Ветровая энергетика: тренды и прогнозы

В последние годы ветровая энергетика демонстрирует стабильное усиление своих позиций в глобальном энергобалансе, являясь одним из базовых направлений возобновляемой энергетики. Доступность и конкурентоспособность ветровой энергетики значительно расширились благодаря удешевлению технологий и резкому повышению общей эффективности ветровых установок. В долгосрочной перспективе она продолжит активный прогресс, причем не столько в развитых энергетических рынках, сколько в развивающихся странах.

Менее сорока лет назад, в конце 1980 года, на юго-востоке штата Нью-Гэмпшир в США появилась первая коммерческая ветровая станция. Этому предшествовали несколько десятилетий теоретического и экспериментального развития отрасли.

Данное событие и стало началом современной ветровой энергетической отрасли. С того времени она находилась в постоянном поиске новых рынков на фоне внедрения новых технологических решений и удешевления генерирующего оборудования.

Ветроэнергетические рынки в Германии и Дании зародились немного позже американского, за ними последовала и Испания. Хотя к концу 1980-х США оставались отраслевым лидером в страновом срезе, Европа в совокупности уже превзошла США с точки зрения введенных мощностей. Первым ветроэнергетическим рынком вне ОЭСР стала Индия, которая запустила свой первый коммерческий ветровой проект в 1986 году.

Быстрый рост продолжился в течение 1990-х годов, во многом благодаря Германии, которая сместила США с позиции отраслевого лидера в 1997 году. При этом, европейские рынки расширились за счет Италии, Нидерландов, Великобритании и Швеции, а за их пределами пробные шаги начали осуществлять Китай, Япония, Канада и Австралия. К середине минувшего десятилетия даже Испании удалось на короткое время превзойти зачинателя ветроэнергетической отрасли – США. Более того, в десятке лидеров закрепились Канада и Португалия.

Однако настоящим прорывом стало начало действия в Китае в 2005 году закона о возобновляемой энергетике, в результате чего уже к концу 2010-х годов данная страна стала глобальным отраслевым лидером. На сегодня по установленной мощности Китай вдвое превышает США, несмотря на их прогресс (в 2007 году вновь превзошли Испанию, а годом позже – и Германию). С тех пор единственным «новичком» в первой пятерке глобальных отраслевых лидеров стала Индия, которая в 2015 году вытеснила из нее Испанию. Уже в конце 2000-х годов и начале текущего десятилетия, появились новые рынки, такие как Бразилия, Мексика и Южная Африка, Египет и ряд других. Первые проекты начали реализовываться и в Казахстане, который позиционировал зеленое развитие в качестве долгосрочного национального приоритета. Сейчас коммерческие ветроэнергетические проекты действуют в более чем 90 странах мира, причем 9 из них обладают установленным мощностями свыше 10 ГВт.

Следует отметить, что ветровая энергетика находится в условиях быстрого перехода к своему долгосрочному позиционированию в качестве полностью коммерческой и несубсидируемой технологии. Уже в ряде страновых рынков она успешно соперничает с субсидируемыми отраслями, основанными на ископаемом топливе (особенно в странах, зависящих от его импорта).

Итоги 2017-го

Минувший год не стал для глобальной ветровой энергетики выдающимся и рекордным как с точки зрения привлеченного инвестиционного финансирования, так и введенных в строй новых генерирующих мощностей.

В целом по миру, согласно подсчетов Всемирного ветрового энергетического совета, ввод в эксплуатацию новых генерирующих мощностей составил 52,5 ГВт. Тем самым совокупные действующие мощности дошли до 539,12 ГВт, в годовом сопоставлении увеличившись на 11%.

С учетом «сжатия» темпов прироста новых мощностей, а также продолжающегося падения себестоимости технологий и комплектующих, отмечается сокращение отраслевых инвестиций в ветровую энергетику. К примеру, согласно данным Bloomberg New Energy Finance, по итогам минувшего года глобальные капиталовложения продемонстрировали сжатие на 12%, составив менее 110 млрд долларов США.

Вместе с тем, ветроэнергетический рынок остался выше психологически важного рубежа 50 ГВт новых мощностей, причем ряд европейских стран (Германия, Великобритания, Бельгия и др.), Индия, а также шельфовый ветровой сектор се же показали рекордный рост. Тормозящим фактором выступил Китай, где новые мощности составили только 19,66 ГВт (падение на 16%), хотя остальной мир во многом компенсировал торможение темпов роста китайской ветроэнергетики. С другой стороны, Китай уже в текущем году превзойдет 200 ГВт общих установленных мощностей, по сравнению с достигнутым в 2017-м уровнем 188 ГВт.

Однако, несмотря на замедление в Китае, Азиатский регион с 24,4 ГВт новых мощностей вновь возглавил глобальный ветроэнергетический рынок. Он значительно опередил следующие за ним Европу и Северную Америку. При этом, с 2010 года (заключением 2012 года) продолжается тенденция, в рамках которой большинство новых мощностей глобально вводилось за пределами ОЭСР.

Особое внимание обращают на себя успехи шельфового (когда генераторы устанавливаются в прибрежной полосе) сектора ветровой энергетики, представляющего сейчас только 3,5% от общей мощности глобальной ветроэнергетики. Шельфовые ветровые электростанции по определению дороже, чем наземные установки, так как им требуются более высокие башенные установки и массивные коррозиеустойчивые фундаменты. Но они демонстрируют большую эффективность ввиду регулярных морских ветров. В этом секторе объемы ввода новых установленных мощностей в 2017 году увеличились на впечатляющие 87%, составив 4,3 ГВт. Великобритания является крупнейшим шельфовым ветровым рынком, на который приходится более 36% от общей установленной мощности в мире. За ней следуют Германия (28,5%) и Китай (немного менее 15%).

Показательно, что ветровая энергетика является крупным работодателем, обеспечивая в целом по миру почти 1,2 млн рабочих мест, 44% из которых приходится на Китай.

Таблица 1. Объемы ввода новых мощностей в 2017 году по лидирующим странам. Источник: Всемирный ветровой энергетический совет.

Рис. 1. Динамика глобальных инвестиций в ветровую энергетику, млрд долларов США.

Данные: Bloomberg New Energy Finance

Казахстанский рынок, чей совокупный потенциал оценивается в 920 млрд кВт/ч в год, не входит в число ведущих ветроэнергетических рынков мира. При этом промышленная генерация ветровой электроэнергии в стране зародилась относительно недавно.

По итогам минувшего года общая установленная мощность ветровых станций составляла 112,4 МВт, несколько увеличившись в годовом сопоставлении (98,2 МВт в 2016-м). Среди прочего, в 2018 году утверждены предельные аукционные цены на электрическую энергию, производимую объектами по использованию возобновляемых источников энергии. Так, для ветровых электростанций цена установлена в 22,68 тенге за 1 кВт/ч, не включая без НДС.

В расчете на обозримую перспективу прогнозируется значительное расширение отечественной ветровой энергетики, в том числе за счет активного привлечения зарубежного и национального частного капитала в отраслевые проекты. Самыми значительными ветровыми ресурсами обладает район Ерейментау, а также Шелекский «коридор» и Джунгарские «ворота» в Алматинской области. Правда, несмотря на привлекательность использования сильных ветров в горных районах, инвестиционные затраты на строительство там существенно больше.

Для Казахстана развитие ветровой энергетики – не только инструмент территориального развития и решения экологических задач, но и освоение передовых мировых технологий и компетенций. Это подразумевает важность локализации отраслевых производств в стране в кооперации с крупными международными промышленно-технологическими партнерами.

По ранее утвержденным правительственным прогнозам, к 2020 году в республике будут действовать 34 коммерческие ветровые электростанций. Среди прочего, в текущем году в Казахстане будут организованы международные аукционы для объектов возобновляемой энергетики суммарной мощностью около 1 ГВт, включая и ветроэнергетику. Как ожидается, это позволит привлечь от 1,5 до 2 млрд долларов США.

Конкурентоспособность

Продолжает приятно удивлять стоимость электроэнергии, вырабатываемой в мире как наземными (континентальными), так и шельфовыми ветровыми установками.

Ее стоимость на рынках в таких разных локациях как Канада, Индия, Марокко и Мексика, ранжируется в пределах 0,03 долларов США за 1 кВт/ч. Причем тендеры в Мексике уже уходили ниже рубежа 0,02 долларов США.

Согласно оценкам Международного агентства по возобновляемой энергетике, средневзвешенная глобальная нормированная стоимость электроэнергии (где учитываются все инвестиционные и операционные затраты на полном жизненном цикле электростанции) по введенным в 2017 году наземным ветроэнергетическим станциям составляет 0,06 долларов США за 1 кВт/ч. То есть на 23% ниже аналогичного показателя 2010 года. Хотя, стоит признать, что стоимость производства электроэнергии в солнечной энергетике промышленного масштаба за тот же период продемонстрировала гораздо большие темпы сокращения – на 73% (до средневзвешенного уровня 0,10 долларов США за 1 кВт/ч).

Во многом указанная тенденция по снижению отраслевой себестоимости обуславливается продолжающимся улучшением отраслевых технологий. Это обстоятельство открывает дополнительные возможности для развития ветровой энергетики.

Более совершенные энергетическая электроника и компоненты, лучшее планирование и в целом проектный менеджмент способствуют усилению надежности и сокращению стоимости, что усиливается растущей конкуренцией производителей и увеличением мощности турбин. Так, «Siemens Gamesa» и некоторые другие крупные отраслевые производители разрабатывают новые типы ветровых турбин, которые будут вдвое мощней существующих. Даже в случае отсутствия принципиально новых технологических решений по генерации ветра, к концу следующего десятилетия стоимость наземных ветроэнергетических установок, по мнению специалистов Bloomberg New Energy Finance, сократится на 47%, а шельфовых –на 71% по сравнению с показателями 2016 года.

По мнению экспертов Международного агентства по возобновляемой энергетике, к 2020 году средняя стоимость технологий генерации на основе ветровой энергии, также как и солнечной, будет находиться в нижней части стоимостного интервала традиционной энергетической генерации. Большое число проектов ветровой генерации будут вырабатывать наиболее дешевое в мировом масштабе электричество. При этом прогнозируется активное использование в мире так называемых «гибридных проектов», совмещающих выработку ветровой и солнечной энергии.

Экономика ветровой энергетики также характеризуется короткими сроками проектирования и строительства, а также низкими операционными и капитальными затратами. К примеру, следует отметить скорость строительства: промышленная ветровая станция может быть построена в среднем за 9 месяцев.

Прогнозы развития

Согласно прогнозным оценкам ведущих отраслевых «мозговых центров», по итогам 2018 года глобальный рынок останется примерно на тех же позициях, что и годом ранее, – как с точки ввода новых мощностей, так и привлечения фондирования. Прежде всего, сдерживать обои показатели будут ожидаемое снижение активности в Германии, Великобритании и Индии, будучи частично компенсированным за счет сравнительно сильного роста на Североамериканском континенте, Ближнем Востоке и в Латинской Америке.

Уже в 2019-2020 годах глобальный ветровой рынок активизируется, вновь превысив рубеж 60 ГВт введенных мощностей в год. Но даже тогда рост не будет демонстрировать сверхбыстрые темпы. Период драматичного ежегодного увеличения отрасли по всей видимости прекратился, по крайней мере в расчете на среднесрочную перспективу. К 2022 году общая установленная мощность ветровых электростанций в мире составит около 840 ГВт – в 1,5 раза выше текущего уровня.

К 2030 году, согласно прогнозам Всемирного ветрового энергетического совета, указанный показатель в состоянии достичь 2000 ГВт, принимая во внимание усиление политической обеспокоенности международного сообщества относительно экологической устойчивости и принятия государствами расширенных международных зеленых обязательств. При таком уровне развития ветровой энергетике можно будет избежать эмиссии парниковых газов потенциально в объеме 3,3 млрд тонн ежегодно.

Шельфовый сектор ветровой энергетики имеет наиболее высокий потенциал роста в расчете на долгосрочную перспективу (до 46,4 ГВт общей установленной мощности к 2022 году), как с учетом статистической низкой базы, так и ввиду коммерческого внедрения прорывных технологий. К примеру, нынешней весной компания GE объявила о давно ожидаемом новом дизайне ветровых установок, Haliade-X 12 МВт с диаметром ротора 220 м, которые в состоянии выйти на уровень коммерческой эксплуатации уже к 2021 году. В дальнейшем речь будет идти уже об установках мощностью 2х МВт, предназначенных для массивных плавучих ветровых ферм, которые будут способны оперировать на глубоководном океанском шельфе.

При этом есть и сдерживающие факторы в глобальном масштабе. Такие как торможение макроэкономического развития в Китае, слабый рост спроса на электроэнергию на европейском рынке, снижение отраслевых госсубсидий в ряде стран и т.д.

Величина прироста ветровой энергетики, как и других типов возобновляемых источников энергии, будет во многом находиться в зависимости от стоимости ископаемого топлива, особенно природного и сжиженного газа. В данном контексте важно отметить, что ветровые электростанции не лишены недостатков по сравнению с традиционной энергетикой, учитывая их выраженную сезонность и непостоянность величины выработки электроэнергии, шумовое, визуальное и электромагнитное воздействие, и т.д.

Также будет отмечаться усиление прямой конкуренции ветра с другими возобновляемыми источниками энергии, прежде всего с солнечной энергетикой. В частности, по некоторым прогнозам, аукционные цены на электроэнергию, выработанную солнечными станциями, в расчете на обозримую перспективу на целом ряде региональных рынков будут ниже аналогичных показателей ветровой энергетики. Низкие цены на электроэнергию в ряде стран уже негативно влияют на экономическую рентабельность ветровых проектов, особенно использующих старые типы турбин.

В географическом срезе Азиатский рынок продолжит доминировать в расчете на обозримую перспективу, прежде всего ввиду сохранения Китаем своих лидерских позиций. Вместе с тем, после 2018 года значительно более заметную роль начнет играть Индия. Однако азиатским рынкам, особенно Китаю и Индии, нужно решить такую острую проблему как недостаточно развитая сетевая энергетическая инфраструктура, не позволяющая аккумулировать крупные объемы электроэнергии, генерируемой возобновляемыми источниками.

Европейские страны вряд ли смогут повторить рекордные объемы ввода в эксплуатацию новых мощностей, которые были отмечены в 2017 году. При этом все более вероятным сценариям является существенное «хроническое» замедление темпов роста европейского отраслевого рынка ветровой генерации. С другой стороны, ветроэнергетика в государствах Северной и Латинской Америки будет выглядеть вполне стабильной, особенно с учетом благоприятных прогнозов развития отрасли в Мексике, Бразилии и Аргентине. Еще одни перспективные региональные рынки –Северная Африка и Ближний Восток, а также Австралия.

Инесса Траутвейн

KAZENERGY, #3(88), 2018