ВИЭ: Немецкий энергетический переход идёт слишком медленно

Три немецких института, входящих в общество Фраунгофера — солнечных энергетических систем (Fraunhofer ISE), систем и инноваций (ISI) и экономики энергетики и технологий энергосистем (IEE) — опубликовали очередную серию совместного масштабного исследования «Барометр энергетического поворота» (Barometer der Energiewende 2019).

Основной вывод доклада: развитие возобновляемых источников энергии в Германии идёт слишком медленно, нынешний темп ввода солнечных и ветровых электростанций недостаточен и его нужно увеличить примерно в три раза.

Авторы рассматривают задачу сокращения выбросов парниковых газов в Германии на 95% к 2050 году (от уровня 1990 г), рассчитывают структуру потребления энергии, которая позволит эту задачу выполнить, а также соответствующую структуру генерации.

Например, в настоящее время в Германии установлено 46 гигаватт фотоэлектрических солнечных электростанций. Чтобы сократить выбросы CO2 на 95 процентов к 2050 году, установленная мощность должна увеличиться к тому времени до 215 гигаватт. Это соответствует темпам роста в 8,6 гигаватта в год, но в 2018 году было установлено всего 2,3 гигаватта. В ветроэнергетике отмечается похожая ситуация: к 2050 году потребуется 49 гигаватт морских ветровых электростанций и 173 гигаватта на суше. Это означает, что в год должно строиться 11,1 гигаватта, а в 2018 году было построено «всего» 3,8 гигаватт. «Это драма», — характеризует ситуацию руководитель института Fraunhofer IEE Клеменс Хоффманн.

Важно подчеркнуть, что этот расчет был основан на предположении исследователей Fraunhofer, что к 2050 году потребление электроэнергии увеличится с нынешних 530 тераватт-часов до примерно 2400 тераватт-часов в год в результате практически полной электрификации всех секторов потребления энергии.

«В 2010 году энергосистема Германии потребляла более 4000 ТВт*ч первичной энергии, почти исключительно ископаемого сырья, из которых 2900 ТВт*ч было импортировано. Будущим основным основным источником энергии будет электричество от ветра и солнца. А прямое использование электричества приносит высокую эффективность. На это должен быть направлен энергетический переход», — считает Хоффманн. За счёт снижения трансформационных потерь и повышения энергоэффективности потребление первичной энергии к 2050 году снизится до примерно 2800 ТВт*ч. 

Примечательно, что предполагаемый почти пятикратный рост потребления электроэнергии невозможно обеспечить без импорта. Только примерно 1000 тераватт-часов будет вырабатываться в Германии (это примерно соответствует нынешнему годовому производству электроэнергии в РФ). Остальное будет импортировано в форме, как указано, Power-to-X, то есть в форме энергоносителей, произведённых из электроэнергии (например, электролиз) в странах с более благоприятными природными (солнечными и ветровыми) условиями.

Авторы считают, что электролитическое производство водорода из возобновляемого электричества станет ключевой технологией. С одной стороны, большое количество «лишнего» возобновляемого электричества может быть использовано с пользой. С другой стороны, водород может потребляться в различных областях в качестве конечной энергии, например при транспортировке или дальнейшей переработке в химические, синтетические источники энергии и химическое сырье с помощью углерода из CO2 или азота, например, для производства удобрений.

Напомню, в Германии действует закон о ВИЭ (EEG), который предусматривает, что к 2050 году минимум 80% потребления электроэнергии будет покрываться с помощью возобновляемых источников энергии. Кроме того, закон устанавливает промежуточные цели и индикативные объемы ежегодного ввода в эксплуатацию солнечных и ветровых электростанций. Нынешние темпы развития ВИЭ в стране примерно соответствуют целевым показателям, прописанным в законе, возможно даже опережают их. В соответствии с коалиционным соглашением темп развития ВИЭ предполагается увеличить, теперь их доля достигнет 65% к 2030 году. Эксперты из “Agora Energiewende” подсчитали, какой темп роста солнечной и ветровой энергетики нужен для достижения этой цели.

Исследователи из институтов Фраунгофера идут гораздо дальше. Они, как сказано выше, рассматривают вариант полной электрификации потребления энергии, и соответственно радикального увеличения выработки электроэнергии, что пока не прописано ни в каких нормативных документах.

Авторы отмечают, что стоимость фотоэлектрической и ветровой энергии резко упала на первом этапе энергетического перехода — они теперь конкурентоспособны. Это было достигнуто без существенной перестройки системы энергоснабжения. Следующим важным шагом является вовлечение других секторов в энергетический переход с резким ростом выработки ВИЭ. Соответственно, необходимы более агрессивные политические задачи.

Эксперты Фраунгофера подчеркивают, что энергетический переход — это грандиозный общественный проект, сопоставимый по масштабам с лунной программой США. В то же время в экономическом плане его не стоит рассматривать исключительно с затратной стороны. Напротив, речь идёт об окупаемых инвестициях. Сегодня ФРГ тратит примерно 90 млрд евро в год на покупку энергоресурсов. «Если мы сделаем этот импорт излишним в течение тридцати лет, это значит, что мы профинансировали весь энергетический переход», — говорит Хоффманн. «Мы говорим не о расходах, а об инвестициях. Энергетический поворот — это отличная бизнес-модель с очень хорошей доходностью, которая, к тому же, отличается низкой степенью риска, поскольку инвестиции идут в инфраструктуру», — подчёркивает глава Fraunhofer IEE.