Зеленого водорода не будет, как и следовало ожидать

В новом обзоре Международного энергетического агентства (МЭА) «Возобновляемые источники энергии 2023. Анализ и прогноз до 2028 года» констатируется провал надежд на зеленый водород. У других ВИЭ также имеются серьезные проблемы, но ситуацию пока спасает Китай, сообщает Институт развития технологий ТЭК (ИРТТЭК).

В статье , опубликованной на сайте ИРТТЭК, отмечается, что, по сообщению МЭА, мощности возобновляемых источников энергии, предназначенные для производства топлива на основе водорода, вырастут, по прогнозам, в период с 2023 по 2028 год на 45 ГВт, что составляет лишь 7% от заявленной проектной мощности на этот период. При этом более 75% возобновляемых мощностей по производству водорода к 2028 году приходится на долю Китая, Саудовской Аравии и Соединенных Штатов.

По сравнению с прошлым годом МЭА снизило прогноз по зеленому водороду на 35%. Из 360 ГВт проектов электролизеров, работающих на возобновляемых источниках энергии, которые должны быть введены в эксплуатацию до 2030 года, только 3% (12 ГВт) достигли FID или начали строиться.

В Европе прогноз 2023 года по мощности ВИЭ, предназначенной для производства водорода, снизился на 51% по сравнению с предыдущим годом.

Амбициозная цель ЕС по производству десяти миллионов тонн «зеленого» водорода к 2030 году, по-видимому, недостижима, комментирует  Energy Monitor .

Для производства 100 млн тонн «зеленого» водорода в год необходимо около 2 – 3 ТВт возобновляемой энергии, а это означает, что ожидаемые 5 ГВт мощностей ЕС к 2028 году будут производить около 0,2 млн тонн «зеленого» водорода, что составляет всего 2% от целевого показателя на 2030 год.

Мировой прирост мощностей ВИЭ в 2023 году, по оценкам МЭА, достиг 507 ГВт, что почти на 50% выше, чем в 2022 году. Ускорение достигнуто, главным образом, за счет Китая, в котором солнечная энергетика выросла на 116%, а ветровая − на 66%. Почти весь рост происходит за счет солнца и ветра.

Ожидается, что к 2028 году потенциальная выработка электроэнергии из возобновляемых источников достигнет примерно 14 400 ТВт·ч, что почти на 70% больше, чем в 2022 году. На долю ВИЭ придется 42% мирового производства электроэнергии, при этом доля ветровой и солнечной фотоэлектрической энергии составит 25%, то есть гидроэнергетика останется крупнейшим возобновляемым источником электроэнергии.

Агентство при этом делает важное замечание: в течение прогнозируемого периода потенциальный рост производства ВИЭ-электроэнергии превысит рост глобального спроса, что приведет к снижению производства электроэнергии на основе угля, в то время как генерация на природном газе остается стабильной.

Китай обеспечит 56% роста мощностей ВИЭ в следующие пять лет. В стране будет построено в четыре раза больше мощностей, чем в ЕС, и в пять − чем в США. Поставленная китайским правительством цель «Чистый нулевой уровень к 2060 году» поддерживается стимулами в рамках 14-го пятилетнего плана (2021 – 2025 гг.), а также наличием достаточного количества оборудования местного производства и недорогого финансирования.

Текущие строящиеся производственные мощности солнечной энергетики указывают на то, что к концу 2024 года мировые поставки солнечной фотоэлектрической энергии достигнут 1 100 ГВт, при этом ожидается, что потенциальная мощность в три раза (?) превысит текущий прогноз спроса, пишет МЭА. При этом Китай сохранит свою долю в 80-95% в глобальных цепочках поставок. Например, во втором квартале 2023 года цена фотомодулей из Китая была почти на 40% ниже, чем в 2022 году.

По оптимистичным оценкам МЭА, в 2023 году 96% новых солнечных фотоэлектрических и береговых ветряных мощностей имели более низкую стоимость производства, чем новые угольные и газовые электростанции. Кроме того, три четверти новых ветряных и солнечных фотоэлектрических станций предлагали более дешевую электроэнергию, чем существующие электростанции, работающие на ископаемом топливе.

Сообщив эти данные, МЭА дополняет их более объективной оценкой реальных затрат потребителей. «Оценка конкурентоспособности, основанная на затратах на выработку энергии как для новых, так и для существующих электростанций, может вводить в заблуждение в отношении технологий использования ВИЭ-электроэнергии, поскольку они должны сопровождаться управляемыми и гибкими электростанциями или сочетаться с хранилищами», признает агентство.

МЭА предлагает дополнить LCOE более точным показателем конкурентоспособности VALCOE, который учитывает смоделированную стоимостью трех системных услуг: энергии, гибкости и мощности (energy, flexibility and capacity). Для фотоэлектрических систем коммунального хозяйства VALCOE может вдвое превышать расчетную LCOE.

МЭА считает, что глобальная годовая чистая стоимость этой поддержки для всех ВИЭ-мощностей, установленных с 2005 года, увеличилась более чем в пять раз в период с 2010 по 2020 год. Это стало результатом ускорения внедрения ВИЭ и все еще высокой доли выработки электроэнергии на старых, более дорогих установках. Однако глобальный уровень поддержки снизился примерно со 125 млрд долл. в 2020 году до экономии около 80 миллиардов долларов США в 2022 году по двум основным причинам: (1) энергетический кризис, вызванный спецоперацией Российской Федерации на Украине, который привел к беспрецедентному росту цен на природный газ и уголь, особенно в Европе; (2) увеличение генерации ВИЭ.

По оценке МЭА, средняя разница в затратах между производством электроэнергии на электростанциях, работающих на ископаемом топливе, и ПВИЭ (подход VALCOE) снизится с почти 70 долларов США/МВтч в 2020 году до минус 3 долларов США/МВтч (экономия) к 2028 году при подходе LCOE или примерно 10 долларов США/МВтч при подходе VALCOE к 2028 году.

Комментарий ИРТТЭК

МЭА прогнозирует резкое снижение полной стоимости электроэнергии ВИЭ в ближайшие годы. Однако много значит сам факт признания, что в суммарной стоимости электроэнергии для потребителей в энергосистемах с ВИЭ-генерацией следует учитывать стоимость поддержания стабильности энергоснабжения за счет диспетчеризуемой генерации. Методика расчета наверняка будет уточняться, к тому же эту стоимость хорошо иллюстрирует факт максимальной стоимости киловатта в странах с максимальной долей ВИЭ.

МЭА, к сожалению, никак не исследует вопрос о показатели EROEI (EROI) возобновляемой энергетики. По  оценкам   Ли Геринга и Адама Розенцвайга, лучшие ветроэнергетические и солнечные электростанциями имеют EROEI 10:1 и 5:1 соответственно. Необходимость их «буферизации» путем создания резервных мощностей либо за счет резервных аккумуляторов в масштабе сети снижает их общий EROEI до 3-5:1. Это показатель биоэнергетики в Средние века − получения энергии за счет сжигания дров и другой доступной органики. Для сравнения, электростанция с комбинированным циклом, работающая на природном газе, имеет EROI 30:1, угольные электростанции − 10:1.

Переход на солнце и ветер, пишут авторы, вернет человечество к экономическому росту 0,04% в год, который имел место в течение 16 столетий использования примитивного биотоплива, пока человечество не научилось использовать уголь, а затем нефть и газ. При этом энергообеспеченность рухнет с нынешних 174 ГДж на человека в год до средневекового уровня в 17 ГДж, едва обеспечивающего физиологическое выживание. Прогресс человечества остановится.

Отметим также прогноз МЭА по производству солнечных панелей втрое больше спроса. Такого, очевидно, не бывает, поэтому можно ожидать интересных коллизий на рынке панелей. В Калифорнии, например, ради спасения энергосистемы штата резко сократили плату за выдачу в общую сеть энергии крышных панелей, и объем их установки сразу же  снизился   на 80-90%.