭС в мире представлены на рис. 2 и 3.
Как видно, в 2013 году годовой ввод мощности ВЭС уменьшился, по сравнению с предыдущим годом — почти на 10 ГВт, но годовой ввод установленной мощности составил прирост 12,3 % к предыдущему году. А за период с 2000 по 2013 годов установленная мощность ВЭС увеличилась в 18 раз. Многие аналитики мира ожидают, что темпы роста в 2014 году и в последующем будет существенно выше.
На рис. 4 представлена доля 10 ведущих стран в общей установленной мощности, которая, как видим, составила в 2013 году 84,8 %, и в годовом вводе мощности, которая равняется 82 %. Обращает на себя внимание факт, что в десятку ведущих стран по годовому вводу мощности вошли Польша и Румыния, обеспечив ввод 894 и 695 МВт, соответственно. Ветроэнергетика в этих странах начала фактически развиваться пять-восемь лет назад.
Рис. 1. Установленная мощность возобновляемой энергетики в 2012 году
Рис. 2. Динамика годового ввода мощности ВЭС в мире
И вот такие впечатляющие результаты. Китай прочно занял ведущее место и в ветроэнергетике по общей установленной мощности (91,4 ГВт) и по годовому вводу (16,1 ГВт) в 2013 году. Региональный разрез по общей установленной мощности и вводу в 2013 году представлен в табл. 2. На первом месте по прежнему остается Европа (121,47 ГВт) во главе с Германией и Испанией. Благодаря Китаю и Индии на второе место в установленной мощности вышла Азия (115,9 ГВт).
На третьем месте остается Северная Америка во главе с США (70,8 ГВт). Вторым видом электростанций по установленной мощности, но первым по темпам роста является фотоэнергетика. Динамика роста ФЭС за период 1995–2012 годов представлена на рис. 5. Можно считать, что ускоренный рост мощности ФЭС начался в 2007 году. За период 2007–2012 годов установленная мощность ФЭС увеличилась в 10 раз, и среднегодовой темп роста к предыдущему году составил 46,8 %.
Рис. 3. Динамика установленной мощности ВЭС в мире
Рис. 4. Доля 10 ведущих стран в установленной мощности ВЭС (голуб.) и в годовом вводе мощности (фиолет.) в 2013 году
Доля стран по установленной мощности показана на рис. 6, а доля и принадлежность фирм — на рис. 7. Безусловным лидером по установленной мощности ФЭС является Германия (32 ГВт) — далеко не самая солнечная страна Европы, за ней следует Италия (16 ГВт) и США (7,2 ГВт). Китай стремительно наращивает потенциал по производству элементов и модулей, китайские фирмы производят 30 % от общего их производства. Мощность тепловых электростанций, использующих в качестве топлива разного рода биоресурсы и отходы, оценивается на уровне 2011 года в 83 ГВт, но публикаций относительно распределения по странам отсутствует.
Табл. 1. Индукторы состояния и темпов развития возобновляемой энергетики мира
Табл. 2. Региональный разрез ввода и общей установленной мощности в мире
Однако имеется информация по производству электроэнергии на базе биотоплива (рис. 8). По этому показателю лидируют США (62 ТВт⋅ч), в сумме по 20 ведущим странам среднегодовое за период 2010–2012 годов производство электроэнергии составляет 284,2 ТВт⋅ч. Принимая коэффициент использования установленной мощности порядка 0,4, получаем значение установленной мощности — 81 ГВт.
Геотермальная энергетика по величине и темпам стоит на четвертом месте среди остальных видов ВИЭ. Установленная мощность геотермальных электростанций возросла с 5,83 ГВт в 1990-м, 7,97 в 2000-м и до 10,72 ГВт в 2010 году. Среднегодовой рост в период с 2000 до 2010 годов составил 3,1 %. Установленная мощность ГеоЭС в ведущих странах в 2010 году: США — 3,09, Филиппины — 1,9, Индонезия — 1,197, Мексика — 0,958, Италия — 0,843, Новая Зеландия — 0,628 и Япония — 0,536 ГВт.
Тепловая мощность солнечных водонагревательных установок и систем увеличилась с 77 до 255 ГВт (тепл.). Среднегодовой темп роста — 16 %, как показано на рис. 9. Установленная мощность установок в 2011 году составила 223 ГВт (тепл.), из них на долю Китая приходится 152 (68 %), Германии — 10,3 (тепл.) (4,6 %), Турции — 10,2 (тепл.) (4,6 %), Брази-лии — 3,7 (1,7 %), Индии — 3,3 (тепл.) (1,5 %), Японии — 3,3 (тепл.) (1,5 %), Израиля — 3,0 (тепл.) (1,3 %) и, наконец, Греции — 2,7 ГВт (тепл.) (1,3 %).
Производство биоэтанола возросло с 30,5 до 83 млрд л при среднегодовом темпе роста 13,3 %. Производство биоэтанола в ведущих странах составило: США — 50,4, Бразилия — 21,6, Китай — 2,1 и Канада — 1,8 млрд, остальные страны — менее 1 млрд л. Производство биодизеля возросло с 2,1 до 22,5 млрд л при среднегодовом росте 34,5 %. Производство биодизеля в ведущих странах мира составило: США — 3,6, Аргентина — 2,8, Бразилия — 2,7, Германия — 2,7 и Франция — 1,9 млрд, остальные страны — менее 1 млрд л.
Табл. 3. Прогноз развития возобновляемой энергетики на 2020 год
Следует отметить, что в последние четыре года после 15-летнего перерыва возродилось строительство солнечных термодинамических электростанций, общая установленная мощность которых составила 2,5 ГВт, в Испании — 2, а в США — 0,5 ГВт (рис. 10). Более 140 стран мира на законодательном уровне установило государственные цели по использованию возобновляемых источников энергии.
При этом в перечень ведущих стран по инвестициям и установленной мощности энергоустановок на базе ВИЭ, как показано выше, входят страны всех континентов и разного уровня развития: богатые и бедные, развитые и развивающиеся, малые и большие. Это, несомненно, свидетельствует о необратимости процесса развития возобновляемой энергетики и достижении ею в недалеком будущем одного из ведущих компонентов энергетики мира.
Рис. 5. Динамика установленной мощности фотоэлектрических станций
Рис. 6. Доля стран в установленной мощности ФЭС
Интересная закономерность была выявлена при анализе динамики потребления первичной и производства электрической энергии в мире. Так, за период 2008–2009–2010 годов потребление первичной энергии в мире составило 8428–8353–8677 млн тонн в нефтяном эквиваленте, а производство электрической энергии — 20181–20050–21431 ТВт⋅ч, соответственно. Снижение указанных показателей в 2009 году указывает на максимальное проявление кризиса в экономике мира в этом году.
А то, что в 2010 году оба показателя превысили значение предкризисного года, свидетельствует об эффективности принятых мер правительствами стран по выходу из кризиса. Однако следует отметить, что возобновляемая энергетика в эти годы развивалась с присущими ей темпами (доля ВИЭ в производстве электроэнергии равнялась 2,8–3,3– 3,7 %, соответственно), то есть кризисные процессы ее практически не коснулись.
Логично сделать вывод, что развитие возобновляемой энергетики является одним из реальных путей выхода из кризиса, особенно для России, обладающей всеми возможностями. Как видится развитие возобновляемой энергетики в ближайшем и отдаленном будущем? Одним из основополагающих прогнозов является прогноз Международного энергетического агентства, составленный в 2010 году, основные показатели которого на 2020 год представлены в табл. 3.
Как видно, по трем сценариям МЭА доля ВИЭ к 2020 году прогнозируется в 8,4–7,2– 10,1 % от общего производства электроэнергии в мире. Действуя обратным расчетом, авторы определили, что в таком случае в 2015 году доля ВИЭ по этим сценариям будет равна: 4,1–3,1–5,0 % от общего производства. Однако, по данным REN 21 за 2013 год, доля ВИЭ в 2012 году составила 5,2 %, то есть превысила самую оптимистическую оценку МЭА на 2015 год.
Рис. 7. Доля 15 фирм в объеме производства фотоэлектрических модулей
Рис. 8. Среднегодовое производство электроэнергии на базе биотоплива
Проведенные авторами расчеты на базе прогнозов по ветроэнергетике и солнечной энергетике до 2018 года, с учетом динамики использования остальных видов ВИЭ, показывают, что с очень большой вероятностью в 2015 году доля ВИЭ в производстве электроэнергии достигает 8–9 %, а в 2020 году — 15 %. Получается, что 2015 год в развитие возобновляемой энергетики является определяющим многие последующие прогнозы. Слишком много противоречивых интересов различных действующих в экономике групп пересекаются в проблеме развития возобновляемой энергетики.
Выводы
Возобновляемая энергетика мира успешно развивается вопреки кризисным явлениям в мировой экономике. И, по сути, является одним из эффективных путей выхода из кризиса. Показателем возобновляемой энергетики за 2015 год в значительной степени определят справедливость прогнозов ее развития на 2020 год и последующие годы. По установленной мощности в 2013 году лидирует ветроэнергетика (318 ГВт), суммарная мощность фотоэлектрических станций меньше суммарной мощности ВЭС почти в три раза (около 130 ГВт), однако темпы роста ФЭС превосходят темпы роста ВЭС более, чем в три раза. Принимая до 2020 года среднегодовые темпы роста ВЭС — 15 %, а ФЭС — 31 %, к 2020 году установленная мощность составит: ВЭС — 845 ГВт, ФЭС — 867 ГВт, то есть сравняются.
Рис. 9. Динамика тепловой мощности солнечных водонагревательных систем
Рис. 10. Динамика установленной мощности солнечных термодинамических электростанций
