Год начался с рекорда, который установила Дания. В январе ветровая турбина в городе Остерлид почти 216 000 кВт*ч электроэнергии - этого достаточно, чтобы обеспечить электричеством стандартный дом на 20 лет вперед.
Китайская провинция Цинхай с населением 5,6 млн человек этим летом смогла исключительно на «зеленой» энергии. Эксперимент продолжался с 17 по 23 июня, и за это время жители региона потребили 1,1 млрд кВт*ч чистой электроэнергии - это эквивалентно сжиганию 535 тысяч тонн угля. Мощные гидроресурсы обеспечили провинции 72,3% потребности в электричестве, а остальное дала солнечная и ветряная генерация.
Матрица и Святой Грааль: главные достижения физики за 2017 год
Следующий пришелся на выработку приливной энергии. Его установила шотландская компания Atlantis Resources Limited, которая при помощи всего двух гидротурбин смогла обеспечить электричеством 2 000 шотландских домов. Через месяц в Шотландии впервые из приливной энергии, который планируют использовать в качестве альтернативного горючего для паромов. А в октябре Шотландия совершила инженерный подвиг, запустив первую плавучую в 24 километрах от берега. Ее турбины 253 метра в высоту, причем, над уровнем моря они возвышаются всего на 78 метров, а ко дну крепятся цепями весом 1200 тонн.
Самую высокую в мире ветровую турбину в этом году в Германии. Одна только ее опора высотой 178 м, а общая высота башни с учетом лопастей превышает 246,5 м. Проект обошелся в €70 млн, но он окупится примерно через 10 лет: ожидается, что каждый год ветряк будет приносить по €6,5 млн.
Рекорд для всей Европы этой осенью обеспечили ураганы, которые позволили региону получить от ветровых установок. В один из самых ветреных дней ветрогенераторы 28 стран ЕС за сутки произвели 24,6% от общего энергопотребления - этого хватило бы на обеспечение 197 млн домохозяйств.
Но по части использования возобновляемых источников можно назвать Коста-Рику. Страна целых 300 дней в 2017 году обходилась исключительно энергией ветра, воды, солнца и других возобновляемых источников, побив свой же рекорд 2015 года - 299 дней на возобновляемой энергии. Самый весомый вклад внесла гидроэнергетика, которая составляет 78% от энергобаланса страны. За ней идут 10% энергии ветра, 10% геотермальной энергии, и по 1% приходится на биотопливо и солнечную энергетику.
Обвал цен на возобновляемые источники
В 2017 году идея полного перехода на возобновляемые источники энергии перестала казаться утопией. Мировое падение цен на солнечную энергетику началось прошлым летом, когда Саудовская Аравия стала продавать ее по 2,42¢/кВтч. Но когда тариф снизился до 1,79¢/кВтч, все решили, что такое возможно лишь благодаря их климатическим условиям, нефтедолларам и тотальному контролю со стороны государства.
Однако в ноябре 2017 года Центр национального контроля электроэнергии Мексики сообщил, что получил - 1,77¢/кВтч от ENEL Green Power. Такая цена позволила компании выиграть тендер на строительство четырех крупнейших проектов общей мощностью 682 МВт.
Эксперты считают, что уже в 2019 году солнечная энергия будет стоить 1 ¢/кВтч.
Цены на солнечную энергию в Чили пока выше, чем в Мексике и Саудовской Аравии - 2,148¢/кВтч. Однако для страны, которая еще пять лет назад была импортером энергоносителей и страдала от спекуляций и завышенных тарифов, это колоссальный результат. Солнечные фермы страны даже при ныне существующих технологиях производят в два раза более дешевое электричество, чем угольные электростанции. А электростанция El Romero превратила Чили в одного из солнечной энергии.
Дальнейшее падение цен будет вызвано увеличением эффективности солнечных панелей. Недавно JinkoSolar в очередной раз побил собственный рекорд, добившись в лабораторных условиях эффективности поликристаллических батарей в 23,45%. По сравнению со стандартной эффективностью в 16,5% это улучшение на 42%. Понятно, что скоро это напрямую отразится на тарифах.
Физики измерили «тень», которую отбрасывает четвертое измерение
Энергия морского ветра тоже сильно упала в цене и стала . Две британские компании предложили на аукционе построить станции морского ветра, которые будут с 2022-2023 годов вырабатывать электроэнергию по цене £57,50 за МВт*ч. Это в два раза меньше, чем цены на аналогичные станции в 2015 году и меньше, чем предлагает новая АЭС Хинлки-Пойнт С - £92,50 за МВт*ч.
А немецкие производители энергии в октябре и вовсе за использование электричества. Ветровым, солнечным и традиционным электростанциям удалось выработать так много энергии, что на протяжении нескольких дней стоимость одного мегаватта опускалась ниже нуля, а максимальное падение составило - €100. Отрицательные цены на электричество установились и в канун Рождества, благодаря теплой погоде и мощному ветру. Спрос на электроэнергию был настолько низким, что энергокомпании до €50 за потребление каждого МВт*ч.
Солнечная энергетика как главный тренд
За обвал цен на возобновляемую энергию можно благодарить страны Ближнего Востока, которые сконцентрировались на ее производстве, что привело к развитию конкуренции и существенному снижению тарифов. В 2017 году было объявлено, что Солнечный парк имени Мохаммеда ибн Рашида Аль Мактума (самая крупная в мире сеть солнечных электростанций, локализованных в едином пространстве в Дубаи), . В новой конфигурации парк займет 214 кв.км, а в центре объекта расположится самая высокая в мире 260-метровая солнечная башня. Добавочные конструкции дадут парку возможность генерировать 5000 МВт энергии к 2030 году, когда все работы по их установке будут завершены.
Более скромные, но все же рекорды в области солнечной энергетики поставила в этом году Австралия. На конец ноября страна уже совокупной мощностью 1 ГВт, а к концу года эта цифра достигла 1,05 - 1,10 ГВт. Другой рекордный показатель этого года - объем коммерческих солнечных крыш. Было установлено 285 МВт в категории от 10 до 100 кВт, побив предыдущий рекорд - 228 МВт в 2016. В начале осени 2017 года именно солнечные батареи обеспечили 47,8% мощности в штате Южная Австралия. Австралийский оператор энергетического рынка предполагает, что к 2019 году рекорд минимальной потребляемой мощности может достигнуть 354 МВт, а через 10 лет солнечные батареи полностью заменят электростанции.
Поскольку в Юго-Восточной Азии давно ощущается нехватка земель для размещения солнечных электростанций, выходом из ситуации могут стать плавучие фермы. Было объявлено, что на поверхности водохранилища Cirata в индонезийской провинции Западная Ява мощностью 200 МВт. Ферма будет состоять из 700 000 плавучих модулей, которые будут крепиться ко дну водоема и соединяться электрическими кабелями с береговой высоковольтной подстанцией. Если проект окажется успешным, 60 подобных ферм появятся во всей Индонезии.
К концу года AT&T запустит 5G в 12 городах США
Технологии
Настоящим спасением солнечная энергетика станет для Индии. Около 300 млн из 1,3 млрд индийцев все еще живут без электричества, поэтому премьер-министр Индии Нарендра Моди стоимостью €1,8 млрд, которая позволит электрифицировать все домохозяйства страны к концу декабря 2018 года. Она охватит примерно четверть населения страны, а это более 40 млн семей в сельской и городской Индии. В дома без электричества за счет государства поставят солнечные батареи мощностью 200-300 Вт в комплекте с аккумулятором, пятью светодиодами, вентилятором и штепсельной вилкой. Их будут бесплатно ремонтировать и обслуживание в течение пяти лет.
В целом, к концу 2017 года в мире достигла 100 ГВт. Огромную роль в этом сыграл Китай, который занял лидирующие позиции в строительстве солнечных электростанций - их суммарная мощность в стране достигла 52 ГВт. Дальше с огромным отрывом идут США (12,5 ГВт), Индия (9 ГВт), Япония (5,8 ГВт), Германия (2,2 ГВт) и Бразилия (1,3 ГВт). Чуть более скромный вклад внесли Австралия, Чили, Турция и Южная Корея.
Все деньги - на ветер и солнце
Пожалуй, 2017 год отличился еще и объемом инвестиций в возобновляемые источники энергии. Многие нефтяные гиганты, от Royal Dutch Shell до Total и ExxonMobil, в энергетические стартапы. Они полагают, что в энергетической отрасли небольшие компании могут представлять угрозу крупным игрокам, поэтому нужно всегда оставаться в курсе трендов.
Так, BP крупнейшей в Европе компании-производителя солнечных панелей Lightsource. Фирму переименуют в Lightsource ВР, и представители ВР получат два места в правлении. Компания наймет 8000 человек на работу в сфере возобновляемой энергетики, в том числе на ветровых электростанциях в США и на производстве биотоплива в Бразилии.
Два американских финансовых гиганта - JPMorgan и Citigroup - этой осенью объявили, что к 2020 году полностью перейдут на чистую энергетику. А JPMorgan пообещал вложить в возобновляемую энергетику Об официальном стопроцентном переходе на ВИЭ сообщил и Google: офисы компании по всему миру будут потреблять 3 ГВт возобновляемой энергии. Общие инвестиции Google в сферу возобновляемой энергетики достигли $3,5 млрд, 2/3 из которых приходится на объекты в США.
Microsoft расшифрует иммунную систему человека
Всемирный банк объявил о том, что , чтобы создать крупнейший в мире фонд «зеленых облигаций» для развивающихся рынков. При этом с 2019 года все инвестиции World Bank Group в нефтегазовую отрасль будут прекращены. Ранее и Нефтяной фонд Норвегии - крупнейший в мире суверенный фонд с активами в $1 трлн. Кроме того, в этом году Imperial Oil, ConocoPhillips и ExxonMobil списали со своего баланса миллиарды баррелей разрабатываемых нефтяных запасов в канадской Альберте, поскольку стало невыгодно тратить ресурсы на трудноизвлекаемую нефть при ее низкой стоимости. Shell продала свою долю активов в битуминозных песках за $7,25 млрд. При этом их инвестиции в чистую энергетику растут по экспоненте.
Перепрофилирование
Переход на возобновляемые источники энергии лишит работы сотни тысяч сотрудников нефтегазовой отрасли. Однако, канадские нефтяники увидели в этом для себя новые возможности. Они , которая поможет всем сотрудникам нефтегазовой индустрии получить навыки работы с солнечными панелями и стать востребованными специалистами, когда добыча ископаемого топлива сойдет на нет. За 2018 год Iron and Earth планирует переквалифицировать не менее 1000 сотрудников нефтегазовой отрасли, а впоследствии открыть филиалы по всей Канаде и организовать обучение для специалистов в США. Причем, не только для нефтяников, но для всех, чьи навыки вскоре могут оказаться невостребованными: шахтеров, крановщиков, металлургов и других.
Германия решила проблему безработицы в связи с отказом от угольной промышленности еще более эффективным способом. Крупнейшую угольную шахту глубиной 600 метров в городе Боттроп на 200 МВт. Этой мощности хватит на 400 000 домов. Она будет работать по принципу аккумулятора и накапливать излишки энергии от солнечных панелей и ветряных мельниц. Местные рабочие, которые были полностью заняты на шахте, получат альтернативный источник заработка. А энергосистема будет защищена от дисбаланса в моменты, когда солнце не светит и ветер не дует.
По такому же принципу работает и государственная энергетическая компания Китая Three Gorges New Energy Co. В этом году она частично запустила на 150 МВт на затопленном угольном карьере в округе Хуайнань. Сооружение стоимостью $151 млн начали строить в июле, а окончательное завершение работ планируется в мае 2018. Работая на полную мощность, она сможет обеспечить электричеством 94 000 домов и станет самой крупной в КНР.
Что дальше?
Очевидно, что интерес к возобновляемым источникам энергии будет и дальше расти. Точкой невозврата станет 2050 год - именно к этому сроку большинство стран полностью . И в 2018 году будут сделаны серьезные шаги в этом направлении.
Первыми под удар попадут угольные электростанции Европы. На сегодняшний день 54% из них не приносят прибыли, и существуют только ради обеспечения
Обзор заголовков, опубликованных на сайте «Мир возобновляемой энергетики» (Renewable Energy World
), обнаружил множество интересных тенденций на мировом рынке возобновляемых источников энергии. Редактор журнала Дженнифер Делони представила 10 трендов, которые будут актуальны в 2017 году.
10. Возобновляемое топливо для реактивных двигателей
Помимо соглашений, достигнутых в этом году крупными авиакомпаниями, такими как JetBlue и United, с обещаниями ввести в эксплуатацию возобновляемые источники топлива для реактивных двигателей, правительства по всему миру достигли соглашения в октябре по разработке глобальной рыночной меры для международной авиации. Соглашение является частью более крупного плана инвестировать в новые технологии авиации, расширения масштабов использования возобновляемых видов топлива и улучшения работы по сокращению выбросов углерода в авиационной отрасли. В 2017 году ожидается увеличение количество авиакомпаний, которые будут внедрять возобновляемые источники топлива для реактивных двигателей в своей деятельности и совершенствовать инфраструктуру для производства этого топлива.
9. Дроны
К дронам был прикован интерес в 2016 году. Ожидается, что они будут в центре внимания и в 2017 году. Сейчас промышленность ищет пути, как с помощью этой технологии усовершенствовать разработки в области возобновляемой энергетики, при этом снизив затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание. Внимание будет сфокусировано на совершенствовании технологий, размещенных на беспилотных летательных аппаратов.
8. Гидроаккумулирующие электростанции
Технологии, по которым создаются гидроаккумулирующие электростанции, постоянно меняются. Электростанции используются для хранения энергии, полученной от возобновляемых источников. Эта тенденция будет актуальна и в 2017 году. Ожидается, что в новом году ГАЭС будут использовать и другие технологии получения возобновляемой энергии, в частности, от энергии ветра и солнца.
7. Солнечная энергия в Африке
Стартапы по распространению энергии, полученной от солнца, имеют большой успех в тех частях Африки, где нет постоянного доступа к обычным источникам энергии. Модель Pay-Go Solar объединяет солнечную батарею, устройства для хранения энергии и мобильные технологии оплаты, чтобы клиенты могли получить доступный вариант для получения электроэнергии. В 2016 году стартапы также получили поддержку инвесторов. В 2017 году ожидается, что подобная модель будет распространяться на новые регионы в Африке, а также получит новых более крупных инвесторов.
6. Системы хранения энергии
В 2016 году можно отметить прогресс на рынке систем хранения энергии. Технологии систем хранения улучшились, теперь они способны аккумулировать энергию от разных возобновляемых источников. В этом году главной темой вокруг таких хранилищ энергии станет идея о том, что накопление энергии заслуживает отдельной политики на энергетических рынках. В 2017 году стоит ожидать продвижения в этом направлении от США, Великобритании и Северной Ирландии.
5. Оффшорные ветровые электростанции в США
Большой темой 2016 года в США стала оффшорная энергия ветра. В частности, была запущена электростанция Block Island Wind Farm. Этот рынок показал значительную активность, а штаты на восточном побережье активно работали над механизмами для поддержки развития оффшорных ветряных электростанций. Кроме того, разработчики выдвинули предложения, которые будут стимулировать рост в этой отрасли на долгие годы. В 2017 году ожидается, что эта тема будет обсуждаться на государственном уровне, что будет способствовать развитию отрасли, а также возможными партнерскими связями между оффшорными ветряными электростанциями и разработчиками морских месторождений нефти и газа.
4. Корпорации и возобновляемые источники энергии
Крупные корпорации продемонстрировали в 2016 году свои возможности, опираясь на уже растущий интерес к получению энергии из возобновляемых ресурсов. Мало того, что Google, Apple, Microsoft и другие крупные компании взяли на себя большие обязательства по развитию возобновляемых источников энергии в 2016 году, корпоративное сообщество учредило союз, цель которого - найти больше возможных способов для покупки энергии из возобновляемых источников. В 2017 году ожидается, что крупные компании смогут выработать творческие стратегии для выбора возобновляемых источников энергии.
3. Трамп
Мало что когда-либо шокировало экологические сообщества и специалистов по возобновляемым источникам энергии больше, чем победа на выборах президента США в 2016 году Дональда Трампа. В 2017 году представители глобального экологического сообщества, затаив дыхание, ожидают, как Трамп вступит в должность и начнет демонстрировать, насколько быстро он сможет двигаться в направлении того, чтобы отменить работу, которую проделал президент Обама для развития в США чистой энергетической политики и сокращения выбросов углекислого газа.
2. Tesla
История Теслы в 2016 году была полна изгибов и поворотов, риска и волнения. Так, Илон Маск представил накопители энергии в США и Европе; развил связи с Panasonic; раскрыл грандиозный план по объединению энергии солнца, ее хранения и возможности зарядки; купил SolarCity за $ 2 млрд; и представил концепт солнечной стеклянной крыши. Чего ожидать в 2017 году от этой невероятной компании и ее лидера, можно только догадываться.
1. Индия
Индия занимает место № 1 в этом списке трендов из-за своей обширной деятельности в области солнечной энергетики в 2016. К 2022 году страна планирует, следуя планам премьер-министра Нарендра Моди, повысить солнечные мощности в стране до 100 ГВт. Индия выделила около $ 3 млрд государственного финансирования для развития производства солнечных панелей в стране. Между тем, глобальное инвестиционное сообщество вложило в развитие проектов солнечной энергетики уже около $ 100 миллиардов. Индия продолжит устойчивое развитие в 2017 году и продемонстрирует свое лидерство в области «зеленых» финансов, в частности, здесь откроется первый «зеленый» банк. Оригинал статьи на английском языке -Вся правда о солнечных панелях
Пришло время рассказать о том, насколько эффективна солнечная энергетика в Московской области. Целый год я собирал статистику выработки солнечной энергии с двух 100-ваттных солнечных панелей, установленных на крыше загородного дома и подключенных в сеть с использованием грид инвертора. Я уже писал об этом год назад. А сейчас пора подвести итоги.
Сейчас вы узнаете то, о чем никогда не расскажут продавцы солнечных панелей.
Ровно год назад, в октябре 2015 года, в качестве эксперимента я решил записаться в ряды «зеленых», спасающих нашу планету от преждевременной гибели, и приобрел солнечные панели максимальной мощностью 200 ватт и грид-инвертор рассчитанный максимум на 300 (500) ватт вырабатываемой мощности. На фотографии вы можете увидеть структуру поликристаллической 200-ваттной панели, но через пару дней после покупки стало ясно, что в одиночной конфигурации у неё слишком низкое напряжение (у нее всего 60 ячеек, вместо рекомендуемых 72), недостаточное для правильной работы моего грид-инвертора.
Поэтому мне пришлось её поменять на две 100-ваттных монокристаллических панели. Теоретически они должны быть немного эффективнее, по факту же они просто дороже . Это панели высокого качества, российского бренда Sunways. За две панели я заплатил 14 800 рублей.
Дополнение для тех, кто в танке и не читает текст: на фото поликристаллическая солнечная панель, о которой я написал выше, просто она очень красиво выглядит при съемке крупным планом, поэтому я и поставил сюда её фотографию.
Вторая статья расходов – грид-инвертор китайского производства. Производитель никак себя не обозначил, но устройство сделано качественно, а вскрытие показало, что внутренние компоненты рассчитаны на мощность до 500 ватт (вместо 300, написанных на корпусе). Этот грид также поддерживает режим MPPT, позволяющий получить максимум от солнечных панелей при любой освещенности. Стоит такой грид всего 5 000 рублей. Грид – это гениальное устройство. С одной стороны к нему подключается + и – от солнечных панелей, а с другой стороны он с помощью обычной электрической вилки подключается совершенно в любую электрическую розетку в вашем доме. В процессе работы грид подстраивается под частоту в сети и начинает "выкачивать" переменный ток (сконвертированный из постоянного) в вашу домашную сеть 220 вольт.
Грид работает только при наличии напряжения в сети и его нельзя рассматривать как резервный источник питания . Это его единственный минус. А колоссальным плюсом грид инвертора является то, что вам в принципе не нужны аккумуляторы . Ведь именно аккумуляторы являются самым слабым звеном в альтернативной энергетике. Если та же солнечная панель гарантированно отработает более 25 лет (то есть через 25 лет она потеряет примерно 20% своей производительности), то срок службы обыкновенного свинцового аккумулятора в аналогичных условиях составит 3-4 года . Гелевые и AGM аккумуляторы прослужат дольше, до 10 лет, но они и стоят в 5 раз дороже обычных аккумуляторов.
Поскольку у меня есть сетевое электричество, то мне никакие аккумуляторы не нужны. Если же делать систему автономной, то нужно добавить к бюджету еще 15-20 тысяч рублей на аккумулятор и контроллер к нему.
Теперь, что касается выработки электроэнергии. Вся энергия вырабатываемая солнечными панелями в реальном времени попадает в сеть. Если в доме есть потребители этой энергии, то она вся будет израсходована, а счетчик на вводе в дом «крутиться» не будет. Если же моментальная выработка электроэнергии превысит потребляемую в данный момент, то вся энергия будет передана обратно в сеть. То есть счетчик будет «крутиться» в обратную сторону. Но тут есть нюансы .
Во-первых, многие современные электронные счетчики считают проходящий через них ток без учета его направления (то есть вы будете платить за отдаваемую обратно в сеть электроэнергию). А во-вторых, российское законодательство не разрешает частным лицам продавать электроэнергию. Такое разрешено в Европе и именно поэтому там каждый второй дом обвешан солнечными панелями, что в совокупности с высокими сетевыми тарифами позволяет действительно экономить.
Но за последний год произошли изменения как в сетевых тарифах, так и в используемом оборудовании. Я заменил инвертор и выработка увеличилась...
...но чуда, к сожалению, не произошло.
Напомню, что в моей системе полностью отсутствуют накопители в виде аккумуляторов, т.к. во-первых они совершенно не нужны (вся вырабатываемая солнечными панелями энергия гарантированно потребляется), а во-вторых они лишь увеличат стоимость оборудования и потребуют регулярной замены каждые несколько лет (в текущей конфигурации система не требует обслуживания в течение всего срока службы).
Изначально для системы я купил грид мощностью 300 ватт, который был установлен в доме. У него было два недостатка – во-первых, это шум вентилятора, который периодически включался для охлаждения внутренних компонентов, а во-вторых, потери на проводах от солнечных панелей до инвертора. Но в процессе эксплуатации выявился ещё один недостаток. Оказалось, что купленный грид был расчитан на мощность панелей 500 ватт и это тот самый случай, когда инвертор не должен иметь запас по мощности. Мои панели общей мощностью 200 ватт не могли его нагрузить полностью и в результате он имел низкий КПД в облачную погоду и генерация часто срывалась.
Я решил заменить грид на другой. Для этих целей я приобрёл микро инвертор в герметичном корпусе, устанавливаемый в непосредственной близости к солнечным панелям с максимальной мощностью 230 ватт. А от него в сеть дома протянут провод с напряжением 220 вольт. Уже первое включение показало, что этот грид способен выдавать энергию (пусть и немного) даже в облачную погоду.
Солнечные панели установлены на стационарной раме на крыше и направлены строго на юг. Примерно 4 раза в год я меняю их угол наклона. Почти горизонтально летом, под углом 45 градусов в межсезонье и максимально близко к вертикали зимой. Но всё равно зимой их засыпает снегом. Периодически их нужно протирать от пыли и грязи. Поворотный механизм (трекер) не использую т.к. его стоимость не отобъётся никогда .
Начался сентябрь: мало солнца, много облаков – выработка очень сильно упала. В дождливые дни она просто ничтожна (менее 50 ватт часов в сутки).
Вот график выработки электроэнергии за последние 6 месяцев. Новый грид был установлен в середине мая. Кстати, если днём отключают электричество в СНТ, то и выработка тоже прекращается (такое было несколько раз этим летом).
А вот статистика помесячной выработки за этот год. Самое кардинальное изменение не в том, что выработка увеличилась, а в том, что у нас в СНТ снизились тарифы – теперь СНТ приравниваются к сельским поселениям и электроэнергия стала стоить на 30% дешевле. В то время, как замена инвертора повысила эффективность примерно на 15%.
Напомню, что у солнечной энергетики в Московской области есть две проблемы:
1. Низкие тарифы на сетевое электричество.
2. Малое количество солнечных дней.
Выработка энергии за лето 2017 года по месяцам (в скобках выработка за прошлый год):
Май – 20,98 (19,74) квтч
Июнь – 18,72 (19,4) квтч
Июль – 22,72 (17,1) квтч
Август – 22,76 (17,53) квтч
На текущий момент общая выработка за 2017 год составила 105 квтч. По текущим тарифам (4,06 руб/квтч) это всего 422 рубля. Основной пик выработки закончился, впереди облачная осень и зима. Давайте будем считать, что выработка за этот год составит 500 рублей. А в оборудование я вложил 20 000 рублей (грид удалось заменить без доплат).
При этом напомню, что в прошлом году выработка составила 650 рублей (из-за того, что стоимость электроэнергиии составляла 5,53 рубля/квтч). То есть несмотря на увеличение КПД солнечной системы, срок её окупаемости увеличился с 32 до 40 лет!
Даже если пофантазировать и представить, что в Московской области целый год не будет облаков, то за год с панелями на 200 ватт можно получить всего 240 квтч (теоретический максимум при максимальном КПД солнечных панелей, производимых в настоящее время). Или около 1000 рублей. То есть всё равно срок окупаемости составит 20 лет. И это только в теории, поскольку в реальной жизни такого быть не может. И это тарифы Московской области, в то время как в некоторых регионах России электроэнергия стоит менее 2 рублей за квтч. А если добавить в систему аккумуляторы, то эта система не окупится никогда.
Поэтому солнечные панели рентабельны только там, где нет сетевого электричества, а его подключение либо невозможно в принципе, либо стоит очень дорого.
А для того, чтобы сэкономить на содержании загородного дома есть множество других, более эффективных решений: соблюдение технологии строительства, использование современных материалов (газобетон, экструзионный пенополистирол), утепление без мостиков холода, использование теплового насоса (кондиционера), использование ночного тарифа.
В текущей конфигурации мой энергоэффективный дом совершенно не требует кондиционирования летом, в нём круглогодично поддерживается комфортная температура (даже если в нём никого нет), а годовой расход энергии составляет около 7000 квтч. Это в 3 раза дешевле, чем содержание квартиры аналогичной площади в Москве.
Более подробно со всеми материалами, посвящёнными строительству современного энергоэффективного дома своими руками, можно ознакомиться
Несмотря на падение цен на нефть, газ и уголь, которое сделало ископаемое топливо более конкурентоспособным, инвесторы не снизили свою активность в сфере возобновляемой энергетики, поскольку вложения в развитие альтернативных источников энергии и их совокупные мощности продолжают повсеместно демонстрировать рост. Армения также намерена делать акцент на возобновляемые источники энергии, планируя в ближайшие несколько лет значительно увеличить их долю в общем энергобалансе страны. Все проекты в этой сфере рассчитаны на частных инвесторов, но при этом государство прилагает максимум усилий для того, чтобы создать комфортные условия для бизнеса.
ТАКОВ ВКРАТЦЕ БЫЛ ГЛАВНЫЙ МЕССИДЖ, КОТОРЫЙ ВЛАСТИ АРМЕНИИ на уровне главы государства Сержа Саргсяна и ответственных за развитие сферы должностных лиц из Министерства энергетических инфраструктур и природных ресурсов передали потенциальным инвесторам, собравшимся 25 января на форуме по возобновляемой энергетике, проводившемся в рамках Недели энергетики-2017. Организатором мероприятия выступил Фонд возобновляемой энергетики и энергосбережения Армении в сотрудничестве с Центром выставочных проектов "Экспомедиа".
Если говорить языком цифр, то доля альтернативной энергетики в общем энергобалансе с учетом увеличения объемов потребления должна составить как минимум 30% к 2036 году. Правда, и сейчас Армения находится в пределах этой цифры, а растущее потребление при вводе новых мощностей сохранит это соотношение. Так, к 2025 году в Армении планируется построить ветряные электростанции суммарной мощностью до 200 МВт. В сфере солнечной энергетики к тому времени тоже будут запущены проекты по строительству станций с использованием фотовольтаических технологий общей мощностью до 70 МВт, из которых 40 МВт появятся уже к 2020 году. Отражено в общем энергобалансе также и строительство Лори-Бердской и Шнохской ГЭС средней мощности, которые будут производить около 500 млн кВт/ч электроэнергии, плюс электроэнергия Мегринской ГЭС, которую предусматривается запустить в 2033 году.
Для улучшения инвестпривлекательности сферы пару лет назад у нас были приняты законодательные изменения, согласно которым вместо 15 лет обязательной покупки электроэнергии со стороны рынка установлено 20 лет для сфер солнечной, ветряной и геотермальной энергетики. Однако по геотермальной энергетике в долгосрочной программе развития энергосистемы Армении пока заложен консервативный прогноз, рассчитанный в пределах всего 25 МВт по этому виду возобновляемого источника. О больших мощностях можно будет говорить, если окончательно подтвердится ожидаемый энергетический потенциал геотермальных источников в районе Каркар Сюникской области, близ Сисиана, где на высоте 3100 метров от уровня моря ведутся на сегодня буровые работы для оценки потенциала геотермальных ресурсов в этой местности.
Отправная точка - Масрик
Впрочем, ключевой тематикой нынешнего инвестиционного форума стало развитие именно солнечной энергетики, потенциал которой, с учетом природно-климатических условий Армении, довольно высок.
РАЗВИТИЕ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ ЯВЛЯЕТСЯ ОДНИМ ИЗ ПРИОРИТЕТОВ развития энергетической сферы Армении, и мы уверены, что, учитывая снижение цен на мировом рынке, сможем получить конкурентоспособные и низкие тарифы для армянского рынка, - обратился к участникам форума заместитель министра энергетических инфраструктур и природных ресурсов Айк Арутюнян.
Вопрос в том, что, несмотря на существенное удешевление технологий в этой области, строительство солнечных станций, в частности, фотовольтаических, требует немалых капитальных затрат. Поэтому правительство для уменьшения воздействия на конечный тариф для потребителей в сфере солнечной энергетики намерено привлечь дешевые кредитные ресурсы от международных финансовых институтов, а далее предоставить эти средства на тендерных условиях заинтересованным инвесторам.
А заинтересованных инвесторов, судя по их числу на форуме, было немало, причем около десятка иностранных компаний уже выразили свою готовность участвовать в тендере на строительство солнечной фотовольтаической станции мощностью в 55 МВт в районе Масрик Гегаркуникской области. Соответствующий инвестиционный пакет вновь был представлен во время отдельного заседания, на котором собрались несколько десятков представителей компаний из Франции, Германии, Испании, Италии, Голландии, Швейцарии, США, Китая, России, ОАЭ, Ирана и др. стран.
При этом было особо отмечено, что правительство Армении, предоставив лицензию на строительство солнечных станций, заключит также договор с инвестором о том, что в течение 20 лет обязуется закупать электроэнергию, которую он производит, с гарантией сохранения минимального тарифа. Но и это не все. Инвестор может рассчитывать также на получение долгосрочного и льготного финансирования и гарантий от Всемирного банка.
Не так, как с ГЭС
Новая инвестиционная программа действительно довольно привлекательная как с точки зрения потенциальных инвесторов, так и в контексте ее воздействия на развитие солнечной энергетики в Армении. В целом же, говоря о развитии этого направления, эксперты призывают с особой тщательностью подходить к реализации программ по строительству солнечных станций, контролируя при этом выполнение всех норм – и социальных, и экологических.
БУДУЩЕЕ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ АРМЕНИИ, БЕССПОРНО, за солнцем, и я лично являюсь активным сторонником развития солнечных технологий у нас в стране. Но при всей актуальности и привлекательности этого направления нам обязательно надо учитывать все те вызовы, которые могут возникнуть при строительстве солнечных станций, - отметил в беседе с нами Эдвард Арзуманян, бывший в середине 90-х годов заместителем министра энергетики Армении. – Дело в том, что для развития солнечной энергетики (по крайней мере при нынешних технологиях) необходимы довольно большие земельные участки. Армения же, имея огромный потенциал в этой области, должна крайне осторожно отнестись к выбору территорий для размещения станций с тем, чтобы не навредить местностям, имеющим сельскохозяйственное значение. Всего лишь несколько лет назад с таким же энтузиазмом говорилось о развитии малых ГЭС в стране. Но, увы, как показало время, многие из них были построены и впоследствии эксплуатировались с нарушением всех предусмотренных норм, что вызвало волну возмущения как среди местного населения, так и экологов. Так вот при строительстве солнечных станций ни в коем случае нельзя допустить повторения тех ошибок, которые были совершены в Армении за последние годы при массовом строительстве малых ГЭС.
Аккумуляторы, солнечные панели, электромобили и беспилотный транспорт - все эти технологии сегодня занимают лишь в районе 1% мирового рынка. Если вы хотите заработать на инвестициях в новую экономику – стоит поторопиться. Через 10-15 лет эти технологии станут массовыми.
1. Накопители энергии и аккумуляторы
Все владельцы ноутбуков или смартфонов используют Li-ion аккумуляторы. С 1995 до 2010 год Li-ion батареи дешевели в среднем на 14% в год (в долларах на кВт*ч). 2009 год стал переломным, так как началось использование таких аккумуляторов для автопрома и энергетики. За счет роста инвестиций за последующие 5 лет удешевление кВт*ч в год составило уже 16%.
Удешевление аккумуляторов происходит и за счет локализации производства. Например, в Tesla Model S используется примерно 7 тыс. батареек, каждую из которых можно сравнить с аккумулятором для смартфона. Обычно производственный процесс выглядит так: литий добывается в Чили, Аргентине или Австралии, отправляется в Китай, очищается до 99+%, затем отправляется в Японию или Корею, там его упаковывают и отправляют в Калифорнию, где Tesla монтируют их в электрокар Model S.
Чтобы снизить стоимость производства таких аккумуляторов на 30-50% в течение трех лет, Tesla строит Gigafactory в Неваде , и в ближайшее время планирует построить еще дополнительно 2-4 таких завода.
Один завод будет иметь мощность в 50 ГВт*ч и позволит выпускать до полумиллиона машин в год. Для сравнения – 100 таких заводов могут удовлетворить всю мировую потребность в электроэнергии.
Это удешевление без учета технических инноваций. Дополнительные технологические инновации могут дать еще минимум 5% в год. Динамика снижения цен на батареи и увеличение плотности электроэнергии стимулирует рост рынка электромобилей и солнечной энергетики. Растет запас хода электромобилей и появляется возможность хранить солнечную электроэнергию, которая поступает неравномерно в течение дня.
Во многом благодаря успеху проектов Илона Маска конкуренты инвестируют или перенаправляют инвестиции в похожие проекты:
- В 2015 году LG Chem объявила о закрытии нефтехимического проекта на $4,2 млрд долларов в Казахстане. Эти средства направляются в производство аккумуляторов.
- Китайская компания BYD , один из крупнейших производителей электромобилей (в основном для местного рынка) собирается добавлять в китайский аналог Gigafactory в среднем по 6 ГВт мощностей каждый год и к 2020 году выйти на суммарную мощность в 34 ГВт (Tesla планирует выйти на 35 ГВт к этому же времени).
- Компании Foxconn и LG совместно добавят еще 22 ГВт к 2020 году.
- Компания Nissan добавит 4,5 ГВт.
- Samsung , SDI , TDK , Apple , Bosch и другие тоже планируют нарастить свои мощности по производству аккумуляторов и, возможно, электромобилей.
2. Солнечная энергетика
С середины 70-х годов прошлого века цена на солнечные панели упала более, чем в 200 раз . С 1990 года количество установок солнечных станций разной мощности растет в два раза каждые два года. При таком темпе через 14 лет солнечная энергетика сможет обеспечить все человечество электроэнергией.
В ряде стран уже достигнут паритет по цене между традиционной и солнечной энергетикой. Ожидается, что в ближайшие несколько лет стоимость солнечной энергии в некоторых местах будет даже ниже, чем стоимость ее передачи от ближайших электростанций. В этом случае традиционным энергокомпаниям придется поставлять электричество бесплатно или даже с доплатой, чтобы хоть как-то конкурировать с солнечной.
На многих рынках для крупных потребителей электроэнергии уже сейчас солнечная энергия стоит дешевле любых традиционных аналогов. Стоимость 3-5 центов за кВт*ч эквивалентна нефти по $10 за баррель, или газу по $5 за кубометр.
На всех крупных мировых рынках технологический перелом в этой сфере случится уже в начале 20-х годов. Солнечная энергия плюс хранение энергии станут дешевле передачи энергии по проводам. В этот момент и должен наступить прорыв – экспоненциальный рост новых технологий в течение нескольких лет.
3. Электромобили
Для того чтобы разобраться, что Tesla Model S – это не очередная игрушка для богатых типа Ferrari и Porsche, а новый технологический прорыв, надо сравнить электромобили с автомобилями с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). На самом деле, здесь все просто.
Эффективность двигателя внутреннего сгорания порядка 25-40% (бензиновые 20-30% и дизельные 40%). Это значит, что оставшиеся 60-80% идут на преодоление сил трения в двигателе и на тепловую энергию, идущую в никуда.
У электродвигателя эффективность 80-95%, то есть в 2-3,5 раза эффективней. Сам этот факт еще не обеспечивает прорыва. Но если учитывать, что электроэнергия значительно дешевле, а цены на нее менее волатильны, чем цены на бензин и дизельное топливо, получается, что такой же по характеристикам электромобиль будет расходовать в несколько раз меньше электричества.
В зависимости от страны и источника энергии эти цифры могут колебаться от 3 до 10 раз. Когда технология потенциально дает улучшения в 10 раз, то с большой вероятностью – это прорыв. А если вы еще и будете жить в доме, где установлены солнечные панели или какой-либо другой собственный источник возобновляемой энергии, то вы сможете заправлять ваш автомобиль практически бесплатно – траты пойдут только на установку самих панелей или ветряков.
Обслуживание
У обычной машины с ДВС более 2 тыс. движущихся частей. В электромобилях типа Tesla Model S их несколько десятков (20-30). Механика частей электромобиля значительно проще и, соответственно, износ деталей мал. По сути, надо менять только колеса, как в обычном автомобиле, и через 5-7 лет, возможно, придется поменять аккумуляторы.
Если учесть стоимость покупки вместе со стоимостью обслуживания и стоимостью электроэнергии, то уже сейчас затраты на электромобиль меньше по сравнению с автомобилями с ДВС, а в будущем отрыв будет только увеличиваться.
Из-за малого износа и простоты обслуживания такие компании, как Tesla дают гарантию на бесконечный пробег.
Топливо
Основные факторы, влияющие на конкурентоспособность – это цена на нефть и цена на батарею. Например, чтобы достигнуть паритета в стоимости автомобиля при цене на нефть в $30/барр, цена батареи должна опуститься до $150/кВт*ч.
Да, аккумулятор остается наиболее дорогой частью электромобиля. Но, как уже говорилось, с 2009 года цена батареи уменьшалась в среднем на 15-20% в год. Сейчас цена продолжает падать, ожидается, что к 2020 году цена упадет до $100/кВт*ч, что позволит электромобилям напрямую (без субсидий) конкурировать с традиционными автомобилями.
Есть ряд других важных условий, соблюдение которых позволит перейти электромобилям в массовый сегмент. Минимальная дальность хода должна быть не менее 320 км, время подзарядки не должно превышать полчаса, и средняя стоимость электромобиля должна упасть до $30 тыс. (в среднем новая машина в США стоит порядка $33 тыс.).
Когда все условия будут соблюдены, электромобили вытеснят практически все автомобили ДВС, как когда-то цифровые камеры практически полностью вытеснили пленочные (компания Kodak в 2000 году имела выручку в $14 млрд., а уже в 2012 подала заявку на банкротство).
Традиционные автопроизводители это понимают:
- Компания Ford в производство электромобилей. В ближайшее время она планирует перенести в новую экономику практически все развитие. Также Ford планирует зайти на рынок каршеринга и такси, наподобие Uber.
- GM вложила $500 млн в Lyft – одного из главных конкурентов Uber. Кроме этого, GM купила компанию-разработчика беспилотных автомобилей Cruise за $1 млрд.
- Кроме Tesla и BYD, готовят или уже выпустили свои модели электрокаров GM, BMW, Nissan, Kia, Ford – с дальностью хода в районе 300 км и ценой в районе $30-40 тыс. (в базовой комплектации без учета субсидий).
Однако, помимо очевидных на данный момент лидеров, особое внимание должно уделяться и другим технологическим компаниям (поскольку, как показывает история, большинство прорывов происходит не там, где все этого ждут). Так, ряд крупных компаний, которые никогда ранее не занимались производством автомобилей, вышли на этот рынок.
Например, компания Foxconn (крупнейший сборщик iPhone) еще в 2014 году инвестировала более $800 млн в разработку собственного электромобиля, стоимостью в районе $15 тыс.). А в марте этого года Foxconn объявила о своих планах инвестировать $1,4 млрд в производителя аккумуляторов для электрокаров CATL.
Ожидается, что к 2025 году производство электромобилей сможет удовлетворить потребности всего мирового рынка. А поскольку есть технические возможности в промышленных масштабах переделывать большинство автомобилей с ДВС в электромобили, то процесс массового перехода на электромобили может произойти и раньше.
Но есть еще более серьезный прорыв, который в симбиозе с хранением энергии, возобновляемой энергетикой и электромобилями может оказать колоссальное влияние на всю мировую экономику. Это беспилотный транспорт.
4. Беспилотный транспорт
Все крупнейшие автоконцерны агрессивно инвестируют в беспилотный транспорт. Многие из них уже анонсировали на 2018-2020 гг. выпуск автомобиля 4 уровня, что означает, что этим машинам никогда не требуются люди для управления.
Кейсы:
- BMW начал агрессивно продвигать свою стратегию по внедрению автономного транспорта, продемонстрировав автономную версию i8 на выставке CES 2016. Там BMW официально объявил о том, что планирует совместно с Intel сделать все машины своей линейки электромобилей (серия i) автономными.
- Автомобили компании Tesla уже на 90% автономны и станут на 100% автономными в 2018.
- Компания Bosch построит завод по производству чипов для беспилотного транспорта стоимостью в 1 млрд. евро . Открытие завода планируется в 2019 году.
- Uber также активно вкладывается в беспилотники. Для компании типа Uber, разработка беспилотных автомобилей позволит снизить стоимость поездки на такси на 90% – именно столько сейчас в среднем забирает за поездку себе водитель.
Когда же произойдет этот прорыв и насколько он изменит окружающий мир? Для того чтобы это понять, стоит привести примеры удешевления частей, необходимых для беспилотного вождения.
Лидар является одной из наиболее дорогих деталей, необходимых для автономной езды. Это вращающийся цилиндр, который обычно расположен на крыше. Лидар делает миллионы замеров в секунду, чтобы «видеть» окружающую обстановку. Когда в 2012 Google анонсировал дополнительную цену для частей, необходимых для своего беспилотного автомобиля, стоимостью в $150 тыс., то стоимость лидара составляла ровно половину от этой суммы.
Сейчас Google удалось снизить стоимость лидара до $7 тыс ., то есть снижение цены составило 90% по сравнению с 2012 годом. Стоимость продолжает снижаться, в том числе из-за растущей конкуренции, а также благодаря постоянно растущим вычислительным возможностям процессоров.
На той же выставке CES 2016 Nvidia представила Nvidia Drive PX 2, второе поколение графических процессоров, специально предназначенных для автономных автомобилей. Такие компании, как Baidu, Tesla, Bosch и Toyota сотрудничают с Nvidia. Оптимизм инвесторов, связанный с ранними наработками Nvidia в области машинного обучения и искусственного интеллекта, позволил взлететь акциям компании с начала 2017 года на 64%.
Все это говорит об удешевлении технологий для беспилотных автомобилей и увеличении их доступности, которая будет только расти. Кроме того, к 2030 году концепция частного владения автомобилем выйдет из употребления – благодаря развитию концепции «автомобиль как сервис». Благодаря этому, общее количество легковых автомобилей упадет на 70-80% к 2030 году, когда весь новый транспорт будет электрическим и беспилотным.
Рынки, которые ждет передел
В результате инноваций огромное количество рынков ждет трансформация и передел. Кроме классического автомобилестроения, вот несколько самых очевидных (хотя таких рынков намного больше, особенно с учетом распространения технологий IoT).
Нефтяной рынок
Сейчас транспортный сектор потребляет более 60% нефтепродуктов. При массовом переходе на электромобили, нужда в таком количестве нефти отпадает. Очень небольшое количество электростанций работает на нефти, из-за дороговизны. В переходный период востребованы будут газовые электростанции, которые, в свою очередь, после 2030-2040 годов также перестанут быть нужны в таком количестве.
Электростанции
Электростанции, работающие от ископаемых источников топлива, в том числе и ядерные электростанции. Постоянно дешевеющие альтернативные источники энергии (в особенности солнце и ветер) в симбиозе с накопителями энергии позволят отказаться от традиционных электростанций. Произойдёт децентрализация всей энергетической отрасли. Большинство домохозяйств сможет перейти на само обеспечение электроэнергией. В первую очередь люди, живущие в собственных домах.
Парковки
В случае массового перехода на беспилотный транспорт нужда в парковках внутри города практически отпадет. Сейчас автомобиль используется 4-5% времени, остальное время занимая на парковке. Когда наступит эра беспилотного транспорта, автомобиль будет использоваться 80-90% времени.
Недвижимость
На освободившемся за счет парковок месте, можно построить различную инфраструктуру. Но в то же время, благодаря меньшему количеству машин, жизнь в пригороде станет гораздо более привлекательной, что может вызвать кризис недвижимости внутри города.
Логистика
Беспилотный транспорт позволит сэкономить огромное количество средств, убрав водителя, и при этом серьезно оптимизировав всю отрасль.
Страховка
Так как более 90% аварий вызваны человеческим фактором, то убрав человека из-за руля, мы тем самым снизим риск аварий, что сильно повлияет на бизнес-модель страховых компаний. Многие наверняка и вовсе решат отказаться от страховки.
