Домохозяйки против Минэнерго. Почему потребление электричества не будет расти. Нефть против электричества


Домохозяйки против Минэнерго. Почему потребление электричества не будет расти. Фото | Бизнес

Процесс перехода хорошо известен в международном сообществе и довольно подробно описан в литературе, например, в сценариях The Grand Transition Всемирного энергетического совета. На пути перехода Россия не стала исключением: наша страна повторяет путь государств, достигших уровня ВВП в $25 000-$30 000 на душу населения. Среди примеров — США, Великобритания и Германия, экономики которых активно росли последние 10-15 лет, а валовое потребление энергоресурсов (в том числе электричества) устойчиво снижалось.

Происходящие изменения фундаментальны и заставляют переосмыслить целеполагание всей отрасли. Энергокомпаниям необходима новая стратегия развития, позволяющая увеличивать стоимость бизнеса в условиях, когда спрос на базовый товар — электроэнергию — только снижается. Новая система координат необходима и регуляторам, так как в новой реальности не рост, а снижение потребления является показателем здоровой национальной экономики. Сегодня это прямо противоречит представлениям Минэнерго о «базовом» и «оптимистичном» сценариях вечного роста потребления за горизонт 2035 года.

Российским флагманом перехода стала Москва. Несмотря на объемы ввода жилья в Москве за последние десять лет, теплопотребление в столице не выросло. В 2013 году это запустило одну из крупнейших сделок между «Газпромом» и правительством Москвы по покупке и поэтапному закрытию новых, но избыточных котельных МОЭК (оператор котельных и теплосетей Москвы), а также переключению остаточных нагрузок на ТЭЦ «Мосэнерго» в 2013-2018 годах.

Парадоксально, но то, что упорно не желает видеть Минэнерго, на бытовом уровне интуитивно понятно каждой домохозяйке: современная стиральная и посудомоечная машина потребляют порядка 0,5-1,0 кВт/ч электроэнергии за цикл. Это меньше, чем при ручной стирке или мойке расходовалось только на прокачку горячей воды от котельной до крана. И это без учета энергозатрат на нагрев воды, потерь при передаче и кратно большего расхода. Абсурдно полагать, что увеличение потребления при возврате к ручной стирке может быть «оптимистичным» сценарием развития общества.

Поможет ли модернизация в зарядке электромобилей

Энергетический переход ставит перед российскими энергетиками задачи поддержания надежности, где старая система планирования дает сбой. По статистике «Системного оператора Единой энергетической системы», при сохранении валового спроса неизбежно происходят существенные изменения в характере потребления. Нагрузка активно мигрирует во времени в сторону летнего пика вместо традиционного зимнего максимума, а также перераспределяется в пространстве между регионами и внутри регионов. Потребление уходит из бывших промышленных центров питания в сторону сектора услуг.

Доступные альтернативы собственной генерации в промышленности делают подключение к единой энергосистеме (ЕЭС) скорее резервным, чем основным вариантом. В результате ЕЭС используется несколько часов в году и загрузка традиционных активов снижается, а их экономика становится все более убыточной.

Неспособность старых организационных моделей обеспечить надежность хорошо видна в зоне Черноморского побережья, печально известной традиционными отключениями света в августе. В последние пять-семь лет пик нагрузок сместился на пик курортного сезона и совпадает с периодом жаркой погоды. Жара снижает пропускную способность сетей, а также накладывается на период ремонтов тепловой генерации, проводящей регламентные работы перед началом осенне-зимнего периода. Возникает патовая ситуация, когда резервы в энергосистеме формально есть, их оплатили потребители, но свет все равно гаснет.

Нет оснований полагать, что строительство еще одной Таманской ТЭС позволит как-то кардинально улучшить ситуацию, так как энергии не хватает не вообще, а только в нужном месте и нужное время. Традиционная же энергетика, оперирующая десятилетними циклами строительства и эксплуатации, слабо отвечает запросу на гибкие изменения. Ее надежность поддерживается традиционными методами — простым наращиванием резервов в сетях и генерации. Они все менее эффективны и технически осуществимы.

Некоторые эксперты воспринимают потенциальное развитие электротранспорта в России как возможность возврата в парадигме роста. Однако электротранспорт с высокой вероятностью станет последним гвоздем в крышку гроба традиционных энергосистем. Предположим, что установленная мощность в 42 млн легковых автомобилей в России при 100-процентной электрификации эквивалентна более чем десятикратной установленной мощности ЕЭС России. Нет ни финансовой, ни физической возможности построить подобную зарядную инфраструктуру на старой элементной базе. Система рухнет, даже если одновременно приедет заряжаться только малая часть машин.

Еще более очевидными будут административные последствия для энергетической вертикали, когда вдруг окажется, что чиновники другой вертикали на дачах западнее Москвы почему-то не могут зарядить несколько Tesla, несмотря на активные инвестиции в ремонт «паровозов» в энергосистеме.

А главное, заряжать электромобили на старой технологической базе экономически бессмысленно, ведь объем энергии, эквивалентный 35 млн т бензина, потребляемого в России ежегодно, исключительно мал. С учетом существенно более высокого КПД электрического транспорта он составит менее 10% от текущей выработки электроэнергии в стране. То есть энергия для зарядки батарей может быть произведена на уже существующих станциях фактически без капитальных вложений «в железо». Но только при условии, что энергосистема научится гибко распознавать и динамически интегрировать в сеть миллионы распределенных аккумуляторов, способных не только потреблять или выдавать энергию обратно в сеть, но и требовать за это соразмерной платы.

Именно гибкая интеграция чего-либо в российскую энергосистему оборачивается критическими проблемами. При этом анонсированная программа модернизации тепловой генерации до 2030 года не только не решает данный вопрос, но напрямую консервирует неспособность системы отвечать вызовам времени.

«Случай Лужкова», или Хорошо забытое старое

За десять лет с момента ликвидации РАО ЕЭС из-за невозможности нарастить объем сбыта электроэнергии в киловатт-часах российские энергетики научились увеличивать выручку за счет наращивания базы сетевых и генерирующих активов. Стоимость их строительства по «квазиналоговым» схемам, подобным ДПМ (договор предоставления мощности), просто включается в конечный тариф для потребителей. Суммарный объем «закопанных средств» поражает соображение. Так, по совместной оценке компании Arup и ассоциации «Сообщества потребителей энергии», суммарная доля сектора «нового строительства» уже сегодня достигает 40% в валовом денежном потоке электроэнергетического сектора и продолжит расти на горизонте до 2030 года.

Поэтому проведение очередного раунда «модернизации», то есть дальнейшее бездумное наращивание базы активов и перекладывание стоимости строительства станций и сетей на потребителей, никак нельзя назвать устойчивой стратегией. Краткосрочно эффект получат «строители», включая инженеров и поставщиков оборудования, но уже в среднесрочной перспективе существенную долю вложений генерирующих компаний придется списать или обесценить. Это повторит печальный опыт потерянных инвестиций в создание дублирующей системы теплоснабжения Москвы, но только с существенно более значимыми экономическими последствиями для экономики по сравнению с экспериментом экс-мэра Москвы Юрия Лужкова в начале 2000-х.

Больше того: фундаментальное отсутствие устойчивой модели роста у российских генерирующих и сетевых компаний будет удерживать качественных инвесторов от долгосрочных вложений в сектор с подобным вектором «развития». Поскольку основная выгода будет на плечах строителей, не будет и мотивации для привлечения качественных инженерных изысканий в новую программу ДПМ. Поэтому слабы перспективы наращивания потенциала и повышения конкурентоспособности на международных рынках в энергетическом машиностроении.

Совместное потребление как новая парадигма

За прошедшие десять лет в мире произошло смещение глобальной конкуренции от энергетических к технологическим гигантам. В 2006 году четыре из десяти крупнейших компаний мира по капитализации представляли энергетический сектор. Сегодня в десятке осталась лишь одна нефтегазовая компания Exxon. Лидерство перехватили Facebook, Apple и Microsoft. Очевидно, что и возможности роста российской энергетики стоит искать за рамками административного наращивания активов или объемов продажи энергоносителей в широкой сфере бизнеса, называемой «цифровая энергетика».

Такая модель требует изменения целеполагания компаний в пользу развития «интернета энергии» — способа распределенного балансирования генерации и потребления с использованием возможностей активов на стороне потребителей. Эта своеобразная форма экономики совместного потребления должна быть направлена прежде всего на обеспечение функции энергоснабжения вместо максимизации продажи киловатт-часов. Развитие цифровых потребительских сервисов, включая интеграцию распределенной генерации потребителей и платное участие «гибкости» потребителей как услуги балансирования энергосистем на основе децентрализации архитектуры ЕЭС как платформы энергообмена становится более эффективным способом обеспечения надежности по сравнению с наращиванием невостребованных централизованных резервов.

Энергетический переход вполне осуществим и парадоксально хорошо сочетается с инертностью финансовых, социальных и физических изменений в энергосекторе. Так, существующий профицит в энергосистеме позволяет обеспечить баланс интересов и многовариантное поле для формирования новой технологической повестки без сиюминутного риска для технологической или финансовой устойчивости старых игроков. Есть все основания полагать, что сегодня в России существуют предпосылки «перегнать, не догоняя» в гонке за рынок цифровой энергии на глобальном рынке. Уверен, что это достойная задача для развития отрасли.

www.forbes.ru

7 причин того, что дешевая нефть не может остановить развитие возобновляемой энергетики: luckyea77

Цены на нефть с июля упали более чем вполовину. Еще пять лет назад такое падение цен на ископаемое топливо привело бы к банкротству возобновляемой энергетики. Сегодня — нет.

Ниже перечислены 7 причин, по которым дешевая нефть не может изменить отношение человечества к «чистой» энергии.

1. Солнце — не конкурент нефти

Нефть — для автомобилей, возобновляемая энергетика — для электричества. Эти две сферы не конкурируют. Нефть слишком дорога для выработки сетевой энергии, даже при цене ниже 50 долларов за баррель.

Но солнечная энергетика соревнуется с углем, природным газом, гидро- и атомной энергетикой. По оценке Международного энергетического агентства (International Energy Agency) на сегодняшний день солнечная энергетика составляет меньше 1 процента рынка электроэнергии, но выйдет на первое место к 2050 году. Востребованность ее так велика, что самым серьезным ограничением в этом году является недостаток солнечных панелей.«Вы не сможете убить солнечную энергетику даже если очень хотели бы», говорит Дженни Чейз (Jenny Chase), ведущий аналитик Bloomberg New Energy Finance в Лондоне.

2. Цены на электроэнергию постоянно растут

Реальной угрозой для возобновляемой энергетики является не дешевая нефть, а дешевое электричество. Наличие в США больших запасов природного делает выработку энергии чрезвычайно дешевой. Но почему тогда счета на электроэнергию для потребителей постоянно растут?

Счет за электричество формируется не только за счет цены топлива. Потребители платят и за доставку электроэнергии от электростанции до их жилищ. В последние годы цены на доставку просто взлетели. Ежегодные затраты на сетевую структуру выросли вчетверо с 1980 года, согласно данным аналитика Дойчебанка Вишаля Шаха (Vishal Shah). Это влечет увеличение цен на энергию и делает привлекательным размещение солнечных установок на крышах домов.

3. Стоимость солнечной энергии падает

Посмотрите на очень важный график, приведенный на следующем рисунке. Он показывает, почему солнечная энергия будет вскоре доминировать: ее источником является технология, а не топливо. С течение времени эффективность солнечных установок растет, а цена падает.

Приведенный выше график показывает стоимость энергии из разных источников, начиная с конца 1940-х годов. Солнечная энергия только недавно появилась на рынке, причем по очень высоким ценам. Но цены на нее падают так стремительно, что вскоре будут ниже, чем цены на самые дешевые виды ископаемого топлива — уголь и природный газ. В тех сферах, где нефть и солнце конкурируют напрямую, нефть не имеет перспектив.

Кстати: Богатый нефтью Дубай поставил целью втрое увеличить производство солнечной энергии к 2030 году, до 15 процентов от общей мощности электроэнергии в стране. Правительственные службы Дубая заключили контракт на 330 миллионов долларов на строительство солнечной электростанции, которая будет производить самую дешевую электроэнергию в мире.

4. Продажи электромобилей растут

Здравый смысл говорит, что дешевая нефть является существенной угрозой для электромобилей. Это было верно в прошлом, особенно когда Конгресс отказался от стимулирования исследований и разработок электромобилей в 1980-х, когда нефтяные цены упали. Сейчас ситуация иная и общие продажи электромобилей выросли примерно на треть в прошедшем году.

И вот почему дешевая нефть не может остановить распространение электромобилей:

С 2010 года не наблюдается связи между ценами на бензин и продажами электромобилей, как утверждает аналитик BNEF Alejandro Zamorano Cadavid. Электромобили все еще находятся в начальной стадии своего развития и некоторые платят 100 000 долларов за электромобиль Тесла, несмотря на то, что покупать бензин было бы гораздо дешевле.

В Китае правительство усиливает поддержку электрических транспортных средств. Загрязнение окружающей среды становится серьезной проблемой и китайцы серьезно намерены заняться ее решением. Продажи электромобилей взлетели.

Электромобиль Тесла начинает двигаться без большого шума, но с большим ускорением. Такая же ситуация с развитием электромобилей вообще. Давайте вспомним ситуацию два года назад, когда Шеви и Тесла планировали выпустить первый массовый автомобиль с пробегом 200+ миль на одной зарядке. Тогда цена топлива могла служить существенным критерием для покупателя авто, но сейчас чаша весов склоняется в пользу электромобиля, а не от него.

5. Цены перекачки упали не так резко, как цены на нефть

Они вообще не изменились в Малайзии, Индонезии и Таиланде

Есть пара интересных причин, по которым вложения в перекачку не последовали за падающими ценами на нефть. Во-первых, многие страны, включая Индию и Индонезию, использовали снижение цен нефти как оправдание для уменьшения субсидий на бензин, которые были тяжкой ношей для их бюджетов. Во-вторых, некоторые страны, включая Китай, совместили экономию от дешевой нефти с увеличением налогов на бензин.

Субсидии на ископаемое топливо превышают субсидии на возобновляемую энергетику в шесть раз. Сокращение этого разрыва — один из самых дешевых способов повысить топливную эффективность и ускорить переход на чистую энергию. Ожидание будущих изменений климата заставляет правительства предпринимать действия в этом направлении.

6. Цены на нефть не могут вечно оставаться низкими

История изменения цен на нефть подтверждает золотое правило: если сейчас падает, скоро поднимется. Голдман Сакс насчитывает почти триллион случаев вложения в будущие нефтяные проекты, которые невыгодны при цене нефти 70 долларов за баррель. Американские бурильщики останавливают буровые установки быстрее, чем они делали это с 1991 года. В конце концов поставки нефти сократятся и и цены вырастут снова.

Цена нефти никогда не вернется к 100 далларам за баррель, как утверждает саудовский миллиардер Бин Талал аль-Сауд. Даже если это так, немногие эксперты ожидают того, что цены останутся на теперешнем низком уровне больше чем год или два. В отличие от нефти цена возобновляемой энергии предсказуема и постоянно снижается. Эксперт Дойчебанка Шах считает, что энергия, получаемая на солнечных станциях, к концу 2017 года будет стоить на 80 процентах мировых рынков столько же или даже дешевле, чем энергия, поставляемая из централизованных сетей.

7. Глобальные инвестиции в чистую энергетику растут

Самый большой вопрос касательно конкуренции возобновляемой энергетики и нефти, следующий: насколько ожидания соответствуют реальности? Акции солнечных и ветровых компаний падают в цене вследствие снижения цен на нефть. Повлияет ли это на вложения в энергетические проекты?

Вряд ли. Слишком много факторов, двигающих ситуацию в противоположном направлении. Глобальные вложения в чистую энергию выросли на 16 процентов в прошлом году, до 310 миллиардов долларов, как показывают данные, собранные BNEF:

Вложения в «чистую» энергетику

Эта диаграмма отражает консервативный сценарий развития событий. Более оптимистичный сценарий показывает результаты от 8 до 10 процентов выше. Источник : Bloomberg New Energy Finance

Соединенные Штаты и Китай, которые вносят основной вклад в развитие парникового эффекта на Земле, достигли в ноябре исторического соглашения по сокращению выбросов парниковых газов. Папа Франциск подготовил папскую энциклику об изменения климата и направил письмо епископам, которое определяет моральную позицию по этому вопросу для 1,2 миллиарда католиков. Он также собирает саммит лидеров разных религиозных направлений для обсуждения проблем глобального климата в декабре в Париже.

Эти меры дают последний шанс смягчить вред, наносимый изменениями климата. Усилия по сокращению выбросов углекислого газа ускоряют применение чистой энергии. Глобальный отказ от использования ископаемого топлива начался и мы знаем, чем это закончится.

luckyea77.livejournal.com

ВИЭ наступают: за и против | Цифровая подстанция

Владимир Путин дал свой прогноз относительно ВИЭ на форуме «Российская энергетическая неделя».

Владимир Путин

Президент РФ

Сегодня в мире первичным источником является даже не нефть, а уголь. Конечно, надо двигаться к тому, что возобновляемые источники энергии выходили на первое место в системе генерации, но это будет не раньше, чем на рубеже после 30 лет, и пока мы не знаем, как это будет. [Однако] технологии использования угля и нефти также улучшаются. Поэтому эксперты в основном говорят, что энергобаланс все-таки будет сохраняться, сегодняшний энергобаланс в основном. В этой связи хотел бы отметить, что такой вид топлива, как газомоторное топливо, на наш взгляд, является гораздо более высокоэкологичном в конечном итоге, чем электромобили, [хотя] первичный источник электрогенерации пока в значительной степени это уголь и мазут, и только отчасти газ.

* * *

На «Российской энергетической неделе» также состоялось пленарное заседание, в котором в числе прочих приняли участие глава «Сбербанка» Герман Греф и министр энергетики Александр Новак. Фокус дискуссии довольно быстро сместился в сторону «зеленой» энергетики и отказа от традиционных источников энергии.

Герман Греф

«Сбербанк»

Ключевой драйвер — это «зеленая» энергетика, и Китай становится главным инвестором: в 2017-2020 годах Китай потратит 360 млрд долларов на ВИЭ, что не может не дать соответствующего взрыва в технологиях. [А, например] солнечная энергетика, которая еще недавно казалась дорогой игрушкой, на сегодняшний день выровнялась в своих ценовых параметрах с традиционными источниками топлива. В ближайшие пять лет падение цены на выработку солнечной электроэнергии составит 27%, чего нельзя сказать о традиционных источниках.

Мы как банкиры постарались сделать такой срез: видим, что все ключевые мировые инвесторы либо собираются сокращать инвестиции в традиционную энергию, либо уже сократили. Но самое интересное — эти деньги не приходят в компании зеленой энергетики, то есть рынок пока завис на перепутье, он уходит из традиционной энергетики, но еще не пришел в компании зеленой энергетики.

Александр Новак тоже рассказал о своем видении развития ВИЭ.

Александр Новак

Министр энергетики РФ

Мне кажется, что точно будет развиваться солнечная генерация, будет больше электромобилей. Углеводороды, на мой взгляд, останутся, но будут больше использоваться уже в качестве химической продукции для производства товаров и всего остального.

* * *

Первый заместитель министра энергетики Алексей Текслер принял участие в дискуссии о перспективах развития ВИЭ в России и мире в программе «Левченко. Ракурс» на телеканале РБК.

Алексей Текслер

Министерство энергетики РФ

Сегодня доля [традиционных] источников порядка 85%, она упадет до 80%. В связи с этим говорить о том, что эпоха углевородов заканчивается, конечно же, преждевременно. Нам нужен баланс. У нас есть конкурентные углеводороды. Мы будем ими заниматься, развивать. Как и возобновляемые источники, причем в первую очередь с точки зрения технической компетенции. Дальше эта отрасль, безусловно, будет иметь экспортный потенциал. Пока генерация на основе возобновляемых источников в России дороже традиционной на 20-30%, но идет динамика на снижение. По нашим подсчетам, сетевой паритет в России будет достигнут где-то через 10-12 лет. [Сейчас] наша задача в этой гонке не отстать.

На сегодняшний день доля ВИЭ в производстве электроэнергии России составляет менее 1 %, а по прогнозам к 2035 году составит 3,2%. До 2015 года в стране практически не было построено ни одной солнечной или ветровой станции, которая бы отвечала современным требованиям. В 2015 году было введено чуть менее 60 МВт, в 2016 году — 70 МВт. К концу 2017 года планируется построить еще 130 МВт мощностей. В рамках стимулирования потребителей использовать микрогенерацию на основе ВИЭ мощностью до 15 кВт, разработана соответствующая дорожная карта. Появится возможность отдавать излишки электричества в сеть. Таким образом, мы получим активно-адаптивного пользователя, который сможет и покупать, и продавать энергию. В течение года мы хотим запустить такую инициативу. Это даст толчок развитию ВИЭ.

В ходе дискуссии участники сошлись во мнении, что возобновляемая энергетика уже перестала быть альтернативной, индустрия создана и теперь будет идти борьба за снижение стоимости этого вида энергии.

* * *

Глава «Роснано» Анатолий Чубайс заявил в интервью «Российской газете», что за последние десять лет в России было введено 35 000 МВт новых мощностей в электроэнергетике, однако через 6-7 лет этот ресурс будет исчерпан и страна снова столкнется с дефицитом электроэнергии, отметив, что «импульс реформы исчерпывается, и отрасли нужно придать новый стимул для модернизации». По его мнению, помимо модернизации государству необходимо поддерживать ВИЭ.

Анатолий Чубайс

«Роснано»

Предположим, мы ничего не делаем. Говорим, да ну ее, эту возобновляемую, у нас дешевого угля и газа полно. Вроде бы мы даже выигрываем по экономике. Все прекрасно. Но проходит три, пять, семь лет — и выясняется, что уже дешевле строить солнечные станции, чем угольные. А у нас их нет. Это означает, что у нас единственный путь — импорт, импорт и еще раз импорт. Технологий, экспертизы, ноу-хау, образования, науки. К счастью, одна из важных технологических удач промышленной политики правительства — это то, что такой сценарий удалось предотвратить. И мы явно уже свернули на путь создания собственной промышленной базы для возобновляемой энергетики.

Год назад мы начали производить тонкопленочные солнечные панели — было 9% КПД, а сейчас выпускаем с коэффициентом полезного действия в 22,7%. Ясно, что это не предел. И цена будет меняться. Абсолютно всеми экспертами признано: цена кВт·ч, выработанного возобновляемой энергетикой, неизбежно сравняется с ценой кВт·ч тепловой энергетики. А потом еще и снижаться будет. В тех странах, где дороже тепловая энергетика и очень много солнца, потребители уже чувствуют преимущества ВИЭ. И у нас почувствуют этот эффект, только позже — между 2025 и 2027 годами. Надо просто это готовить заранее.

Но при всем том, что я энтузиаст этого дела, я не считаю, что нам правильно в качестве целевых параметров [для энергобаланса] брать европейские. В ЕС некоторые страны наметили цель: к 2030 году иметь в энергобалансе 30% ВИЭ. Я не считаю, что России нужно выходить на такие же объемы. 15% ВИЭ — больше точно не надо. А 30% для нас — взрывоподобный рост. Он нам не нужен, потому что у нас есть относительно недорогой газ. Это природное преимущество России, и его надо использовать, потому что пока газовая генерация дешевле, чем солнечная.

* * *

В ответ на прогнозы Анатолия Чубайса на сайте информационного агентства Regnum вышла статья «Чубайс нагнетает? — грозит ли России энергетический кризис», в которой в том числе прозвучали мнения экспертов если и не со скептическим, то как минимум со сдержанным отношением к ВИЭ.

Денис Иконников

Аналитик

Выделение средств на «зеленую» энергетику — вклад в будущее. Но для масштабов страны тема «зеленой» энергии не является насущной.

Павел Моряков

«Москабельмет»

К 2025 году актуальность «зеленой» энергетики, безусловно, вырастет. И в 2017 году запущено несколько генерирующих мощностей возобновляемых источников энергии на 120 МВт, 75% которых обеспечат солнечные электростанции. Но весомым дополнением к энергетическому комплексу страны возобновляемые источники энергии рассматривать не следует.

Леонид Хазанов

Экономический эксперт

«Зеленая» энергетика возможна в долгосрочной перспективе, а не через 7 лет, и не везде. И все же экологически чистые, возобновляемые источники энергии в нашей стране в должной мере не используются. Происходит это… [п]о причине традиционной ориентацией энергетики на использование угля, а также значительной стоимости проектов в области «зеленой» энергетики и дороговизне оборудования. Также на торможение развития «зеленой» энергетики влияет низкая конкурентоспособность ВИЭ на фоне энергетического баланса отдельных регионов.

Между тем Камчатка «богата» вулканами, и на ее территории есть геотермальные электростанции, но они все равно не закрывают полностью потребностей региона, поэтому туда до сих пор завозится уголь. [Также] в России немало мест с высоким уровнем солнечной инсоляции, начиная от Северного Кавказа и заканчивая Якутией, поэтому здесь перспективно строительство солнечных электростанций. Собственно, этот процесс уже набирает обороты. Точно также немало регионов, пригодных для установки ветрогенераторов — та же Камчатка или Сахалин.

Елена Соснина

НГТУ им. Р. Е. Алексеева

В странах ЕС основными факторами развития «зеленой» энергетики являются ограниченность собственных топливно-энергетических ресурсов, необходимость развитие рынка оборудования и создание новых рабочих мест. В России возобновляемые источники энергии интересны для энергодефицитных районов. В Ленинградской области, к примеру, сооружение крупных ветроэлектрических станций позволит решить проблемы недостатка свободных мощностей. В южных районах страны «зеленые» электростанции могут использоваться вспомогательно, для повышения надежности электроснабжения потребителей.

* * *

Главный редактор издания Clean Technica поделился пессимистичным прогнозом для нефтяных компаний (и оптимистичным — для производителей электрокаров).

Закари Шаан

Clean Technica

2020 год — из-за снижения спроса и затоваренности рынка нефтяные компании несут убытки, то же касается и автопроизводителей, медливших с переходом на электромоторы. 2021 год — крупнейшие нефтяные компании объявляют о своем банкротстве, а цены на литий-ионные батареи значительно снижаются. 2024–2030 годы — технология зарядки электромобиля от сети получает более широкое распространение, но пока неясно, сможет ли она завоевать массовую аудиторию. Более простые системы «умной» зарядки, позволяющие энергокомпаниям и домохозяйствам периодически заряжать в больших объемах, что помогает помогает поддерживать баланс электросетей, становятся привычными, приводя к небольшому снижению цен на электроэнергию. Большая часть зарядок производится в середине дня, на пике солнечной генерации, однако зарядка электромобилей по ночам также остается популярной, оттягивая на себя излишки ветрогенерации во многих регионах.

* * *

Глава Tesla Илон Маск дал интервью передаче 60 Minutes на канале Channel 9, в котором рассказал, что не знал об энергетическом кризисе в Австралии, где он строит крупнейшую в мире систему хранения энергии, и подчеркнул важность внедрения ВИЭ.

Илон Маск

Tesla

Я удивлен, что многие [австралийские] семьи едва справляются с оплатой счетов. Мы будем работать усерднее. Страна так богата природными ресурсами, так что даже при использовании ископаемого топлива электричество должно быть дешевым. [Однако] рано или поздно, [ископаемые ресурсы] закончатся. И перед нами будет стоять выбор — распад цивилизации и откат к Средневековью или поиск возобновляемых источников.

digitalsubstation.com

водород или электричество, кто кого?

Экология потребления.Мотор: За кем из них будущее, за водородом или электричеством, мы и попытаемся сегодня разобраться.

Читаешь новости и понимаешь – сегодня мы свидетели революционных изменений в автомобильной индустрии. Наступает время «зелёного» транспорта – дружелюбного к природе и людям. Производители все чаще анонсируют новые модели, которым не нужен бензин или дизельное топливо. Тренды будущего – водород и электричество. Автомобили олицетворяющие будущее сегодня – водородомобиль Toyota Mirai и электрокар Tesla.

 

За кем из них будущее, за водородом или электричеством, мы и попытаемся сегодня разобраться.

Выбросы в атмосферу

Первая цель всей этой трансформации сделать воздух наших городов чище. Ещё бы, личный транспорт один из основных источников выбросов. Если «озеленить» хотя бы только легковые машины, воздух стал бы существенно чище. Правительства многих стран подталкивают автопроизводителей делать свои автомобили менее вредными для окружающей среды. Традиционные автомобили на бензине и дизельном топливе уже с трудом соответствуют все новым и новым экологическим нормам. Череда скандалов с занижением показателей вредных выбросов, так называемый «дизельгейт», только подтверждает, что для производства безвредного автомобиля нужно переходить на другие технологии. В данном случае водород и электричество. Как это делают, например, один из крупнейших автопроизводителей в мире японская – Toyota и ещё не так давно небольшой стартап из Калифорнии – Tesla Motors.

Mirai позволяет сливать воду на дорогу в любое выбранное вами время

Автомобиль на водородных топливных элементах Mirai от компании Toyota не загрязняет атмосферу никакими вредными выбросами. Вместо дыма из выхлопной трубы автомобиль просто сливает образовавшуюся в процессе соединения кислорода и водорода воду на дорогу. Электрокары от Tesla, седан Model S, кроссовер Model X и бюджетник Model 3, по определению не имеют вредных выбросов в атмосферу. Здесь автомобили идут на равных.

Toyota – 1:1– Tesla

 

Экологичность «топлива» 

Но если после появления «зелёных» автомобилей воздух наших городов станет чище, то о природе в целом этого сказать ещё нельзя. И начнём с водородных авто.

Водород, конечно, самый распространённый элемент во Вселенной. Вот только видел ли кто его на нашей планете в больших объёмах? В виде полезных ресурсов – как например природный газ, нефть или азот из которого в большей части состоит наша атмосфера? Нет. Ближайшее место, где водород есть в больших объёмах это Юпитер. Но добывать его там, даже через сто лет мы точно не сможем.

Есть вода. Посредством электролиза водород добывают из неё. Но для этого требуется электричество. Причём в больших количествах. А электричество получают путём сжигания того самого ископаемого топлива – угля, нефти (мазута), природного газа, а это к слову сказать 67 % всего электричества в мире. В результате природа получает свою долю вредных выбросов не от автомобиля, а ещё ранее в процессе выработки электричества. Есть, конечно, гидроэлектростанции и атомные электростанции, но они занимают только определённую долю в производстве электроэнергии.

Другой способ получения водорода - из углеводородного сырья (например, метана) ещё более вреден для природы. В этом случае для получения 1 тонны водородного топлива в атмосферу придётся выбросить от 10 до 30 тонн «парникового» CO2 (двуокиси углерода).

В конечном случае все снова сводится к использованию не возобновляемого природного сырья, которое просто сгорает не в двигателе внутреннего сгорания автомобиля, а на электростанции. Но инженерам Toyota есть что ответить.

Водород предлагается получать из отходов жизнедеятельности человека и животных. Правда при более внимательном рассмотрении выясняется, что речь идёт об усовершенствованной технологии получения так называемого биогаза. Усовершенствовали её, или во всяком случае заявили об этом, путём продления технологической цепочки. Если раньше конечным продуктом был метан, то теперь это – водород. Какие побочные вещества выделяются в атмосферу при получении водорода h3 из метана Ch5, смотрите выше.

Другой способ – получение электричества для электролиза от возобновляемых источников – энергии Солнца, ветра и приливов. Правда, действующий водородной заправки с солнечными батареями в Toyota пока ещё не показали. В отличие от той же Tesla.

Сеть «Суперзаправок» от Тесла питает автомобили, как уверяют в компании, в основном от солнечных батарей. И только это, и сама концепция транспортной инфраструктуры будущего, где автомобили питаются от Солнца, не требуя ископаемого топлива, позволяет говорить, что здесь Tesla впереди.

Toyota – 1:2– Tesla

 

Дальность хода

 

А вот количество километров которые можно пройти на одной заправке у Mirai больше. Что не удивительно, водород имеет высокую энергоёмкость. Toyota Mirai производит в своих топливных ячейках 114 кВт ⋅ч электроэнергии. Энергоёмкость литиевых батарей Tesla Model S – 60 кВт⋅ч и 85 кВт⋅ч. В результате Model S на полной батарее может проехать только 434 километра на аккумуляторе ёмкостью 85 кВт⋅ч и 335 километров при 60 кВт⋅ч. Тогда как Mirai отвезёт своего владельца на одной заправке 502 километра. Toyota Mirai сравнивает счет.

Toyota – 2:2– Tesla

 

Скорость заправки

Считается, что именно невозможность быстро перезарядить аккумуляторные батареи и была решающим аргументом в выборе Toyota заниматься именно водородным транспортом. На заправку Mirai её владелец потратит всего три минуты. А вот с Tesla все не так просто.

Есть два варианта «заправки» - автоматическая замена батареи, на неё уйдёт около полутора минут, и стандартная зарядка аккумулятора. Причём в первом случае владельцу электрокара придётся заплатить примерно 60-80 долларов. А вот зарядка батареи на зарядочной станции для Model S будет бесплатной. Чтобы зарядить аккумулятор на половину его ёмкости потребуется всего 20 минут, а до 80 % уже все 40. А вот владельцам бюджетной Model 3 придётся раскошелится – для них зарядка аккумуляторов будет платная. Вырывается вперёд Toyota Mirai.

Toyota – 3:2– Tesla

 

Инфраструктура

 

Чтобы экологически чистые автомобили покупал, мало их только рекламировать. Первое с чем столкнётся потребитель купивший «зелёный» автомобиль – это отсутствие заправок. Особенно мало водородных. Mirai уже продается в Японии и США. Отправлены первые машины и в Евросоюз. Пока среди стран Европы, где продаются водородные автомобили только Германия, Дания и Великобритания. Больше всех заправочных станций среди европейских стран было в Германии – восемнадцать, далее Дания – семь и Великобритания, там их пока ещё четыре. К концу прошлого года германская сеть должна была быть расширена до 50 станций, а к 2023 году будет равняться четырем сотням. В Японии прошлый год должен был закрыться 80 заправками, а в штатах 30. Новых цифр пока не сообщалось.

А вот Tesla оперирует совсем другими цифрами. На сегодняшний день в мире построено 646 заправочных станций Supercharger. Из них в США – 270. Плотно охвачены заправками оба побережья и магистральные пути «Coast to Coast». Проехать от побережья Тихого океана к Атлантическому на электрокаре не составляет труда. В Северной Америке заправки есть и в Канаде и Мексике. Европа не отстает – 231 заправочная станция, преимущественно в Северной Европе, Великобритании, Швейцарии и Германии. Но и в остальных странах сеть быстро расширяется, Франция, Италия, Хорватия тоже уже имеют достаточно широкую сеть заправок.

В Азии, а это только Тихоокеанский регион заправочных станций 126. И это только Китай, в основном юго-восток страны и Япония. Восемь заправок построено в Австралии, в штатах Виктория и Новый южный Уэллс. На Ближнем Востоке только одна страна может похвастаться наличием зарядочных станций, это Иордания – здесь их три.

Не стоит забывать, что зарядить Теслу можно и на обычных электрических зарядных станциях которых тоже уже достаточно много. Можно зарядить электромобиль и дома.

 

Сеть станций Supercharger в США

Водородный автомобиль, казалось бы дома не зарядишь. Но нет. И если Toyota пока для этого ничего не придумала, то есть Honda которая также занимается водородным транспортом. Так как мы говорим не только о Toyota Mirai но и водородных автомобилях в целом то скажем и о ней. Водородный автомобиль Honda FCV будет доступен покупателям уже с этого года. Зарядить его можно будет и дома. Для этого предусмотрена специальная домашняя система которая получает водородное топливо из природного газа.

Но тем не менее Tesla в этом плане пока удобнее.

Toyota – 3:3– Tesla

 

Команды поддержки

Не стоит забывать, Тесла и Тойота не единственные кто участвует в зелёной транспортной революции. Но сказать, что мировые производители жестко разделились на два лагеря нельзя. Многие присутствуют и там и там. Кроме Toyota делают ставку на водород Honda и Nissan, корейская Hyundai, немецкие Daimler, BMW и Volkswagen. Водородная Honda FCX, как уже говорилось, пойдёт в серию в текущем году. Свои концепты автомобилей на водородных топливных ячейках демонстрировали и другие производители. Но в отличие от двух японских компаний остальные предпочитают инвестировать в развитие сети водородных заправок, и пока не спешат запускать в серию свои концепты.

В стане производителей электромобилей кроме Tesla производители автомобилей со всех континентов – GM,Volvo, Nissan и другие. Учитывая более широкую сеть зарядок запускать в серию электрокары можно с меньшим риском. Тот же Hyundai, не покидая лагеря водородников, в марте текущего года представил электрический хэтчбек IONIQ. Новые серийные электромобили появляются все чаще. В конце года пойдет в серию Chevrolet Bolt EV. BMW выпускает свой ситикар i3 уже с 2013 года, а в этом году должен появится и i1. Не стоит забывать и об электрической версии кроссовера RAV4, разрабатывавшегося когда-то Toyota совместно с Tesla, может быть она и вернётся к электрокарам в целях диверсификации.

Добавим сюда и «новые» автомобильные компании Apple с проектом «Titan» и LeECO представившую в апреле концепт своего первого электрокара LeSEE – их автомобили электрические. Но учитывая «вес» автопроизводителей с той и другой стороны, а так же то, что некоторые делают ставку на оба вида «топлива» здесь приоритет кому-либо отдавать рано.

Toyota – 3:3– Tesla

 

Цена

И наконец, цена экологического вопроса. Стоимость  Toyota Mirai составляет 58 325 долларов в США и 66 000 евро в ЕС, совсем недешево, и сравнимо с автомобилями класса «премиум». Tesla Model S в США продается по цене от  62 400 до 85 900 долларов в зависимости от комплектации. В Европе от 54 720 до 73 000 евро. Ожидаемая цена Model 3 – $35 000 долларов.

Вот только отражает ли эта цена реальную стоимость автомобиля, как того так и другого? Tesla в убытках уже 11 кварталов подряд. За прошлый год убыток – 889 миллионов долларов. На каждый седан Model S приходится 4 000 долларов убытка.

Mirai не менее убыточен, в прессе озвучивалось что потери Toyota на одном автомобиле достигают 100 000 евро. Не удивительно, что электромобили уже давно ездят по дорогам, а водородные автомобили только сейчас выходят в серию.

Экологичность требует усложнения конструкции. В отношении Mirai это особенно точно. По сути, водородный автомобиль от Toyota тот же самый электрокар. Его двигатель не использует водород напрямую. Mirai приводится в движение электродвигателем. Необходимое ему электричество вырабатывается в блоке водородных топливных элементов. Помимо этого питает автомобиль и никель-металлгидридная аккумуляторная батарея, она подпитывается при рекуперативном торможении. Сам водород хранится под днищем Toyota в углепластиковых баках под давлением 680 атмосфер. Чтобы доказать их безопасность и прочность в компании даже расстреливали баки из крупно- и малокалиберного оружия. Даже на первый взгляд видно, что такой автомобиль дешевым быть не может. Во всяком случае, в ближайшем будущем.

Toyota – 3:4– Tesla

 

Общий итог

На сегодняшний день итог, кажется, очевиден, электромобили дешевле, или по крайне мере менее убыточны для производителя, инфраструктура более развита, да и с топливом проблем нет. Радужное будущее от Tesla тем более впечатляет – создать мир, где все автомобили будут ездить на солнечном электричестве, вырабатываемом на станциях зарядки и притом, что оно будет бесплатным для владельцев автомобилей, очень и очень заманчиво. Но сбудется ли?

Автомобили на водородных топливных элементах очень сложны. Водород в чистом виде эффективно получать пока не откуда. Но все же мы видели множество примеров когда самые казалось бы нерешаемые технические проблемы решались. Возможно, так будет и с водородным транспортом.

Итог: Toyota – 3:4– Tesla

В то же время, может быть через некоторое время мы увидим на дорогах водородно-электрические гибриды. Ведь был уже гибридный Audi A7 Sportback h-tron Quattro, совмещавший в себе литиевые батареи и водородные топливные элементы. Подобный концепт был и у Volvo которая модернизировала свой электромобиль Volvo C30 DRIVe, оснастив его водородными топливными элементами.

Такая гибридизация позволяет в необходимых случаях увеличить запас хода автомобиля и время зарядки, и тем самым компенсировать негативные стороны электроавтомобилей. Собрались в дальнюю поездку заполняете баки водородом, катаетесь по городу – используете электричество аккумуляторных батарей. Так может быть, в итоге все закончится компромиссом.опубликовано econet.ru 

 

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

econet.ru

Электромобиль против нефти

Про нефть

Средний пробег = 16 550 миль * 1.6 миль/км = 26 480 км в год = 72 км в день Потребление бензина на 100 км = 8 литров на 100 км(с потенциалом снижения до 5 литров на 100 км) Количество автомобилей = 254 639 386 штук

Расчетное потребление топлива в год автомобилями в США = средний пробег * количество автомобилей * потребление бензина на 100 км = 539 млрд. литров

Фактическое потребление топлива в год (в 2014) =  136.78 млрд галлонов * 3.8 = 516 млрд. литров

Потребление нефти в день = 21 млн баррелей из них производится 19 млн баррелей в день различного жидкого топлива

Из которых 8.9 млн баррелей в день моторного топлива, то есть примерно 45% всего потребления нефти в США перерабатывается в бензин.

Таким образом вытеснение одного бензинового автомобиля приводит к падению потребления бензина в США на 2 118 литров или 17.6 баррелей в год и соответствующему падению потребления нефти (где-то с коэфициентом 0.85-0.9).

Про электричество

В США зарегистрированно 290 000 электромобилей, что составляет ~0.12% от общего числа автомобилей.

Всего в США в 2012 г. было произведено 4 095 млрд. киловатт. часов.

Потребление электроэнергии электромобилем на 100 км 30 киловатт. часов.

Рост количества электромобилей до 10%, это 25 млн * 10 950 киловат. часов (потребление электроэнергии одним электромобилем в год)  = ~250 млрд. киловат часов в год или примерно 6% от общего потребления, что очевидно не является какой-то экстраординарной нагрузкой по темпам роста для электро энергитической системы.

Паритет

Стоимость киловатт часа, 0.17$, стоимость поездки на электромобиле на 100 км = 30*0.17 $ = 5.1 $ Теперь не совсем очевидный момент, это стоимость «паритета», то есть сколько должен стоить литр бензина чтобы поездка на бензиновом автомобиле была столь же выгодна(при условии что цена на электричество у нас зафиксированна), получаем 5.1 $ = 8 литров * x, стоимость литра бензина x = 5.1$ / 8 = 0.63 $ за литр или 75.6 $ за баррель.

Разрушительная динамика

Зачем это я написал? Кто бы что не говорил, но электромобиль является одним из наиболее разрушительных факторов для рынка нефти, и там где сейчас 0.12% от количества автомобилей, через 5-10 лет легко может быть и 10% и 20%, покрайней мере серьезных препятствий к этому нет, а технологические проблемы как показывает практика, всегда относительно быстро разрешаются и сходят на нет. Таким образом как показывает анализ по «паритету владения» это устанавливает долгосрочный потолок для рынка нефти в районе 75.6 $. Но как только начнется раскручиваться «махових электромобиля» вряд ли мы даже эти цены увидим, потому что глобальное потребление нефти будет падать(разрушаться) здесь и сейчас, и как поведут себя «балансирующие игроки» в виде ОПЕК и Саудовской аравии, тоже большой вопрос. Соответственно, кто бы что не говорил, но те кто держат в руках триггеры «маховика электромобиля», держут за яйца весь нефтяной рынок, и это лишь вопрос времени, когда эти триггеры будут запущены.

smart-lab.ru

Бесконечные недра. Как электричество вытесняет нефть

Экономисты РЭШ в рамках совместного проекта с образовательным лекторием “Курилка Гутенберга” рассказывают, как будет устроена энергетика будущего, о технологической революции, происходящей на наших глазах, и о том, почему человеческие мозги важнее природных ископаемых. Slon Magazine публикует лекцию Светланы Иконниковой, приглашенного профессора РЭШ, о сланцевых технологиях и их влиянии на геополитику.

Хочется начать с эпиграфа, принадлежащего физику-теоретику Джону Уилеру, он отлично демонстрирует главную мысль лекции: “Мы живем на острове знаний, окруженном морем нашей неосведомленности. По мере того как наш остров расширяет свои границы, прилегающая к ним область непознанного тоже расширяется”.

Часто говорят: “Как нам повезло жить в век технологий. Они все улучшаются, а мы повышаем свою эффективность”. Но что происходит? Когда все большее число людей получает доступ к технологии, то требуются все большие ресурсы для того, чтобы эту технологию использовать. Один из каждодневных примеров — автомобили. Посмотрите, как улучшается эффективность использования топлива: мы едем все дальше и дальше на том же самом литре бензина. Но это приводит к тому, что на дорогах становится больше машин. Это же относится и к самолетам. Как часто люди летали еще каких-нибудь 20 лет назад? Эти и многие другие сходные примеры связаны с энергией, которой требуется все больше как для производства самих девайсов, так и для их работы.

Растущие запросы

Откуда бралась энергия еще 15 лет назад? Большую часть транспорта обслуживала нефть, составляя порядка 45% от общего потребления. Дальше природный газ конкурировал с углем, являясь основными источниками для производства электроэнергии. Последние пару десятилетий мир активно увеличивает производство и потребление электроэнергии, и вместе с этим мы стали потреблять больше газа и угля. Рост потребления этих ресурсов во многом приходится на развивающиеся страны. Доля нефти в общем потреблении энергии уменьшилась, хотя в абсолютных величинах потребление нефти продолжает расти. Интересно, что атомная энергия, получившая столько внимания в прошлом, занимает лишь небольшую нишу: того бума ядерной энергетики, который был предсказан 30—40 лет назад, не случилось. Чернобыль, а за ним и “Фукусима” стали весомыми причинами наравне с высокой стоимостью эксплуатации, по которым ядерная энергетика, совсем недавно еще воспринимавшаяся как панацея от энергетического кризиса и загрязнения окружающей среды, пусть и с различными рисками, таковой не стала.

Итак, население Земли растет, и логично предположить, что большее количество людей будет потреблять больше энергии. Каждый следующий ребенок должен в свое время получить на день рождения телефон и зарядить его от розетки, подрасти и купить машину, потребляющую бензин или электроэнергию. Данные показывают, что потребление энергии растет быстрее, чем население. Как это все дальше будет развиваться — большой вопрос, на который никто не дал пока всеобъемлющего ответа. И дебаты по этому поводу продолжаются последние 50 лет.

Теперь посмотрим на динамику потребления энергии за последние 15 лет в ключевых регионах мира, среди которых Африка, Центральная и Северная Америка, бывшие республики Советского Союза, Европа и Азия. Северная Америка потребляет наибольшую часть мировой энергии. Одна из причин — это развитый мир, где каждый имеет доступ к электричеству, гаджетам, и число людей, передвигающихся на автомобилях, превышает аналогичный показатель в любом другом регионе на душу населения.

Развивающиеся регионы, такие как Африка, Южная и Центральная Америка, сильно отстают. Азия — смешанный регион. Там есть Китай, который только начинает свое развитие, так же как и Индия. Есть такие страны, как Япония и Австралия, которые уже входят в список крупнейших развитых стран. Что меняется? Развивающиеся страны стали потреблять больше энергии и потихонечку приближаются к развитым странам. Самый большой и качественный скачок сделали Индия и Китай.

В Северной Америке чуть больше чем на треть используется нефть, много газа и постепенно вытесняется уголь. В Европе пропорции в процентном отношении очень похожи, хотя суммарное потребление несколько меньше, как и количество населения. В Африке потребление энергии значительно меньше. Мы знаем, что в деревнях и малоразвитых районах Африки многие люди до сих пор не имеют даже света.

Интересно, что страны бывшего Советского Союза чем-то схожи со среднеазиатскими странами. Правда, нефть превалирует на Среднем Востоке и в меньшей степени на постсоветском пространстве, где потребляют в основном газ. Так, Россия входит в догоняющие по использованию автотранспорта и количеству дорог на душу населения.

В Азии превалирует уголь, во многом из-за его цены и доступности. Непрерывно ведутся переговоры по поводу того, что Китай загрязняет атмосферу, вырабатывая основную часть своей электроэнергии, используя уголь. Но прежде чем устраивать дебаты по поводу того, насколько резко стоит отказываться от этого топлива, сейчас все больше начинают задумываться, что означают такие объемы использования этого ресурса. Уголь позволяет делать энергию доступной людям с низким доходом, которые раньше не имели доступа к электричеству в принципе, изготовлять дешевые товары, которые потом покупают по всему миру. Так что у всего есть эффект второго порядка.

Посмотрев на все эти цифры потребления энергии, встает законный вопрос: достаточно ли у нас ресурсов? Может, пора обратиться к ядерной и/или возобновляемой энергии?

Картину доступности природного газа можно описать с помощью графика, построенного на основе данных Международного энергетического агентства: располагая ресурсы по возрастанию их себестоимости и отражая величину запаса, можно заметить, что к текущему моменту человечество добыло лишь небольшой процент от общих имеющихся запасов природного газа. Заметим, наша история — это немногим более ста лет активного использования, малая часть всего ресурса, который мы только начинаем использовать либо все еще даже не знаем, как использовать. Так, например, гидраты — огромный ресурс, для которого технология еще не подобрана.

Количество и доступность ресурса зависят от цены и технологии, которую мы используем для его добычи. Похожая картина характеризует и нефть. Как видно, вопрос, что ресурсы кончаются, перед человечеством не стоит. Скорее стоит вопрос, сколько будет стоить добыть этот ресурс и насколько выгодно его использовать. В начале нынешнего столетия было много разговоров и статей про то, что традиционные ресурсы подходят к концу, что в некоторой степени способствовало повышению цен на энергоресурсы. Тут хочется перейти к разговору о сланцах, разработка которых во многом изменила взгляд экономистов на возможные ограничения по добыче, и в целом на энергобаланс в мире.

Понятный скепсис

Мы будем говорить о сланцах в США, поскольку это первая страна, где они были открыты и начали активно разрабатываться. Хотя в данный момент сланцы разрабатываются также в Китае, Австралии, некоторых странах Европы и в Южной Америке. Сегодня о сланце знает практически любой американский студент и даже школьник, настолько часто можно увидеть названия разрабатываемых полей в СМИ. Хотя еще каких-то 10 лет назад большинство людей, которые изучали различные ресурсы электроэнергии, включая геологов, инженеров, экономистов (включая меня), понятия не имели, что это такое. Но недавнее падение цен на нефть и газ, а также понимание, что этот ресурс оказался почти неисчерпаемым, заставили обратить на технологии сланцевой нефти куда более пристальное внимание. Интересно, что большинство прогнозов о цене и производстве делают экономисты, в то время как бурить и принимать решения продолжают главным образом геологи и инженеры.

Фонд поддержки научных исследований Альфреда Слоуна, поддерживающий исследования по самым важным вопросам, позволил междисциплинарной команде Бюро экономической геологии Техасского университета, включающей в себя геологов, инженеров, статистиков и экономистов, заняться исследованием, основная цель которого была понять потенциал сланцевого ресурса. Упоминающиеся далее результаты почерпнуты из этого исследования и опубликованы в академических журналах. Все результаты, которые я сегодня покажу, можно найти у нас на сайте.

Сланцы были известны еще в XIX веке, и уже тогда существовали карты сланцевых месторождений. Правда, в то время геологи были, пожалуй, единственными, кто дискутировал насчет того, когда же ресурс будет произведен и когда начнется его активная эксплуатация. Проблема в том, что над технологиями в основном работают инженеры и, пока геологи не убедили инженеров заняться этим вопросом, дело двигалось очень медленно. Человек по имени Джон Митчелл, геолог и инженер по образованию, взял залог под дом, потом второй залог под дом, сколотил команду из пяти человек и начал упорно бурить скважины, пытаясь доказать, что сланцевые месторождения могут реально выйти на рынок.

Большинство сланцев выглядят как обычный камень, очень твердый и совсем не пористый. Сланцы бывают разного цвета — бордовые, коричневые, но чаще встречаются черные. Под микроскопом в сланцах наконец удается разглядеть поры, диаметр которых меряется в нанометрах, так что каждая пора содержит счетное количество молекул газа и еще меньше сложных молекул нефти, настолько они малы. Легко понять инженеров, которые долгое время относились весьма скептически к идее добычи из данной породы и уж тем более не могли представить добычу в объеме, достаточном, чтобы окупить издержки на многомиллионную скважину.

Сланец (газосодержащий) можно охарактеризовать двумя параметрами: пористостью и давлением, которые определяют, так сказать, емкость и вместимость емкости. Если вы умножите процентное содержание пор на толщину, или, грубо говоря, на количество этих пор, то посчитаете объем, в котором находится ваш газ; просуммируйте по всей географической площади — и вы получите, сколько у вас газа в месторождении. Стоит обратить внимание, что месторождения могут быть очень разного качества и количество газа может различаться на единицу поверхности в пять, а то и в двадцать раз.

Вот как выглядит территория: на поверхности лишь краники, подсоединенные к трубам, которые будут отводить газ. С клочка земли примерно 500×500 метров на кампусе Техасского университета в Арлингтоне было пробурено 11 скважин. Как это происходит? Когда бурится вертикальная скважина, производятся множественные замеры, которые позволяют засечь и охарактеризовать ту породу, которую вы бурите. Глубина может быть различной, от одного до нескольких километров. Есть скважины, достигающие 5 км в глубину. Изначально глубина бурения являлась проблемой, но не сегодня: бурение производится с точностью буквально до фута (~0,3 метра). Дальше бурится горизонтальный отросток, куда потом под давлением закачивается вода и песок, и производится гидроразрыв пласта.

Логично предположить, что чем больше газа на единицу поверхности, тем выше будет добыча, и часто этот принцип работает. Однако стоит также учесть, что скважина производит не чистый ресурс, а газ с различными примесями, которые могут либо иметь дополнительное коммерческое применение (как пропаны, бутаны, какие-то liquids), так и являться веществами, от которых будет требоваться очистка, тем самым уменьшая экономический выход.

Вот почему вопрос о себестоимости добычи не так прост. С учетом варьирующейся глубины скважины, горизонтальной длины, производительности и стоимости продуктов добычи может оказаться, что две скважины, производящие одинаковое количество и качество газа, имеют себестоимость, отличающуюся в разы, просто потому, что в одном случае глубина бурения была в разы меньше. Или, скажем, скважина с весьма неважной добычей в одном поле рассматривается как прибыльная в другом из-за того, что, помимо газа, производит еще и газовый концентрат.

Лишь в 2005 году было принято решение агентством, которое собирает всю информацию по энергетике в Соединенных Штатах, отдельно учитывать производство сланцев, до этого такая задача даже не рассматривалась. К текущему моменту сланцы составляют примерно 30% от общего потребления газа в Штатах. По нефти ситуация чуть ниже — там порядка 20%, но сланцевая нефть начала отдельно учитываться только в 2008 году. Ресурс, о котором никто не думал, кроме геологов, еще каких-то 20 лет назад, начинает менять рынки энергоресурсов по всему миру.

Одни неизвестные

Развитие сланцев проходит не без своих проблем. Как известно, встает все больше вопросов, связанных с защитой окружающей среды. Но операторы, заинтересованные в сохранении и развитии своего бизнеса, стараются не только решать проблему, но и действовать на опережение, развивая методы детекции утечек, очистки возврата воды, предупреждения возможной сейсмоактивности, связанной со скважинами, утилизирующими возвратную воду. Так, в областях, которые находятся далеко от источников воды, строят заводы по переработке этой воды, что зачастую помогает соседним городам и селам пускать воду в закрытый цикл.

Возвращаясь к упомянутым изменениям в мире, обратим внимание на динамику газовых цен у основных стран-потребителей. С 2006 года Штаты, Германия, Япония — все увеличили потребление газа, увеличивая потребление электроэнергии. Поскольку до сланцевой революции (или эволюции, как некоторые считают) количество газа, производимое из традиционных источников, неуклонно сокращалось, это приводило к постепенному росту цен.

Но в последние восемь лет ценовые кривые стран разошлись: цены в Японии продолжали расти, в Германии остались примерно на том же уровне, а в Штатах резко упали и остаются на низком уровне. С последними понятно, началось производство из сланцевых ресурсов, которое и уронило цены на газ. Из импортера газа в сжиженной форме США стали газовым экспортером. Встал вопрос, куда девать газ? Оказалось, что система внутренних трубопроводов в Штатах переполнена. И сейчас идет активное строительство новых трубопроводов, для того чтобы соединить регионы, которые раньше либо не потребляли столько, либо не производили ничего, но теперь активно производят газ.

Германия прекратила увеличение своего потребления газа из внешних источников. И даже производство газа внутри страны продолжает медленно падать. Если раньше с увеличением спроса Германии приходилось договариваться о новых контрактах, то теперь в некоторых случаях даже при уменьшении спроса Германия получает дискаунты, в том числе и от России, на газовые контракты. Кроме того, замещение угля газом в США позволило Германии покупать излишки дешевого угля из США, замещая дорогой газ и понижая среднюю цену электроэнергии, растущую также за счет дорогих инвестиций в возобновляемую энергию.

В случае Японии цена продолжает расти. Катастрофа на “Фукусиме” привела к тому, что были выведены из строя ядерные электростанции и увеличилась нагрузка на электростанции, которые производили энергию из газа. Теперь Япония выступает в качестве потенциального покупателя сланцевого газа, что повышает конкуренцию среди ее “газовых поставщиков”.

Вернемся к началу нашего разговора. Газ стал дешевле. Дешевый уголь хлынул во все стороны, включая Европу. Немногие знают, что за последние три года потребление угля в Европе не только оставалось на том же уровне, но в некоторых странах, таких как Германия и Великобритания, даже немного повысилось. Цены на нефть упали, хотя потребление нефти в мире продолжает расти. И одна из причин, пусть и не самая весомая, которая привела к обвалу цен, — увеличение нефтяных ресурсов.

Переходя на новые технологии, в частности на hybrid cars, electric vehicles, мы пытаемся использовать больше электричества, которое производится с увеличивающейся долей из газа. Цикл закрылся. Нефть долго росла, мы решили уменьшить нефть, увеличить эффективность. У нас появился дешевый газ, значит — дешевое электричество, а им мы будем заполнять свои автомобили вместо дорогой нефти. Как быстро все произойдет, зависит от адаптации потребителей, строительства инфраструктуры, но одно ясно: изменения уже начались.

Урок, который из всего этого, пожалуй, следует извлечь: мы оперируем в мире, где наше знание весьма ограничено. Есть еще огромное число ресурсов, о которых мало что известно. Например, насколько многие знают про гидраты, которые лежат как у нас в Сибири, так и в Арктике, залегают под дном океана, которые очень активно пытаются найти технологию для разработки как японцы, так и китайцы, помимо русских и американцев. И чем дальше технология развивается, тем больше мы понимаем, что ресурс там, где мы про него даже не думали. Выходит, даже оптимистичные прогнозы продолжают недооценивать темпы развития технологий. Экономистам в таких условиях становится все тяжелее строить какие-то модели развития. Инженеры пытаются сделать какие-то предсказания, но даже их ожидания, как правило, оказываются пессимистичными, если смотреть на них пять лет спустя. И мы все еще недооцениваем технологии. И, наверное, всегда будем недооценивать.

Появление новых технологий и освоение новых ресурсов меняло и продолжает менять всю геополитическую арену, потому что происходит перераспределение как ресурсной базы по странам, так и изменение спроса на энергетические ресурсы. И с увеличивающейся глобализацией рынка эффекты будут иметь все большее влияние друг на друга.

 

www.ukrrudprom.ua

Дуэль: нефть против возобновляемых источников энергии - Статистика - 7 декабря 2014

Во всем мире в связи с резкими падениями цен на нефть задумались — а может, пора бы уже переходить к другим источникам энергии? Потому что низкие цены на нефть заставляют рассчитывать заново экономические отчеты и прогнозы, менять планы и бюджеты целых стран. К тому же аналитики до сих пор с огромным воодушевлением отдают предпочтение развитию возобновляемой энергетики.

В ноябре «солнечная ферма» Topaz перешла на полную мощность. Этот энергетический центр стоит $2,5 млрд и имеет мощность 550 мегаватт - крупнейший в мире. Благодаря ему электричество получают 160 тыс. домохозяйств в Калифорнии. В то же время в США подобные солнечные фермы стали мощнее — выдают более 1 гигаватт вот уже три квартала подряд. Общий рост мощности в этом году, по прогнозам, превысит прошлогодний рекорд на 36%.

"Несомненно, решение ОПЕК неким образом повлияет на возобновляемую энергетику, так как мы считаем, что высокая цена на нефть является ключевым двигателем роста возобновляемой энергетики",– говорит Флора Ченг, аналитик рынка энергетики в Bernstein Research.

Но снижение нефтяных цен приведет лишь к тому, что некоторые проекты будут отложены, но не прекратит развитие возобновляемой энергетики. Примерно такие же мысли были в ноябрьском отчете Bernstein, авторы которого давали положительный прогноз для возобновляемой энергетики в Азии.

"Солнечная энергетика по-прежнему дешевле, чем электричество, полученное за счет сжигания горючих ископаемых. Просто сейчас разница в цене немного меньше", – добавляет Ченг. Он также говорит, что такие технологии, как солнечная энергетика, имеют большое значение для развивающихся стран — например, для Индии, где много солнечного света.

Во всем мире возобновляемые источники энергии – биомасса, геотермальная энергия, гидроэнергия, солнечная и ветряная энергия – самые быстрорастущие. Когда снизился уровень использования гидроэнергии, выросла добычи ветряной и солнечной энергии.

По оценкам аналитиков, нефть так и будет дешеветь ближайшие годы. Но серьезные изменения ждут в энергетическом секторе.

Цены на газ из Henry Hub, по прогнозам, снизятся примерно на 14% в 2015 году, вслед за этим потребление газа увеличится на 3%. За этот же период доля возобновляемых источников должна вырасти почти на 6%.

"Возобновляемая энергетика – это технология. В технологическом секторе цены всегда снижаются. Горючие ископаемые добываются. В добывающем секторе цены всегда растут", – говорится в отчете Bernstein.

В нефтяной промышленности - серьезные изменения. Цены на Brent снизились на 35% за полгода. Что касается солнечной энергетики, то с 2012 г. средняя цена проектов по электрогенерации за счет энергии солнца снизилась на 45%. И она продолжает дешеветь очень быстро. По мнению аналитиков, солнечная электрогенерация в 2020 году станет конкурентом газовой электрогенерации на ключевых рынках.

Главная угроза росту возобновляемой энергетики – это не цены на нефть или газ, это политические меры и меры регулирования. Некоторые проекты инвестиций в солнечную энергетику, например, в США, истекают в 2016 году, а в Евросоюзе — примерно к 2020 году. Пока не понятно, будут ли дальше государства помогать развитию этой отрасли.

Последний пункт — это изменение климата. Потому что цена на сырье - не единственный двигатель роста возобновляемой энергетики. Куда больше беспокоят ученых климатические изменения. "Климатическое соглашение между США и Китаем изменит общее направление в национальной стратегии Китая по вопросу развития сектора возобновляемой энергетики", – отмечают аналитики.

На заре эпохи дешевой нефти возобновляемые источники потеряли свое прежнее положение. Тем не менее сейчас инвестиции в этот сектор могут стать очень выгодными в долгосрочной перспективе, когда цены на нефть неожиданно начнут расти, говорится в отчете Bernstein.

"Цена солнечного света не меняется со временем. И не нужно противопоставлять сегодняшние цены на солнечную энергию и сегодняшние цены на нефть. Скорее надо сравнивать сегодняшние цены на солнечную энергию с ценами на нефть в течение следующих 20 лет", – отмечается в отчете.

www.mql5.com