Доля ВИЭ в электроэнергетике Германии и Великобритании превысит 50% в середине 2020-х
Опубликовано исследование Bloomberg New Energy Finance (BNEF), британского промышленного концерна Eaton и британской Ассоциации возобновляемой энергетики. Доклад называется: «За точкой поворота: потребность в гибких мощностях в будущих энергосистемах с высокой долей ВИЭ в Великобритании, Германии и странах Северной Европы» (‘Beyond the tipping point: flexibility gaps in future high-renewable energy systems in the UK, Germany and the Nordics’). Под точкой поворота здесь понимается рубеж, за которым возобновляемые источники энергии будут производить более половины электроэнергии, что произойдет в середине 2020-х годов.
В Германии, закон о ВИЭ (EEG §1) предписывает, что к 2025 году доля возобновляемых источников энергии в производстве электричества должна достичь 40-45%. Таким образом, прогноз авторов доклада превышает цели, установленные в местном законодательства.
Быстрое снижение стоимости технологий солнечной и ветровой генерации будет способствовать их стремительному распространению, которое невозможно остановить. К 2040 году доля ВИЭ в генерации в Германии и Великобритании составит 79% и 63% соответственно.
Это приведет к значительно большей волатильности в энергосистеме, создаст вызовы для генераторов, работающих в режиме «базовой нагрузки», но и откроет возможности для новых гибких технологий. Из-за переменчивого характера ветровой и солнечной энергетики периоды, продолжительностью в несколько дней или даже недель, в течение которых производство энергии на основе возобновляемых источников будет более чем удовлетворять спрос, будут чередоваться с временами неблагоприятной погоды, когда покрывать большую часть энергетических потребностей придется другим технологиям генерации.
В то же время результаты исследования показывают, что несмотря на значительное увеличение объемов переменных возобновляемых источников энергии в системе общая резервная мощность, необходимая к 2040 году в Великобритании и Германии, будет почти такой же, как и в 2017 году.
В Великобритании эти резервные мощности (под которыми здесь понимается широкий перечень «гибких ресурсов» — генерация, накопители, управление спросом, интерконнекторы) к 2040 г. будут насчитывать 70 ГВт, в Германии – 97 ГВт. При этом работать эти мощности будут всё реже и реже. Средний КИУМ объектов энергетики (кроме солнца и ветра) упадет с нынешних 50% (как в Германии, так и в Британии) до 30% в 2040 году.
Кроме того, существенно увеличится скорость изменения нагрузки. Например, в Германии – с нынешних 13 ГВт в час (вверх) и 11 ГВт в час (вниз) до 38 и 34 ГВт в час соответственно.
[000] В 2030 году в Великобритании будет теряться всего 1% возобновляемой энергии в результате вынужденной остановки выработки (curtailment), в Германии – 3%. В 2040 году, однако, доля таких потерь вырастет до 3% и 16% соответственно (при условии, что управление спросом и накопители энергии будут недостаточны для «усвоения» системой этого «избытка»).
Что касается скандинавской энергетической системы, которая также рассматривается в докладе, то здесь все спокойно. За счет большой гидроэнергетики ВИЭ уже производят почти три четверти электроэнергии. Страны Северной Европы могут добавлять ВИЭ «сколько душе угодно», не опасаясь рисков, связанных с волатильностью. Кроме того, ресурсы ГЭС в Норвегии и Швеции могут быть использованы для поддержки волатильных рынков Великобритании и Германии. Гидрологический цикл в северных странах таков, что приток воды минимален в зимний период, когда вода в основном замерзает, и достигает максимума весной и летом, когда тает снег. Противоположное относится к ветроэнергетике, выработка которой выше зимой, в сезон высокого спроса, и ниже в течение лета. Таким образом, ветроэнергетика и ГЭС в Скандинавских странах удачно дополняют друг друга. Авторы рассматривают для этих стран сценарий с 78% долей ВИЭ, в том числе 11% ветровой и солнечной энергетики.
