100-процентная утопия.
Представители "прогрессивного человечества" спят и видят, как бы полностью перейти на возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Например, в Калифорнии в сентябре был принят закон, обязывающий сделать это к 2045-му году. В Испании хотят добиться того же к 2050-му. Существуют даже планы 100% перехода США на ВИЭ к тому же году.
Но есть одна маленькая проблемка - основные виды ВИЭ (солнечные и ветроэлектростанции) не способны обеспечить непрерывное электроснабжение, они очень зависят от текущей погоды, времени суток и сезона. Т.е. производят они энергии не сколько и когда нужно потребителям, а как бог на душу положит, то слишком много, то слишком мало. Поэтому рассказы о том, что стоимость генерации электроэнергии с их помощью уже сравнялась с обычными электростанциями, несколько преувеличены. С одной стороны, это действительно так, о чем свидетельствует отчет, опубликованный Energy Information Administration (EIA). Но данные EIA не включают стоимость резервных мощностей на обычных электростанциях или систем хранения энергии, необходимых для бесперебойного электроснабжения от ВИЭ. Замечу, кстати, что стоимость генерации на офшорных ветроэлектростанциях по этому отчету почти втрое выше, чем на наземных. Это к дискуссии по материалу Темная сторона "зеленой" индустрии.
Сейчас резервом для ВИЭ служат в основном обычные тепловые электростанции, причем для надежного электроснабжения требуется практически 100% резервирование.
Если мы от них отказываемся (а 100% переход на ВИЭ подразумевает именно это), то нам нужны системы хранения энергии соответствующей емкости, чтоб компенсировать провалы в генерации от ВИЭ.
В этой статье делается очередная попытка оценить необходимую для 100% перехода на ВИЭ емкость систем хранения энергии и себестоимость электроэнергии с учетом расходов на эти системы на примерах Калифорнии и Германии. В качестве средства хранения предполагаются литиевые аккумуляторы.
Получившие результаты впечатляют! В обоих случаях требуется общая емкость в 25 ТВт-ч, что будет стоит по 5 трлн. долл. (при цене 200 долл. за КВт-ч), т.е. примерно два годовых ВВП для Калифорнии и полтора - для Германии.
Себестоимость электроэнергии - 1.1 долл. за КВт-ч для Калифорнии и 70 центов за КВт-ч для Германии, что соответственно в 22 и 14 раз выше нынешнего уровня.
Чтоб понять масштаб: знаменитая австралийская батарейка им. Маска имеет емкость всего 129 МВт-ч, т.е. таких нужно в каждом случае по 200 тыс. штук! Причем стоимость ее превышает 500 долл. за КВт-ч, так что для расчетов взяты вполне умеренные цифры.
Но я хочу успокоить калифорнийцев. Как бы они не мечтали потратить 5 трлн. к 2045-му году, это вряд ли удастся! Просто не на что будет. Согласно прогнозу Bloomberg (из которого и взята оценка стоимости батарей в перспективе) в ближайшие 22 года общая емкость произведенных в мире аккумуляторов будет меньше 3 ТВт-ч. Т.е. около 10% от потребного одной Калифорнии.
P.S. Чтобы исключить ненужные дискуссии: кроме аккумуляторов, в настоящее время существует только одна реально конкурирующая технология хранения энергии - ГАЭС. Но их можно строить далеко не везде (и это связано с отрицательными эффектами для экологии), а стоимость может оказаться сравнимой. Поэтому, хотя первая ГАЭС появилась еще в конце 19-го века, их общая емкость в мире составляет всего около 500 ГВт-ч (в 50 раз меньше потребного только для Калифорнии или Германии).
Еще по теме: Возобновляемые источники и стоимость электроэнергии - 3