Нефтяные цены опять очень высоки, мир вновь вспоминает об альтернативах — возобновляемых источниках энергии. Но пока разговор не о будущем и не о далеких перспективах, а об упущенных возможностях и неудачных примерах господдержки. Серьезными конкурентами углеводородам солнце и ветер станут лишь на следующем витке технологического развития, и то не факт.
Деньги на ветер
С "ветреностью" ветра трудно бороться: неизбежные колебания в выработке электроэнергии вынуждают оснащать ветряки дорогостоящими дизель-генераторами или аккумуляторами. Тем не менее доля ветряков в производстве электроэнергии в отдельных европейских странах весьма высока: в Дании, например, 21%, в Испании — 12%, в Португалии — 9% (в остальных странах пока 1-2%). Это не удивительно: Европа начала использовать возобновляемые источники энергии (ВИЭ) раньше всех, первые коммерческие ветроэнергетические электростанции (ВЭС) появились в Дании еще в 70-х годах прошлого века, это был "зеленый" ответ Копенгагена на первый мировой энергетический кризис.
Назвать датский эксперимент безоговорочно успешным нельзя. Крайне высоки сезонные различия в производительности ветряков. Когда дует много и сильно, Дания экспортирует энергию в Германию, Швецию и Норвегию, а когда стихает, импортирует у них же . Без возможности продавать энергию, когда ее много, и импортировать, когда ветер стихает, Дании было бы труднее справиться со столь высокой долей ВЭС в энергосистеме. Так что даже относительный успех возможен лишь благодаря тесной интеграции датских сетей с соседскими, в которых доля ветряков значительно меньше (в Германии 9%, в Норвегии и Швеции — меньше 3%).
Помогают и щедрые госсубсидии (30% стоимости инвестиций в ветроэнергетику оплачиваются государством), и параллельное налогообложение традиционной энергетики в форме налогов на выброс СО2. В конце концов поддерживаемые государством эксперименты с ветряками вынуждены оплачивать налогоплательщики: в Дании самая высокая стоимость электричества для домохозяйств в мире (28,5 евроцента за кВт/ч).
Перенос датского опыта (самого по себе сомнительного) на другие берега тоже проблематичен. В социалистическом Китае в течение последних пяти лет ветроэнергетика росла на 100% ежегодно. "Более чем китайские" темпы роста объясняются просто: правительство обязывает распределительные компании закупать определенную долю электричества у ветроэнергетиков. Дело в том, что на ветряную энергию нет особого спроса: мощность всех установленных ветряков достигла 1,85% от общего объема мощностей в электрогенерации, а в распределительные сети поступает лишь 0,75%.
"Ветряная энергия уже заслужила прозвище мусорной,— отмечает на страницах China Daily эксперт из China Chengxin International Credit Rating Agency.— Проблема в недостаточной выработке энергии, что может повредить распределительные сети. Энергораспределительные компании предпочитают традиционные, более надежные источники энергии и не горят особенным желанием привлекать огромные инвестиции, необходимые для интеграции ветрогенераторов в существующую инфраструктуру". Зато энергичные китайские производители наделали столько ветряков, что тот же датский пионер и недавний еще лидер по производству ВЭС — компания Vestas — сегодня вынуждена ударными темпами сокращать своих работников тысячами, чтобы избежать банкротства.
Солнцепоклонники
Если символом Дании уже стали ветряки, то на юге, где много солнца, логичнее использовать энергию солнца. Так и есть, Испания — давний лидер по доле солнечной энергетики в производстве электроэнергии. Доля эта, правда, весьма невелика — меньше 3%, зато весьма дорого обходится налогоплательщикам. Солнечная энергетика, как и ветряная, пока малоэффективна. Ее доля в выработке электричества в мире составляет не более 0,4%, и перспектив значительного роста нет.
Может, дело в несовершенстве технологий? "Законы физики лимитируют коэффициент преобразования солнечной энергии в электрическую в 60%, если использовать совершенные концентрирующие зеркала и линзы, и не более 31% при их отсутствии,— объяснил "Деньгам" директор американской энергоконсалтинговой компании GSW Strategy Group Джеффри Стайлс.— Продаваемые сейчас на рынке солнечные панели имеют коэффициент от 10% до 20%".
Иными словами, есть возможности для улучшения технологии производства, есть перспективы, но на практике инноваторы пока проигрывают. Так, американский стартап 2005 года — компания Solyndra — выпускала солнечные панели не на базе традиционного кремния, а на базе сложного, технологически продвинутого медного сплава. В результате — провал. Осенью 2011 года, компания, двумя годами ранее получившая государственный кредит на $535 млн, благополучно обанкротилась. Близок к банкротству и крупнейший китайский производитель солнечных панелей — LDK Solar (здесь тоже иссякает государственная поддержка).
Второе направление солнечной энергетики — солнечнотепловая. Одна из крупнейших электростанций Solucar, работающая по солнечно-тепловой технологии (Concentrated Solar Power, CSP), построена в Испании, недалеко от Севильи. Свет попадает на 624 поворачивающихся и ориентированных на солнце гелиостата, каждый из которых имеет по параболическому зеркалу с площадью поверхности 120 кв. м. Зеркала концентрируют отражение в одной точке на вершине 115-метровой башни (Solar Tower). Лучи нагревают специальный раствор, образуется пар, а дальше по классической схеме — паровые турбины производят электричество. Мощность у столь масштабного проекта небольшая — 11 мегаватт (для сравнения: типичный энергоблок типичной АЭС дает порядка 1 тыс. мегаватт). После захода солнца тепло некоторое время сохраняется, и станция в течение часа способна генерировать энергию в половину мощности. В общем, технология пока не столько эффективная, сколько эффектная.
Разумеется, вся эта красота может быть рентабельной только за счет госсубсидий и специальных тарифов. Испания так же, как и Дания, назначает фиксированную цену закупки электроэнергии, произведенной с помощью ВИЭ (так называемые feed-in тарифы), а распределительные компании перекладывают эту завышенную стоимость на конечных потребителей. В условиях еврокризиса субсидии, увы, приходится урезать. А в июле 2012 премьер-министр Испании Мариано Рахой покусился на святое и объявил о возможном введении налогов для альтернативщиков. И предсказуемо вызвал бурю негодования у лоббистов индустрии: раньше налоги платили только производители энергии из традиционных источников.
Смогут ли испанские солце- и ветроэнергетики выжить не в тепличных, а в нормальных рыночных условиях? Вопрос не праздный, тем более что долги компаний, занимающихся альтернативной энергетикой в Испании, по данным Bloomberg, составляют аж €40 млрд, а их держателями являются в основном испанские же банки (де-факто — банкроты). Не исключено, что Solucar, как и многие другие инфраструктурные и коммерческие проекты в Испании — вроде сотен тысяч "ничейных" домов, "дорог в никуда" или пустующих суперсовременных тюрем, так и останется высокотехнологичным памятником фальшивому буму нулевых.
Облака фискальной консолидации скрывают солнечные лучи и заслоняют ветер и в других европейских странах. Ответственность в бюджетных расходах плохо совмещается с политикой щедрых госсубсидий производителям ВИЭ.
Самогонщики
Еще одна популярная альтернатива нефти — биотопливо. В отличие от ветро- и солнечной энергетики, направленной исключительно на получение электричества, эта альтернатива — уже серьезный источник моторного топлива (более 10% в мировом топливном балансе, по данным International Energy Agency). Во многих странах разрешено и поощряется добавлять определенную долю биотоплива в бензин, поэтому этот рынок напрямую зависит от цен на нефть. В Бразилии поступают проще: в баки заливается этанол, полученный из сахарного тростника. 18% энергобаланса — это уже серьезно. Причем никто этот спирт не пьет, травиться предпочитают традиционной кашасой.
Впрочем, процесс производства биотоплива не столь экологичен, как кажется на первый взгляд. Неконтролируемое применение сельскохозяйственных культур для биоэнергетических целей может иметь негативные последствия для человека и окружающей среды. Результатом могут стать наводнения, уничтожение лесов, разрушение ценных земель, а также конкуренция между производством продовольствия и энергетической биомассы.
И весь этот процесс сам требует энергии, причем почти в таком же объеме, что и конечная энергия биотоплива. Например, коэффициент EROEI (Energy Returned on Energy Invested) того же кукурузного биотоплива, произведенного в США, почти равен 1, то есть расходуемая на его производство энергия равна произведенной энергии. Лишь в более благоприятном климате некоторые биотопливные производства могут оказаться рентабельными (например, биотопливо из сахарного тростника и соевых бобов в той же Бразилии).
Возникает все тот же вопрос: как может быть рентабельным биотопливо при столь низкой экономической эффективности? Ответ все тот же: госсубсидии. "Объем биотопливных субсидий в США достигает от $5,5 млрд до $7,3 млрд в год,— отмечают эксперты International Institute for Sustainable Development в докладе "Biofuels: At What Cost? — Government Support for Ethanol and Biodiesel in the United States".— Большинство из этих субсидий выданы без ясного представления об их потенциальном воздействии на экологию и экономику страны. Однако один потенциал ясен — огромной потери денег впустую".
Впрочем, после засухи в Америке и драматического роста цен на зерновые в текущем году биотопливную индустрию США не спасают даже огромные субсидии: заводы по переработке кукурузы в этанол массово закрываются.
Стоит ли овчинка выделки?
Столь большие затраты при столь малой отдаче от альтернативной энергетики вызывают все большее беспокойство.
В борьбе с традиционными видами топлива альтернативные источники проигрывают уже практически 40 лет — с момента первого нефтяного кризиса. И за это время не было никаких прорывов, только обещания. При этом, похоже, позволить себе роскошь развития альтернативной энергетики государства могли только в период экономического роста. Сейчас, с ограничением госсубсидий, многие нерентабельные отрасли должны отмереть. В ответ на рост цен на углеводородное сырье в начале 1970-х разные страны выбрали разные энергетические стратегии. Франция, например, сделала ставку на атомную энергию, Дания — на ветроэнергетику, а соседняя Швеция — на гидро- и атомную энергетику, осторожно экспериментируя и с альтернативами. Возможно, этот третий путь окажется верным: нынешний кризис вскрыл много источников неэффективности в экономической политике, и от рациональности теперь просто так не отмахнуться. Бизнесы, построенные на лоббизме и постоянном использовании денег налогоплательщиков, в долгосрочной перспективе обречены.
Капитальные вложения и себестоимость производства электроэнергии
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Источник: International Energy Agency.
Коэффициент EROEI (получаемая энергия на затраченную энергию) для различных источников энергии
Нефть
1940-1970 >100
1970-н.в. 8-23
Уголь (энергетический)
1950-1970 80
1970-н.в. 20-30
Биотопливо
биоэтанол
из кукурузы 1-1,3
из сахарного тростника 0,8-1,7
биодизель
из пальмового масла 1,8
Гидроэнергетика 11-33
Атомная энергетика 4-12
Ветроэнергетика 2
Солнечная энергетика
солнечные батареи 1,9
солнечно-тепловая технология 1,6
Источник: Aggregation and the role of energy in the economy, Cutler J. Cleveland, Robert K. Kaufmann, David I. Stern, Ecological Economics 32 (2000) 301-317. Emergy Evaluation, Howard T. Odum, 1998. Environmental Engineering Sciences, University of Florida, Gainesville.