Вчерашний разговор про ветряки натолкнул на мысль посмотреть, а что там в мире с их эффективностью. Благо, новости за прошлый год вселяли надежду, что светлое зелёное будущее не за горами:
В Германии в 2020 году возобновляемые источники электроэнергии (ВИЭ) впервые произвели больше половины всей электроэнергии.
27% всей электроэнергии Германии были выработаны ветрогенераторами.
Но не всё так просто в Германии. Причиной роста доли ВИЭ стало общее снижение потребления электроэнергии в период коронавируса - оно впервые упало ниже 500 ТВт*ч. При этом темпы ввода новых мощностей ветрогенераторов упали до десятилетнего минимума в 2019 - меньше 1 ГВт и лишь незначительно выросло в 2020 - 1,4 ГВт.
С учётом планов к 2050 году иметь 80% выработки электроэнергии с помощью ВИЭ такие темпы выглядят слишком незначительными. И на то есть несколько причин.
1) Германия упёрлась в ограниченность территорий, где можно по закону ставить ветряки. Установка ветряков сопряжена с кучей ограничений - на расстояние от жилой застройки, сельхозугодий, путей миграции птиц и т.д. С каждым годом установка новых ветрогенераторов становится всё более сложной задачей, так как нельзя просто заставить ими все доступные свободные участки - важна роза ветров (смотрим пикчу 2, чем краснее - тем благоприятнее для установки ветряка).
2) Структурные ограничения. Для увеличения доли ВИЭ в энергосистеме требуется её перестройка в связи с изменившимися потоками транзита электроэнергии. В ближайшие 10 лет требуется построить не меньше 4000 км ЛЭП для энергокоридоров Север-Юг, которые будут гнать электроэнергию из ветрообеспеченного севера на ветродепрессивный юг.
3) Описанные в пункте 2 проблемы накладывают довольно неожиданные ограничения - некоторые новые ветрогенераторы из-за ограничений сети могут работать всего на 60% от своей максимальной мощности.
4) Но и это ещё не всё. Если посчитать общую выработку за год ВЭС, то она составит порядка 140 ТВТ*ч. Установленная мощность ветрогенерации в Германии в 2020 году 55 ГВт. путём несложных вычислений (первую цифру делим на вторую) получаем 2546 часов. Т.е. именно столько часов работы на максимальной мощности потребовалось бы ветрякам для покрытия всей выработки электроэнергии. Т.е. ветрогенераторы в Германии недоиспользованы на 70%! Примерно аналогичная цифра может быть получена и по Техасу.
5) На пикче 3 можно посмотреть на дневные колебания выработки электроэнергии в Германии. Он отлично показывает непостоянство выработки электроэнергии с помощью ВИЭ. Думаю Америку я этим не открыл. В принципе проблемы ВИЭ вполне очевидны всем, но их решение пока что отсутствует. ВИЭ могут покрыть годовое потребление Германии, но для этого требуется решить вопрос с накоплением электроэнергии в периоды его избыточной выработки. Либо строить избыточную генерацию с учётом того, что не меньше 50% от неё будет недоиспользоваться.
Сегодня указанная проблема решается просто - в энергосистеме в резерве находятся самые обычные ТЭЦ, которые компенсируют падение генерации ВИЭ. По факту это тоже содержание избыточной генерации, затраты на которую переложены на обычных потребителей.
Никакого прорыва в области накопления энергии пока не предвидится - аккумуляторы достигли своего предела и очень грязные по производству, маховики перспективны, но до внедрения в массовое производство ещё далеко, всякая дичь типа складывания пирамидок из шлакоблоков - всё ещё дичь. А потому чем больше будет доля ВИЭ - тем больше придётся держать избыточной генерации. Поэтому стратегия ЕС 50-50 - 50% ВИЭ к 2050 году всё ещё выглядит довольно туманной.
Отблагодарить авторов вы можете подпиской на канал и лайком статьи. Все статьи перенесены на Яндекс.Дзен из ВКонтакте авторами Cat_News , а фотографии взяты из открытых источников.
