Многие считают, что атомная энергия самая дешёвая. Эти люди не верят данным по LCOE, которые говорят о том, что LCOE атома находится примерно на том же уровне, что и LCOE ветра/солнца. Я не буду здесь рассчитывать стоимость электроэнергии (это довольно сложно), а приведу некоторые данные по ветру и солнцу Испании, чтобы с учётом КИУМ и срока службы электростанций сравнить стоимость киловатта установленной мощности атомных и солнечных/ветряных электростанций.
Данные по Испании беру из вот этого отчёта: http://www.ree.es/sites/default/files/downloadable/avance_informe_sistema_electrico_2014b.pdf
Итак,
Ветер: установленная мощность 22 845 MW, выработка электроэнергии в 2014 году 51 032 GWh (20,4% от потребления). КИУМ = 25,5% - очень неплохо для ветряков на суше!
Солнце (фотовольтаика): установленная мощность 4 428 MW, выработка электроэнергии в 2014 году 7 801 GWh (3,1% от потребления). КИУМ = 20,1%
Атом: установленная мощность 7 866 MW, выработка электроэнергии в 2014 году 57 179 GWh (21,9% от потребления). КИУМ = 83,0%
Теперь, возьмём инвестиционную стоимость установки одного киловатта солнечных панелей (большая электростанция на земле) и ветрогенератора на суше.
Данные из работы института Фраунхофера: http://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/veroeffentlichungen-pdf-dateien-en/studien-und-konzeptpapiere/study-levelized-cost-of-electricity-renewable-energies.pdf
Возьмём цифру ближе к верхней границе стоимости.
Солнечная электростанция - 1300 Euro/kW = 1400 $/kW
Ветер (суша) - 1600 Euro/kW = 1720 $/kW
Теперь разберёмся со стоимостью киловатта установленной мощности для АЭС.
http://www.atomic-energy.ru/news/2014/12/03/53445
Проект АЭС "Аккую" в Турции оценивается в 27 млрд долларов. Об этом заявил в ходе пресс-конференции президент Турции Реджеп Тайип Эрдоган.
За эти деньги будет четыре блока общей установленной мощностью 4800 MW.
Т.е. атомная станция АЭС-2006 - 5625 $/kW (и эта цена может ещё увеличиться!)
Теперь учтём КИУМ.
Для одинаковой выработки ветра/солнца и АЭС нужно установить больше ветряных мощностей в 83%/25,5% = 3,25 раз, а солнечных в 83%/20,1% = 4,13 раз.
Т.е стоимость солнца 1400*4,13 = 5782 $/4,13kW
стоимость ветра 1720*3,25 = 5590 $/3,25kW
Т.е. одинаково со стоимостью АЭС - 5625 $/kW
Ещё надо учесть срок службы электростанций. Для ЛАЭС-2 (тоже проект АЭС-2006) заявлено 50 лет.
Для солнечных станций - 30 лет. Ветер - 25 лет.
Учтём ещё деградацию солнечных батарей в районе 20% за 30 лет. Это даёт нам приведённый срок службы солнечной электростанции в 27 лет.
Итого: с учётом КИУМ и срока службы электростанций, стоимость установки панелей и ветряков в два раза дороже, чем эквивалентное количество АЭС.
Но, для АЭС ещё необходимо топливо. Затраты на вывод из эксплуатации и демонтаж больше, чем для ветряков и солнечных батарей. Обслуживаение АЭС дороже. Необходимо, что-то делать с ядерными отходами и ОЯТ.
Постройка АЭС очень долго происходит по сравнению с установкой панелей и ветряков. Это тоже минус, который нужно учитывать.
Не нужно сбрасывать со счетов и Чернобыль с Фукусимой. Если включить стоимость покинутых городов и сёл в результате аварии в стоимость ядерного электричества, то боюсь, что это довольно сильно увеличит его LCOE. А заражённые реки, почву и море куда включать? По хорошему тоже в LCOE. Туда же затраты на ликвидацию последствий.
Вобщем, считаю что исследования, которые ставят LCOE атома вровень с LCOE солнца в местах средней паршивости (юг Германии) и ветра в местах где плохо дует (центр и юг Германии) - адекватны.
А уж для Испании выбор, вообще, очевиден.
Комментарии
Осталось только решить проблемы с колебанием генерации и площадями под это хозяйство.
Но вывод конечно прекрасен =) Посчитать все для Испании, и выйти на сравнимые показатели (в ДВА раза
), а потом вдруг перекинуть на Германию.
На АЭС зимой еще можно вырабатывать тепло, а летом холод (с помощью АБХМ)
Вот, да. А кроме того, стоимость возведения и обслуживания маневренных мощностей, требуемых под все зеленое, проигнорировано целиком и полностью. А также забыто про исчерпаемость требуемых для них ресурсов (если это не ГАЭС). Сдается мне, что стоить весь этот праздник будет поболе самих зеленых генерирующих мощностей.
Как основной источник электроэнергии зелень не взлетит, я считаю.
Без прорыва в аккумуляции электричества взлетит низенько-низенько.
В принципе прорыв давно уже придуман. Строится кольцевой вакуумный туннель вокруг или под ветряками/панелями. Внешняя стенка и пол туннеля - магнитные. Над ними висит кольцо из магнитов, на мягкой сцепке. По внутренней стороне туннеля стоят катушки, которые разгоняют кольцо. Пока есть излишняя энергия - они разгоняют кольцо - в вакууме это до любых скоростей. Когда энергии мало, то через те же катушки производится отъём энергии.
З.Ы. Надеюсь достаточно внятно объяснил)))
*Даже* для Испании:
В Испании, где одновременно с сокращением зеленых дотаций, собираются ввести налоги на солнечные панели, ожидается, что срок окупаемости панелей составит теперь 25 лет, а не 8 лет как ранее. Сообщается, что многие владельцы недвижимости будут ее лишены, так как оборудовали ее солнечными панелями, которые купили под залог недвижимости, а продать панели теперь не могут, так как те стали "бросовыми активами" (toxic assets).
http://aftershock.news/?q=node/39393
Ваша статья полетит в блоги вслед за моей, так как предвзятая позиция главреда о невыгодности "Зелени" старательно оберегается от подобных покушений.
По сабжу: надо еще учитывать что топливо для АЭС исчерпаемо в отличие от "Зелени".
Я не опологет ни того, ни другого.
Но материалы для зелени (по стравнению с материалами для АЭС), мягко скажем, обходятся существенно дороже.
Можете доказать цифрами и фактами?
Кстати, да.
Забыл в заметку добавить про проблемы с ураном - 235
есть смысл учитывать это при указанных сроках эксплуатации ?
Ты идёшь против тренда АШ, на АШ такие темы не любят, ведь всем известно (С), что за АЭС будущее, гыыыы))))
ну потроллил, да. полегчало? дело ведь не в любви, дело в фактах.
Мне за державу обидно. Работаю на то, чтобы АШ не превратился в цензор.нет с его циклом новостей про снижение стоимости нефти :-)
Ветряки и солнечные панели без аккумуляторов принипиально не способны выдать электричество нужного подавляющему числу экономических субъектов качества. Так что считайте стоимость заново - с ГАЭСами или газовыми ТЭСами. АЭС - хоть и с некотрыми нюансами - может.
Как минимум остаётся вопрос исчерпаемости.
Для солнца и ветра это звучит странно, но исчерпаемость козырных мест для размещения установок альтернативной энергетики - всё ж может наступить. Например для ГЭС - это не вызывает сомнения.
Так вот, вопрос - сколько же ещё можно наращивать альтернативной генерации? Хоть в той же Испании, так чтоб не нарушить баланс, чтоб не было бы последствий для с/х и биосферы в целом...
Испания не такое уж козырное место для этой шняги, смотри ссылку выше.
Мне лень проверять цифры этого клоуна, но пусть он пояснит, почему несмотря на дотации в течение десятков лет, "энергетика" не может развиваться при их отключении.
Почему такого не было при реальных энергетических революциях, когда люди не за дотации дрались, а за месторождения?
Кстати, да. Я и забыл упомянуть про то что с количеством урана-235 уже проблемы.
Для ветра и солнца Германии, например, такой проблемы нет. Мощности для их энергосистемы-2050 можно разместить.
Одна панель номинальной мощностью 300 Вт имеет площадь 2 кв. метра - http://www.solnechnye.ru/batareya/solnechnaya-batareya-Chinaland-CHN300-...
Т.е. 147 ГВт установленной мощности это 147 000 000 000 Вт/300 Вт = 490 000 000 панелей. Они будут иметь площадь ~ 1 000 000 000 кв. метров или 1000 кв. километров.
Площадь Германии 357 168 кв. км. Итак, площадь панелей составит 0,28 % площади Германии. Т.е. найти такую площадь не проблема. Кстати в Германии уже установлено 38,5 ГВт панелей - 26% от запланированного количества.
Кстати сами немцы оценивают площадь, которую они без труда могут предоставить под панели в 2800 кв. км. - max. area for solar converters 2800 km2
This value includes well-suited roof areas, areas along railways and motorways, best-suited faсade areas, and ground areas which are already sealed (e.g., parking areas).
Для ветряков тоже места достаточно. Социально приемлемая (чтобы ветряк стоял на достаточном удалении от домов) установленная мощность оценивается как 150 ГВт на суше. Запас есть, но, конечно, не такой большой как для солнечных панелей.
Для Испании с учётом их КИУМ вообще проблем не должно возникнуть.
Проблемы с ураном в Испании? Или вообще?
Так весь вопрос в том и состоит, сможет ли это всё создавать само себя тогда, когда ни нефти ни урана уже не будет в потребных количествах.
Есть мнение, что нет...
Мы все умрём?
Вне всяких сомнений. Возможно само время - не вечно...
Видимо, необходимо рассматривать также и "качество" электроэнергии. Как непрерывность подачи в целом так и качество синусоиды. Одно дело "теплая, ламповая" синусоида другое инверторная пила. Впрочем, если потребители готовы хавать "плохую" электроэнергию - почему нет?
Еще раз - пока зеленых не заставят выдавать стабильную мощность и весь геморрой будет перекладываться на ТЭС, то нельзя посчитать стоимость кВт*ч.
Пусть владельцы ВЭС резервируют мощности на угольных станциях и покупают у них, когда ветер не дует, и продают потребителю. Тогда содержание простаивающих мощностей (плюс износ и снижение КПД из-за частых пусков-остановок) будет за зелеными.
Могут еще построить аккумулирующие мощности.
зря вы связались с "$" в расчетах, всю работу опоганили. считали бы EROEI а не LCOE, и в Ваттах. тяжело, понимаю, но такова природа энергии.
а у Испании выбор простой - его просто нет. для атома у них технологий нет, топлива нет, ресурсов чтобы купить на стороне тоже, порог вхождения в технологии запредельно высок, шаг кванта изменений тоже.
LCOE такой же важный показатель как и EROEI.
Про EROEI тоже есть: http://aftershock.news/?q=node/274404
Для крупных солнечных электростанций Испании EROEI в районе 13
АЭС дают "базу" - стабильная постоянная выдача мощности круглые сутки, практически без возможности регулирования.
Регулирование может выполняться либо высокоманевренными ГТУ (газотурбинными установками), либо ГЭС/ГАЭС.
Ветряки дают непредсказуемый выход мощности. Солнечные - в общем, тоже нестабильный, хотя выдача меняется более плавно. Чтобы сбалансировать энергосистему, против ветряков неизбежно надо ставить высокоманевренный резерв той же мощности: опять же либо ГТУ, либо ГЭС/ГАЭС.
Кстати, тут выше пишут про резервирование ВИЭ на угольных мощностях, это не годится, потому что у угольных ТЭС нет требуемой маневренности. ГТУ - тоже не подарок, потому что хотя у них диапазон маневра и может быть широкий (от 40-50% нагрузки и до 100%), но при сниженных нагрузках сразу заметно падает КПД. А если ставить много малых ГТУ, и тупо включать/отключать их на 100% по команде диспетчера, то сильно выше цена за установленный кВт мощности (1500-2000 EUR/kWt).
Табличка из ин-та Фраунгофера - явное вранье. Школяры рисовали, а не производственники. 550 EUR/kWt за Combined Cycle (т.е. обычная ПГУ-ТЭЦ) - это не может быть никогда. Таких цен и в Европе нет уже лет 15. Штука за киловатт - это для очень больших станций. 550 - это только стоимость основного оборудования, без капстроя, землеотвода, коммуникаций и пр. Сильно подозреваю, что прочие цифры также неправдивы/неполны. Уверен, что не посчитали схему выдачи мощности (а со всякими смартгридами она тоже кому-то влетит в копейку). И, возможно, не посчитали и землеотвод. А по АЭС Вы брали сумму реального EPC-контракта, причем со всеми заложенными комиссиями и интересами участников. И в Турции, где сложнее логистика, и выше нормативы по сейсмичности.
Да, выглядят как взятые из презенташки для лохов-инвесторов.
.
Дубль
А самое смешное с ветряками - то, что не менее трети выработки у них в ночное время, когда добавочная электроэнергия никому не нужна! Когда там ветер хорошо дует на берегу моря? На закате?
Реальная ситуация с энергорынка Европы: ночной оптовый тариф в зоне перетока Испания - юг Франции - Швейцария был нулевой или слабоотрицательный. Дармовая энергия из Испании, именно с ветряков, перетекала в Швейцарию, где рельеф позволяет строить ГАЭС на горных реках. И швейцарцы на этом зарабатывали хорошие деньги, потому что днем их ГАЭС отдавали накопленную энергию в сеть по дорогому дневному тарифу.
Итак: треть, а то и половина энергии с ветряков - именно в Испании - не принесла ни копейки генерирующей компании, или даже принесла легкий минус. (Ну или, возможно, генкомпания все равно получила с этих ночных киловатт-часов субсидию, но национальная экономика Испании в целом все равно сработала в убыток - помогли швейцарцам жить лучше.) Так что цифры полезной выработки ветряков в статье смело делим на полтора! Перемога!
пруфлинки, рассчёты будут?
Насчет чего пруфлинки? По поводу того, что ночной оптовый тариф в этой зоне был ниже нуля, - избыток неуправляемой ночной генерации образовался именно из-за того, что понастроили ветряков, - и халявное электричество ночью перетекало из Испании в Швейцарию, - честно читал пару лет назад в каком-то ведомственном сборнике, подготовленном то ли для НП "Совет рынка", то ли для СО ЕЭС. Но тут трудно усомниться. Невидимая рука рынка, однако.
Почему полезную выработку надо делить не менее чем на полтора - потому что ночь занимает не менее 8 часов из общей продолжительности суток в 24 часа. Соответственно, часы полезной (дневной) выработки относятся к общим часам как 16:24 = 1:1,5.
При этом интенсивность ветра в ночные часы заведомо не ниже, чем днем, т.к. в прибрежной зоне ветры дуют тогда, когда есть разница температуры между сушей и морем. Ночью суша остывает быстрее, чем море, поэтому дует бриз. Я не удивлюсь, если вообще ВСЮ выработку испанские ветряки давали именно вечером и ночью.
С солнечной энергетикой, кстати, ситуация обратная, она дает выработку только днем.
А с чего вы взяли, что ночная выработка от ветряков была бесполезна? Не исключаю, что такие случаи есть, но на их основе нельзя судить об интегральной величине, т.е. о ситуации в целом.
Чтобы об этом судить нужны графики мощностей потребления и графики выработки энергосистемы Испании с разбивкой по источникам генерации. И чтобы экспорт\импорт ещё был показан. И цена.
Как вот в этом PDF для Германии: http://www.ise.fraunhofer.de/en/downloads-englisch/pdf-files-englisch/data-nivc-/electricity-spot-prices-and-production-data-in-germany-2014.pdf
Тот факт, что ночной оптовый тариф (по крайней мере в некоторый период) был меньше нуля, как раз однозначно говорит о том, что ВСЯ электроэнергия в Испании ночью была бесполезна. Если стоимость ресурса отрицательна, значит, он бесполезен и от него пытаются избавиться.
Ночной экспорт был как минимум достаточен для того, чтобы Швейцария могла загрузить свои ГАЭС.
Пруфлинки ищите сами. Скажите спасибо, что я дал Вам идею, которая позволит скорректировать Вашу модель и привести ее ближе к рыночным реалиям.
Начал было гуглить про Испанию, пишут все про внезапное сворачивание субсидий на ВИЭ, еще больше расстроился. Жалко стало таких энтузиастов, как Вы.
P.S. А вот это уже не из печатных источников, а устная байка: в Италии все ветряки ставили выходцы из калабрийского ОПС землячества (Ндрангета). Потому что они тогда первыми постигли всю глубину темы про субсидии. Про Испанию, таких баек не слышал.
Швейцарские ГАЭС на 95 % грузятся с французских АЭС.
Без графиков стоимости и графиков экспорта импорта это всё бесполезное сотрясение воздуха.
А как насчет АЭС?Их тоже ночью отключют?
У АЭС по крайней мере высокий КИУМ. И предсказуемый профиль выработки. И понятный периметр безопасности.
А то понаставят в чистом поле ветряков, на значительной площади, охранять их некому, а потом случаются инциденты как в северной Франции: подъезжают мародеры на легком грузовичке (наверное, с манипулятором - "воровайкой"), залезают на вышку, выламывают трансформатор, сбрасывают с вышки, грузят и везут сдавать медь в цветмет. На все дела уходит минут 15.
Если из системы вырубить один ветряк, она этого не заметит.А вот если АЭС,то проблемы будут.
Дык это не один ветряк, это стабильный заработок для цыган и приравненных к ним высокомобильных категорий населения.
Главная проблема энергорынка - недостаток маневренных мощностей для обеспечения регулирования по команде диспетчера.
АЭС работают в базе.
ВИЭ не регулируются вообще никак и, в отличие от АЭС, только повышают хаотичность выработки, ломают суточный график.
ГЭС/ГАЭС не везде позволяет строить рельеф и гидрология местности.
Ну а ГТУ потребляют газ.
ВИЭ регулируются включением и отключением,чего не скажешь об АЭС.В некоторых случаях они могут эффективно заменять ГТУ.
Регулирование системы с ВИЭ достигается созданием избытка мощностей с использованием избытка вырабатываемой энергии на производство водорода изарядку автоаккумулятров в ночное время.
Возможно управление спросом,т.е.при отсутствии ветра или в пасмурную погоду часть производств временно закрывается или объявляется выходной день.
Что ж тогда испанцы не выключали на ночь свои ветряки, и вынуждены были продавать ночью электричество рынку по отрицательному тарифу?
Наверное, сложно было выключить-то? Или диспетчер команды не давал? (Не давал, наверное, потому, что мощности ВИЭ диспетчерскому регулированию не поддаются.)
Если ВИЭ еще и пытаться регулировать включением/отключением, то и без того невысокий интегральный КИУМ будет еще снижен. А люди как раз пытались на ВИЭ по максимуму произвести киловатт-часов, чтобы получить субсидии, - пока они были, разумеется. Без субсидий - печаль.
>>> Возможно управление спросом,т.е.при отсутствии ветра или в пасмурную погоду часть производств временно закрывается или объявляется выходной день.
Вот на этой фразе у меня складывается впечатление, что Вы не защищаете ВИЭ, а занимаетесь троллингом.
Это ж каменный век: в пасмурную погоду, охота на мамонта откладывается, все заняты уборкой пещеры.
Это вы у испанцев спросите.Но подозреваю,что ночная нагрузка в Испании намного больше мощности ветряков.
Его уже давно прошу подтверждать свои слова графиками - сопротивляется
Какая в Испании ночная нагрузка? Холодильники в домах? Предприятия непрерывного цикла? - ну не смешите меня.
Феномен отрицательного ночного оптового тарифа у них возник именно в связи с тем, что понаставили ветряков, которые не регулируются диспетчером.
ИМХО "главная" проблема в том, что энергорынок и энергосистема понятия не просто нетождественные, но местами попросту ортогональные.
ну про энергосистему я вообще молчу. То есть ее ветряки просто убивают.
Ну мы же с вами рыночники. Так вот, по поводу ветряков куча именно рыночных аргументов, которые эту тему, при нормальной конкуренции, хоронят. Основной аргумент в пользу ВИЭ - это субсидии, то есть нерыночные элементы халявы, которые, впрочем, тут же притягивают профессионалов уровня Ндрангеты. Профессионалов по освоению халявы, разумеется.
Страницы