Частка ВДЕ в електроенергетиці Німеччини і Великобританії перевищить 50% в середині 2020-х

Опубліковано дослідження, плід спільної творчості Bloomberg New Energy Finance (BNEF), британського промислового концерну Eaton і британської ж Асоціації відновлюваної енергетики. доповідь називається: «За точкою повороту: потреба в гнучких потужностях в майбутніх енергосистемах з високою часткою ВДЕ в Великобританії, Німеччині та країнах Північної Європи» ( 'Beyond the tipping point: flexibility gaps in future high-renewable energy systems in the UK, Germany and the Nordics '). Під точкою повороту тут розуміється кордон, за яким поновлювані джерела енергії будуть виробляти більше половини електроенергії, що станеться в середині 2020-х років.

Про Велику Британію сказати, не можу, а ось що стосується Німеччини, закон про ВДЕ (EEG §1) наказує, що до 2025 року частка відновлюваних джерел енергії у виробництві електрики повинна досягти 40-45%. Таким чином, прогноз авторів доповіді перевищує мети, встановлені в місцевому законодавства, але, проте, цілком корелює з поточною динамікою розвитку.

Швидке зниження вартості технологій сонячної і вітрової генерації сприятиме їх стрімкому поширенню, яке неможливо зупинити. До 2040 року частка ВДЕ в генерації в Німеччині і Великобританії складе 79% і 63% відповідно.

Це призведе до значно більшої волатильності в енергосистемі, створить виклики для генераторів, що працюють в режимі «базового навантаження», а й відкриє можливості для нових гнучких технологій. Через мінливого характеру вітрової та сонячної енергетики періоди, тривалістю в кілька днів або навіть тижнів, протягом яких виробництво енергії на основі поновлюваних джерел буде більш ніж задовольняти попит, будуть чергуватися з часом несприятливу погоду, коли покривати більшу частину енергетичних потреб доведеться іншими технологіями генерації.

У той же час результати дослідження показують, що незважаючи на значне збільшення обсягів змінних поновлюваних джерел енергії в системі загальна резервна потужність, необхідна до 2040 року в Великобританії і Німеччині, буде майже такою ж, як і в 2017 році.

У Великобританії ці резервні потужності (під якими треба розуміти широкий перелік «гнучких ресурсів» - генерація, накопичувачі, управління попитом, інтерконнектори) до 2040 р будуть нараховувати 70 ГВт, в Німеччині - 97 ГВт. При цьому працювати ці потужності будуть все рідше і рідше. Середній КВВП об'єктів енергетики (крім сонця і вітру) впаде з нинішніх 50% (як в Німеччині, так і в Британії) до 30% в 2040 році.

Крім того, істотно збільшиться швидкість зміни навантаження. Наприклад, в Німеччині - з нинішніх 13 ГВт на годину (вгору) і 11 ГВт на годину (вниз) до 38 і 34 ГВт на годину відповідно.

У 2030 році у Великобританії буде губитися всього 1% відновлюваної енергії в результаті вимушеної зупинки вироблення (curtailment), в Німеччині - 3%. 2040 року, однак, частка таких втрат зросте до 3% і 16% відповідно (за умови, що управління попитом і накопичувачі енергії будуть недостатні для «засвоєння» системою цього «надлишку»).

Що стосується скандинавської енергетичної системи, яка також розглядається в доповіді, то тут все спокійно. За рахунок великої гідроенергетики ВДЕ вже виробляють майже три чверті електроенергії. Країни Північної Європи можуть додавати ВДЕ «скільки душі завгодно», не побоюючись ризиків, пов'язаних з волатильністю. Крім того, ресурси ГЕС в Норвегії і Швеції можуть бути використані для підтримки волатильних ринків Великобританії і Німеччини. Гідрологічний цикл в північних країнах такий, що приплив води мінімальний в зимовий період, коли вода в основному замерзає, і досягає максимуму весною і влітку, коли тане сніг. Протилежне відноситься до вітроенергетики, вироблення якої вище взимку, в сезон високого попиту, і нижче протягом літа. Таким чином, вітроенергетика і ГЕС в Скандинавських країнах вдало доповнюють один одного. Автори розглядають для цих країн сценарій з 78% часткою ВДЕ, в тому числі 11% вітрової та сонячної енергетики.

Для мене в даному дослідженні немає практично нічого нового. Воно лише підтверджує раніше публікувалися моделі і розрахунки . Принцип роботи європейських енергосистем з великою часткою ВДЕ зрозумілий: великі обсяги вироблення на основі вітру і сонця в поєднанні з малими обсягами вироблення великих потужностей «гнучкою» генерації (на основі чого вона буде працювати - це вже другорядне питання, ближче до справи буде зрозуміло).