Выработка гидроэнергии в мире резко сократилась: виновато глобальное потепление или похолодание?

В докладе Ember «Глобальное энергоснабжение. Аналитические данные на середину 2023 года» сообщается о сокращении в первом полугодии 2023 года на 8,5% производства гидроэнергии, а также сокращении ввода в строй новых мощностей ветрогенерации при успешном увеличении солнечной генерации.

Сокращение производства гидроэнергии выглядит странно. Согласно учебнику физики для средней школы, гидроэнергетика должна расти с потеплением климата, так как при повышении температуры растет испарение воды с поверхности мирового океана и всех других водоемов. Возможно, эффект косвенно подтверждает еретические заявления отдельных несознательных элементов о прекращении роста средней температуры Земли и начале периода глобального похолодания.

В начале доклада Ember приводит основные итоги мировой энергетики в 1 полугодии 2023 года:

- глобальная генерация за счет ветра и солнца выросла на 12%;

- глобальная гидрогенерация сократилась на 8,5%;

- глобальная генерация на ископаемом топливе выросла на 0,1%;

- глобальная эмиссия парниковых газов в сегменте энергетики выросла на 0,2%.

Мировое производство гидроэнергии переживает историческое падение

В первой половине 2023 года наблюдалось историческое снижение мировой гидроэнергетики на 8,5% (-177 TWh), вызванное засухами, которые, вероятно, усугубились в результате изменения климата, говорится в докладе.

Падение за шесть месяцев было больше, чем любое снижение, зафиксированное за целый год за последние два десятилетия. Три четверти падения пришлось на Китай (-129 ТВтч). В результате гидроэлектростанции страны выработали 14% (1898 ТВтч) мировой электроэнергии в первой половине 2023 года по сравнению с долей в 15% (2075 ТВтч) за аналогичный период прошлого года.

Авторы Ember обвиняют падение гидрогенерации в росте эмиссии от топливной генерации: если бы выработка гидроэнергии оставалась на том же уровне, что и в первом полугодии 2022 года, ископаемому топливу не пришлось бы компенсировать дефицит гидроэнергии в размере 177 ТВтч. Вместо небольшого роста генерация на ископаемом топливе упала бы на 168 ТВтч, что привело бы к сокращению выбросов в энергетическом секторе на 2,9% (-119 млн тонн CO2).

Снижение выработки гидроэнергии произошло в результате ухудшения гидрологических условий не только в Китае, но и в США, Индии и других странах. Это видно по коэффициенту мощности, который показывает фактическую производительность по отношению к теоретическому пределу существующей мощности. В первой половине 2023 глобальный коэффициент мощности гидроэнергетики снизился до 35,6%, что почти на четыре процентных пункта ниже, чем в первом полугодии 2022 года.

Хотя коэффициент мощности гидроэлектростанций значительно колеблется между первой и второй половиной года из-за сезонных колебаний, 1 полугодие 2023 года представляет собой резкое падение по сравнению с историческими значениями. За последние 10 лет средний глобальный коэффициент пропускной способности составлял 40,9%.

Коэффициент мощности гидроэлектростанций Китая снизился до 30,5% в первом полугодии 2023 года, на десять процентных пунктов ниже показателя первой половины прошлого года и самого низкого значения, наблюдавшегося, по крайней мере, с 2015 года.

Особо отметим, что этот новый минимум в 2023 году был достигнут после того, как глобальный коэффициент мощности гидроэлектростанций уже достиг двух рекордных годовых минимумов подряд в 2021 году (39,6%) и 2022 году (39,4%). То есть эффект нельзя отнести к случайным выбросам статистики.

Глобальные долгосрочные перспективы влияния изменения климата на гидроэнергетику неопределенны, поскольку последствия изменения климата для гидроэнергетического потенциала географически различны, пишут авторы. То есть изменения в характере и интенсивности осадков, а также увеличение испарения повлияют на выработку гидроэнергии как положительно, так и отрицательно в зависимости от региона, утверждается в докладе Ember. На совести авторов утверждение, что рост испарения может отрицательно повлиять на выработку гидроэнергии, равно как и ссылки на заключения МГЭИК, согласно которым гидропотенциал Африки, Индии, Центральной Азии и северных регионов увеличится из-за выбросов СО2, а потенциал Южной Европы, юга США и других стран может ухудшиться. Как бы то ни было, наблюдается необъяснимый разброс изменения гидропотенциала в разных регионах.

Климат планеты меняется постоянно и в достаточно широких пределах − от глобальных оледенений до появления лесов в Гренландии, остатки которых сейчас находят при таянии ледников. Последние нефальсифицированные данные о средней температуре Земли однозначно указывают на окончание очередного цикла потепления климата и начала периода похолодания. С 2016-17 гг. средняя температура Земли снижается, показывают результаты разных источников и методов обработки данных. С 2007 года остановилось сокращение площади арктического льда. В Гренландии снова стало расти количество выпадающего снега. Увеличением концентрации СО2 в атмосфере изменение климата объясняют только официальные документы, например, «Климатическая доктрина Российской Федерации».

Замедлились темпы прироста глобальных мощностей ветроэнергетики

После достижения пика в 2020 году прирост ветроэнергетической мощности в последующие два года подряд сократился. В 2020 году во всем мире было установлено 111 ГВт ветроэнергетической мощности по сравнению с 92 ГВт в 2021 году и 73 ГВт в 2022 году. В результате замедлился рост производства ветроэнергии.

В 2021 году наблюдался самый большой прирост ветроэнергии в истории − +268 ТВтч. В 2022 году этот рост замедлился до +251 ТВтч, а в первой половине 2023 года ветроэлектричество увеличилось только на 109 ТВтч по сравнению с прошлым годом. При этом на долю Китая пришелся 91% глобального роста ветроэнергетики.

Объяснение замедления роста авторы Enber видят в регулятивных барьерах и погодных условиях. Во многих частях мира существуют значительные бюрократические препоны, сдерживающие внедрение ветроэнергетики, включая выдачу разрешений и задержки с подключением к электросетям, говорится в докладе. Кроме того, как и ожидалось, временные погодные условия повлияли на ветроэнергетику в некоторых странах, в частности, в США в первой половине 2023 года, где выработка энергии ветром упала на 5,6% (-13 ТВтч).

ИРТТЭК не удалось найти анализ мировых скоростей ветра по установленным ветрогенераторам и его влияние на выработку электроэнергии или хотя бы ссылки на существование такого анализа. Скорее всего, такого анализа никто не делал.

Ссылка же на административные и технические ограничения по подключению новых мощностей к национальной энергосети вполне обоснована. В нашей статье в сентябре мы приводили вывод Wood Mackenzie, что энергетики всячески затягивают подсоединение к сети объектов ВИЭ-генерации, которые дестабилизируют сети, снижают надежность и вынуждают традиционных производителей стабильной генерации уходить с рынка. По данным апрельского отчета Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, в США время ожидания по заявкам на технологическое присоединение с 2022 г. выросло на 40% по сравнению с предыдущим годом.

Как отмечается в отчете агентства, в настоящее время более 10 тыс. проектов находятся в очереди на техприсоединение, при этом 1350 ГВт суммарной мощности приходится на заявки от объектов ВИЭ-генерации. Согласно отчету, для типичного проекта, завершенного в 2022 году, срок ввода в эксплуатацию – с момента подачи заявки на техприсоединение до начала коммерческой эксплуатации – составил 5 лет, тогда как для проектов, завершенных в 2015 году, этот срок составлял 3 года.

Проблема подключения объектов ВИЭ-генерации выросла настолько, что президент США Джо Байден объявил о выделении $3,5 млрд на проекты, направленные на повышение устойчивости и надежности электросетей по всей территории США. В отчете МЭА говорится о необходимости добавить к 2040 году 80 млн километров линий электропередач, что примерно равно всей сегодняшней глобальной сети, а к 2030 году инвестиции в сети должны удвоится и превысить $600 млрд в год.

Европейская комиссия заявила, что для достижения зеленых целей до 2030 года необходимы инвестиции в электросети в размере 584 млрд евро в год и более быстрое получение разрешений на строительство.

По мнению ИРТТЭК, среди перечисленных причин нет самой важной − запредельной стоимости ветрогенерации. Во Франции в сентябре оптовая цена электроэнергии с АЭС составляла порядка 60 евро/МВтч. Газовая генерация комбинированного цикла укладывалась в 100 евро/МВтч. На 23 октября на бирже NordPool цена в скандинавской системе составляла 65 евро/МВтч, на рынке Великобритании 109 евро/МВтч. Для потребителей в Германии цена электроэнергии в 1 полугодии составила 0,41 евро/кВтч.

Что должны делать энергетики США, если Orsted и Eversource для своего американского проекта Sunrise Wind запросили 140 $/МВтч? Совместное предприятие Equinor и BP для проекта Empire Wind 1 − 160 $/МВтч, для Empire Wind 2 — до 178 $/МВтч, а для Beacon Wind — более чем 190 $/МВтч. Причем речь идет не о стабильной управляемой (диспетчеризуемой) выдачи мощности, а о хаотической генерации, зависящей от скорости ветра. Неудивительно, что американские энергетики всеми правдами и неправдами отбиваются от «счастья» подключать ветряки к своим сетям.

Энергосети пока не согласились с требованиями строителей ветряков по упомянутым проектам, так что история может завершиться разрывом контрактов, как это честно сделала компании Avangrid, дочерняя компания испанской коммунальной компании Iberdrola. Она отказалась от проекта Park City Wind мощностью 804 МВт на шельфе Коннектикута, предпочтя заплатить штраф в $16 млн.

В Германии ветрогенерация еще может существовать после уничтожения дешевой атомной генерации, а во Франции с ее 60 реакторами у ветряков шансов нет.

У солнечной генерации все хорошо

Несмотря на более медленный, чем ожидалось, рост солнечной генерации, в первой половине 2023 года в 50 странах по всему миру были установлены новые месячные рекорды по солнечной генерации. Солнечные панели легко установить и они недороги, так как изготавливаются в Китае за счет дешевой угольной генерации. Но их единственная ниша − экономия при снабжении электроэнергией домохозяйств или небольших коммьюнити. Для промышленности и крупных агломераций СЭС бесполезны.

В развитых странах сокращается потребление электроэнергии

Мировой спрос на электроэнергию вырос всего на 0,4% (+59 ТВтч) в первой половине 2023 года, пишет Ember. Это гораздо меньший рост, чем 2,8% за аналогичный период прошлого года. Этот рост также ниже среднегодового исторического показателя за последнее десятилетие, составляющего 2,6%. Такой низкий рост был обусловлен падением спроса в ряде развитых экономик, а также более низким, чем ожидалось, ростом спроса в Индии. Спрос на электроэнергию снизился на 5,6% в Японии, на 4,6% − в ЕС, на 3,4% − в США и на 1,4% − в Южной Корее.

Падение спроса в странах с высоким уровнем дохода было вызвано различными причинами, пишут аналитики Ember. В ЕС падение спроса на электроэнергию продолжается с марта 2022 года после вторжения России в Украину. Продолжающееся падение спроса можно объяснить сочетанием факторов: политическими мерами, направленными на снижение спроса в условиях энергетического кризиса, и проблемами с безопасностью поставок ископаемого газа, значительным сокращением энергоемких отраслей промышленности, мягкой погодой зимой и сокращением потребления электроэнергии в личных целях из-за кризиса стоимости жизни.

Спрос увеличился в Китае и Индии, поскольку эти страны продолжают развивать свои экономики. В Китае спрос на электроэнергию увеличился на 6%, что аналогично среднему историческому показателю за 2012-2022 годы (+5,9%).

В Индии спрос увеличился на 3,1%, что было ниже среднего роста за 2012-2022 годы (+5,4%) и намного медленнее, чем рост на 11%, наблюдавшийся за аналогичный период прошлого года, когда страна восстанавливалась после карантина из-за Covid-19, а также переживала некоторые периоды сильной жары.

***

Комментарий ИРТТЭК. Электроэнергетика, как и сегмент перевозок, − один из наиболее чувствительных индикаторов тенденций в реальном сегменте экономики. СМИ заполнены текстами о надвигающемся экономическом кризисе, и падение потребления электроэнергии в развитых странах подтверждает опасения пессимистов.

Сокращение выработки гидроэнергии несомненно указывает на изменение климата. Но к чему готовиться − к глобальному потеплению или глобальному похолоданию, как говорится, дело убеждений каждого.

Материал подготовлен Институтом развития технологий ТЭК