В США пик потребления энергии приходится на лето, ибо в миллионах домов, офисов и прочих учреждений всей огромной страны уже с мая включают кондиционеры. Без них нельзя: так, во время июльской жары температура в Вашингтоне поднималась до 44 градусов Цельсия – как в знаменитой Долине Смерти. И лишь в сентябре начинает продвигаться с севера на юг волна отключений. На охлаждение страны уходит больше гигаватт, чем на отопление. В Канаде наоборот — и в Монреале, к примеру, где зимы суровее, чем в Москве, важнее спастись от мороза.
Как же наши страны решают столь очевидные энергетические проблемы, как обеспечивают энергией свои кондиционеры и отопители? По-разному. Канада богата реками, и поэтому гидростанции дают 60% всего электричества (данные за 2017 год). На втором месте АЭС – 15%, затем газ, нефть и пр. – 10% и лишь четвертым идет старина-уголь – 9%. Поэтому в стране такой чистый воздух и высокое небо. В Америке же…
4 сентября 1882 г. великий Томас Эдисон торжественно открыл электростанцию «Перл Стрит» на нижнем Манхэттене. Она смогла обеспечить электричеством чуть ли не квадратную милю города и стала основой первой полноценной системы коммерческого электрического освещения и электроснабжения, дав старт всей современной мировой энергетической отрасли. Это был великий прорыв! Ведь если вдуматься, то наша цивилизация – электрическая. Это становится особенно наглядно во время гигантских блэкаутов, когда американские штаты и канадские провинции, только что сиявшие озерами и реками огней, хорошо видными даже из космоса, вдруг погружаются в первобытный мрак, прорезаемый лишь фарами автомобилей и слабыми лучиками ручных фонариков.
Так вот, генераторы станции Эдисона приводились в движение паром, который вырабатывался в котлах, нагреваемых углем. Если до этого главным его потребителем были дома и корабли, то теперь уже котлам электростанций ежедневно требовались целые эшелоны вагонов с углем, а их дымящие трубы стали характерной чертой городов индустриального мира. Почти 140 лет уголь безоговорочно царил в американской энергетике! Ни нефть, ни атомная энергия не могли поколебать его позиций. И только в 2016 г. произошла «детронизация» старого короля – на первое место в США вышел чистый, более эффективный и удобный природный газ.
Свержение короля-угля
Например, в январе 2018 г. была остановлена работа крупной электростанции во флоридском Джексонвилле, совсем новой по энергетическим меркам, вошедшей в строй всего лишь в 1987-м. Почему закрыли? А потому, что там ежегодно сжигали 4,5 млн. тонн угля! И выбрасывали в атмосферу миллионы кубометров углекислого газа и прочей дряни. А еще потому, что уголь не только неэкологичен, но и довольно дорог. Прошлым летом взорвали две 150-метровых бетонных градирни, а в этом году продолжают расчищать территорию – 19 июля взорвали дымовую трубу в 212 м высотой и два огромных котла. Стоит эта работа почти 18 млн. долларов. Но деньги находятся.
Флориду можно понять, это курортный штат, пекущийся о среде обитания. То-то ее население так быстро растет! Но вот еще одно характерное сообщение из краев более суровых: в апреле 2019 г. власти Индианы сняли свое предложение стоимостью почти в миллиард долларов энергетической компании Vectren. Ей предлагали заменить базовые угольные электростанции одной газовой мощностью 850 МВ (мегаватт). Но передумали. Почему? Регулятор решил, что в условиях впечатляющего падения стоимости возобновляемой энергии, быстрого развития заводов-энергонакопителей и резкого изменения требований потребителей, инвестиции в столь мощную станцию могут оказаться неоправданными. Теперь они подталкивают Vectren в сторону развития децентрализованных, с малыми карбоновыми выбросами источников, таких как ВЭС (ветроэлектростанции), СЭС (солнечные) плюс энергонакопители, что позволит создать диверсифицированные, гибкие и дешевые энергосети.
Решение примечательно тем, что принято в самом сердце старой угольной страны, в штате, где уголь остается главным источником энергии. Оно означает, что перемены в этой сфере затронули уже всю Америку. Они даже более драматичны и динамичны, чем ожидалось совсем недавно, и дело не только в том, что газовые станции производят уже более 35% всей электроэнергии, а среди мощностей, введенных в 2018 г., их доля составила 60%.
Есть еще один фактор. Угольную электростанцию в Джексонвилле закрыли, но энергии этому миллионному городу и окрестностям хватает, поскольку курортная Флорида принципиально и окончательно переходит на газ, атомную и солнечную энергию, и на востоке города уже работает солидная СЭС, а в нем открылась компания по производству фотопанелей и еще одна, занимающаяся проектированием таких станций. Чистый воздух — это также ценный ресурс, еще и поэтому Трамп, ярый сторонник угля, каждые выходные проводит во Флориде. К сожалению, его тарифы на импортные фотопанели сильно затормозили развитие солнечной индустрии.
Свежий ветер против газа
В этой связи заметим, что возобновляемая энергетика давно выросла из пеленок, и еще за 2 года до «детронизации» угля, в 2014-м, произошло событие, многими незамеченное, но во многом определяющее наше будущее: в цивилизованном мире обратили внимание на тот чрезвычайно важный факт, что в тот год в США свершилась паритетная революция. А именно: стоимость киловатт-часа ВЭС и СЭС сравнялась с таковой традиционных станций!
На новых «зеленых» станциях эта стоимость уже в 3-4 раза ниже, чем в среднем по стране. Так что потребление угля быстро снижается не только благодаря росту использования газа. К примеру, в Германии, — а это индустриальная держава №1 в Европе (и не такая уж южная) — еще в позапрошлом году бывали дни, когда более половины электроэнергии, потребляемой страной, приходилось на ВЭС и СЭС! С тех пор количество таких дней неуклонно растет.
Активно развивают ветроэнергетику Голландия и Дания, большую работу ведет Португалия, но масштабы Европы не идут ни в какое сравнение с активностью Китая. Вот, кто является настоящей энергетической сверхдержавой, в том числе и в сегменте чистой энергетики. Причем с недавних пор Поднебесная не только лидирует по вводу таких мощностей, но и простирает свое технологическое и финансовое влияние далеко за рубеж. В отличие от США.
Так, 8 июля пришло сообщение о том, что китайская компания Hanergy Thin Film Power Group выиграла тендер на постройку первой солнечной электростанции в Демократической республике Конго (400 МВт). Она решит часть энергетических проблем республики, создаст в сумме около 10 тыс. рабочих мест и обеспечит подготовку сотни специалистов.
Еще одно известие: 10 июля появилась информация о том, что Турция поставит на острове Сарос ветростанцию из 27 турбин общей мощностью 138 МВт.
Чтобы оценить масштабы возобновляемой энергетики, достаточно знать, что еще до паритетной революции, в 2013 г., ее генерация в США превзошла генерацию гидроэлектростанций! В 2018 г. ее доля превысила 10% общей генерации. И темпы не снижаются: в 2020 г. ожидается рост солнечной генерации на 17% плюс рост ветроэнергии на 14%. Ночные провалы СЭС и снижение выработки ВЭС в безветренные дни можно скомпенсировать энергонакопителями (спасибо Илону Маску!), и, к примеру, штат Нью-Йорк ставит целью довести емкость energy storage до 3000 МВт к 2030 году. Власти Калифорнии, Массачусетса, Нью-Джерси и нескольких других штатов также озаботились этим.
Калифорния, как известно, самый передовой штат Америки. И не только потому, что там Голливуд – там есть еще и Кремниевая долина. Обратите внимание, кстати, не силиконовая (это средство для подкачки дамских бюстов), а именно кремниевая. Сей минерал давно является основой современной электроники. Так вот, газ там уже с 2016 г. производит более половины электроэнергии, но власти не слишком этим довольны. И намерены заменить его возобновляемыми источниками. На днях компания Southern California Edison озвучила планы построить накопители на 195 МВт – для замены газовых «пиковых» станций мощностью 262 МВт. Мало того, Лос-Анджелес решил заглушить 3 газовых электростанции на побережье в течение 10 лет – их выработку компенсируют источники чистой энергии.
В целом Калифорния намерена отказаться от 1380 МВт газовой электроэнергии в текущем году (впечатляет!) и еще от 4600 МВт в 2020-м – еще больше впечатляет!
Или взять не столь продвинутую Аризону: в начале текущего года ее власти ввели мораторий на строительство новых газовых электростанций. И приняли план модернизации энергетики, предусматривающий доведение доли чистой и атомной энергии до 80% к 2050 году. Он включает доведение емкости накопителей до 3 гигаватт к 2030-му, что устранит необходимость в газовых станциях для покрытия пиковых нагрузок.
Мы живем в быстро меняющемся мире, и Конфуций в данном случае неправ со своим предостережением: «Не дай вам бог жить в эпоху перемен!» Данные перемены – во благо. Кстати, доля чистой энергии в Канаде не так уж и мала для северной страны – 7%. И всё же…
