В потоке информации о техасской катастрофе начинают появляться пикантные детали, вроде участия ВР в бизнесе на ВИЭ в штате, запрете федеральных властей повышать мощность генерации на ископаемом топливе с указанием по какой цене покупать электроэнергию, удивительная фраза из анализа МЭА, и вытекающий из всего этого естественный вопрос: а в России как?
В этом году федеральные субсидии для ветровой и солнечной энергетики в дополнение к субсидиям штата Техас и местных властей в возобновляемые источники энергии могут составить около 9 миллиардов долларов, гневно пишет в своей статье бывший вице-президент по исследованиям Техасского фонда государственной политики Билл Пикок. С 2006 по 2020 гг. эти субсидии составили 80 миллиардов долларов. Эти 80 миллиардов долларов вытащены из карманов налогоплательщиков крупными компаниями, указанными на графике ниже, а также многими другими. Среди компаний есть и British Petroleum.
Провозглашаемое мэйджорами одним за другим стремление к «углеродной нейтральности», сокращение инвестиций в нефтедобычу и рост оных в ВИЭ имеет под собой экономический базис — инвестиции в ВИЭ окупаются быстрее, чем в нефть и нефтепереработку.
Газета Houston Chroniclе писала: «Ветряные генераторы могут продолжать производство даже при отрицательных ценах, потому что они могут получить федеральный налоговый кредит на производство в размере 2,3 цента за киловатт-час в течение 10 лет. <…> ветровые, солнечные и другие зеленые технологии стали серьезными конкурентами, сокращая прибыль традиционных угольной, атомной и газовой генерации».
Традиционная генерация не может работать с отрицательной ценой. Поэтому ее собственники экономят насколько это возможно и даже за гранью. На угольных станциях работают «с колес», чтобы не замораживать капитал в запасах топлива, газовые станции не имеют собственных хранилищ газа, а отключение в Техасе атомного реактора произошло потому, что проектировщики сэкономили на корпусе для охлаждающих насосов и разместили их на открытом воздухе. Насосы заморозиться не могли, так как гоняют горячую воду, а вот трубка к датчику давления — замерзла.
В Техасе управляющий сетью штата Совет по надежности электроснабжения Техаса (ERCOT) выбирает, какую мощность покупать, исходя из стоимости. При этом новые цены устанавливаются каждые 15 минут. Вдобавок в энергосистеме Техаса нет платы за мощность, а только за поставленную энергию (в России есть плата за мощность), поэтому ветряки легко вытесняют инерционную традиционную генерацию. Угольные и атомные станции не могут менять свою мощность каждые 15 минут, и даже для газовых это проблема.
По словам Мишель Грегг, исполнительного директора Texas Competitive Power Advocates, такая политика создает нестабильность в электрической сети штата, что способствует исторически низкий резервной марже в сети ERCOT в 7,4% (данные на середину 2019 года). То есть традиционная генерация работает без резерва по рентабельности.
Парадоксально, но некоторые аналитики считают, что традиционную генерацию устраивает ситуация работы без резерва. Дело в том, что в Техасе есть регулятор сети, но нет органа, отвечающего за надежность энергоснабжения. Цену определяет мгновенный баланс спроса и предложения. Американский климатолог Джудит Карри пишет:
«Подумайте, что бы произошло, если бы владельцы газовой генерации построили достаточную генерацию, чтобы преодолеть эту аварию с некоторым избытком электроэнергии? Вместо того, чтобы собирать 9000 долларов за МВтч с существующих действующих блоков, они будут получать менее 100 долларов за МВтч за свою продукцию. Зачем кому-то создавать огромную инфраструктуру, которая простаивала бы в обычные годы и значительно сокращала ваши доходы в экстремальных условиях?»
В США есть тарифы с постоянной ценой, а есть с плавающей, привязанной к некоему показателю сети. Потребителям с плавающей ставкой в Техасе крупно не повезло. Счет за электроэнергию на $17 тыс. получил Тай Уильямс, хотя он «пытался экономить электричество во время ледяного шторма».
США успешно развивали свою экономику, действуя как энергоизбыточная страна. В Техасе для добычи нефти достаточно было выкопать скважину в несколько десятков метров глубиной. Отсюда большие дома и пяти-шестилитровые автомобили (до 1973 года). И на поддержку энергетики денег не жалели. Согласно исследованию Вашингтонской консалтинговой компании Management Information Services, с 1950 года ископаемое топливо собрало почти 400 миллиардов долларов в виде налоговых льгот, налоговых вычетов и различных льгот, включая 218 миллиардов долларов для нефти, 122 миллиарда долларов для природного газа и 40 миллиардов долларов для угля. Но эти золотые для традиционной генерации времена в прошлом, теперь субсидии направляются в прибыльные для бизнеса ВИЭ, и он успешно лоббирует продолжение банкета: «Как сообщает S&P со ссылкой на «самые последние данные» ERCOT, в период 2021–2023 гг. разработчики добавят в Техасе примерно 35 гигаватт солнечных и ветровых электростанций, что более чем удвоит нынешнюю общую установленную мощность этих возобновляемых источников энергии в штате. Если сейчас она составляет около 30 ГВт, то к концу 2023 года достигнет 64 ГВт. Для сравнения, установленная мощность газовых электростанций Техаса сейчас составляет примерно 60 ГВт».
Согласно данным ERCOT, установленная мощность батарей, подключённых к системе, может вырасти с 225 МВт в 2020 году до 1,7 ГВт в 2021 году и более чем 2 ГВт в 2022 году, сообщает Владимир Сидорович. Но это лишь небольшая часть портфеля перспективных проектов накопления энергии размером 26 ГВт, которые изучаются ERCOT.
Превышение доли ВИЭ свыше 50% генерации гарантирует рано или поздно кризис энергоснабжения. Батарея в 26 ГВт поможет сохранить энергообеспечение Техаса где-то в районе 1 часа.
***
Дональд Трамп честно пытался исправить ситуацию. Еще в 2017 году его министр энергетики Рик Перри предложил платить угольным и атомным электростанциям за хранение топлива на объекте с запасом не менее 90 дней для обеспечения устойчивости энергосистем в критических ситуациях.
«Если вы можете гарантировать мне, что завтра будет ветер, если вы можете гарантировать мне, что солнце попадет к солнечным панелям… тогда я куплюсь на это [на ВИЭ]. Но вы не можете», — говорил тогда Перри. А вот здесь замечательный рассказ о солнечных панелях в Сахаре.
Предложение Перри по обеспечению устойчивости энергосистем широко критиковалось как плохо замаскированная схема Трампа по закачке государственных денег в угольную и атомную промышленность. Федеральные регулирующие органы отклонили этот план на том основании, что министр не смог предоставить достаточно доказательств того, что вывод из эксплуатации угольных и атомных электростанций подрывает стабильность энергосистемы. План был, в конечном итоге, отменен после энергичного лоббирования со стороны газовой и возобновляемой генерации.
***
Ветряки в Техасе замерзли, а в более северных штатах нет. Все дело в экономии. В ветряных турбинах в самых холодных регионах используются различные технологии для компенсации холодной погоды и защиты от обледенения. Разработаны конструкции турбин и технологии, которые помогают предотвратить накопление льда на лопастях турбины, обнаруживать лед, когда его невозможно предотвратить, и безопасно удалять, когда он обнаруживается. Датчики могут даже сказать, на каких лезвиях лед, а на каких нет. При обнаружении льда нагревательные элементы внутри лезвий включаются, чтобы растопить лед. Как только лед удален, турбины снова включаются, и лопасти снова могут безопасно вращаться на ветру.
В Техасе ветряные турбины не оснащены такими дорогостоящими антиобледенительными комплексами, потому что там операторы никогда не ожидали, что они понадобятся.
Замечательно, но поэтому ветряные турбины Нью-Йорка почти не вырабатывают электроэнергию всю зиму. Даже на пике недавнего глубокого замораживания ветряные турбины Техаса производили больше электроэнергии, чем нью-йоркские.
***
Еще одной причиной техасской трагедии стала война между республиканским штатом и демократической администрацией Байдена. Сенсацией стала публикация в СМИ приказа Департамента энергетики из Вашингтона в ответ на просьбу губернатора штата. Вот первые два абзаца.
Губернатор и регулирующие энергетику органы штата 12 февраля в преддверие снежной бури в дополнение к своим указаниям генерирующим субъектам, газовым и коммунальным компаниям штата обратились в Вашингтон за разрешением на превышение выбросов СО2 и других веществ сверх разрешенных энергетической схемой штата, но Вашингтон этого не разрешил.
Исполняющий обязанности министра энергетики Дэвид Хейзенга потребовал от ERCOT использовать все ресурсы, чтобы оставаться в пределах приемлемых стандартов выбросов, включая закупку энергии за пределами штата: «Настоящий Приказ не предусматривает освобождения организации от обязательств по приобретению квот на выбросы, которые могут возникать во время аварийного состояния или использовать другие географические или временные возможности, доступные генераторам».
Кроме того, в приказе ERCOT предписывалось продавать «дополнительный объем ограниченной мощности» по «цене не ниже 1500 долларов/МВтч». Это более чем на 6000 процентов превышает цены февраля 2020 года в размере 18,20 доллара.
В комментариях СМИ говорится, что администрация Байдена приказала ERCOT ограничить выработку энергии, заставив ее соблюдать экологические стандарты «зеленой» энергетики, прекрасно зная, что техасцы могут замерзнуть до смерти в своих домах с электрическим отоплением. Что и произошло, последние озвученные цифры — более 50 жертв.
***
Анализов событий в Техасе множество, и новые будут появляться еще долгое время. В анализе МЭА интересен разброс цен на газ по штатам: от $96 до $919/MBtu. В пике цена на хабе OGT в Оклахоме 16 февраля взлетела до исторического рекорда в $999 за MBtu.
Сенатор от Миннесоты Тина Смит направила письма в Министерство энергетики, Федеральную комиссию по регулированию энергетики и Комиссию по торговле товарными фьючерсами, в которых призывает к федеральному расследованию возможного завышения цен на природный газ на Среднем Западе и в других регионах. Сенатор пишет, что спотовые цены на природный газ подскочили в 100 раз выше относительно обычного уровня, и что такие скачки цен не только нанесут вред потребителям, но и могут «поставить под угрозу финансовую стабильность некоторых коммунальных предприятий, у которых нет достаточных денежных резервов для покрытия своих краткосрочных затрат при этом чрезвычайном событии».
Глядя на вакханалию с ценами на газ и электроэнергию в февральские морозы в США, невольно задаешься вопросом: может ли рынок регулировать факторы, определяющие жить людям или насмерть замерзнуть в своих домах?
О масштабе шока, переживаемого Америкой от событий в Техасе, свидетельствует фраза из цитируемого анализа МЭА «Прошлое все менее предсказывает будущее (The past is increasingly less predictive of the future)». Похоже, аналитикам агентства стало страшно при работе над материалом — в благополучной Америке в общем-то ничем особо не выделяющихся обстоятельствах люди лишились тепла, еды и воды. Аналитики не правы — все наоборот: прошлое хорошо предсказывает будущее, но сделать что-то невозможно, ведь человеческая история («движение разумной материи») развивается по объективным законам, изменить которые не в наших силах. Можно лишь ускорить или замедлить их неумолимую реализацию, чем и отличается «добро» от «зла».
***
В России, где в условиях традиционного энергодефицита выживание всегда стояло на первом месте против всех других потребностей, при СССР была создана сверхнадежная система энергетического жизнеобеспечения, продолжающая во многом сохраняться и сегодня. Детализация нормативными документами работы котельных («СНИП II-35-76 КОТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ») поражает:
- 12.19 Высоту баков для коагулянта, поваренной соли, кальцинированной соды и фосфатов следует принимать не более 2 м, для извести — не более 1,5 м. При механизации загрузки и выгрузки реагентов высота баков может быть соответственно увеличена до 3,5 м и 2,5 м. Заглубление баков более чем на 2,5 м не допускается…
- 13.11 Площадки под штабели топлива должны быть организованы на выровненном и плотно утрамбованном естественном грунте. Применение асфальта, бетона, булыжного или деревянного основания под штабель не допускается.
- 13.12 Вместимость склада топлива следует принимать:
— при доставке железнодорожным транспортом – не менее 14-суточного расхода;
при доставке автотранспортом – не менее 7-суточного расхода;
— для котельных угледобывающих и углеперерабатывающих предприятий при доставке конвейерами – на 2-суточный расход;
— при доставке только водным транспортом – на межнавигационный период;
— для котельных, работающих на торфе и располагаемых на расстоянии до 15 км от торфодобывающих и торфоперерабатывающих предприятий – не более 2-суточного запаса. - 13.27 Угол наклона ленточных конвейеров при транспортировании топлива на подъем и использовании гладких лент необходимо принимать не более:
12° – на участке загрузки недробленого крупнокускового угля;
15° – на недробленом крупнокусковом угле;
18° – на дробленом угле.
И так далее – на 100 (!) страницах.
На сегодня согласно приказу Минэнерго нормативный запас топлива рассчитывается для трех наиболее холодных месяцев отопительного периода и количество суток:
- — по твердому топливу – 45 суток;
- — по жидкому топливу – 30 суток.
О газе ничего не говорится.
Ранее котельные для снабжения потребителей 1 категории обязаны были иметь два независимых вида топлива, например мазут и газ или мазут и уголь. Сегодня допускается работа только от газа, но при условии подведения к котлу двух независимых газовых магистралей. Этим широко пользуются застройщики, обогревая дома крышными газовыми котельными. Во-первых, дешево – трубы тащить под землей не надо, во-вторых – не факт, что ближайшая ТЭЦ имеет резерв по теплоснабжению. С газом проще – заплатил кому надо и подключайся.
Для Москвы требование дублирования газовых магистралей не проблема, система газоснабжения московского региона многократно дублирована, на севере столицы есть даже подземное хранилище газа.
Вокруг столицы есть даже закольцованная газовая магистраль
Но если посмотреть на общую схему газопроводов «Газпрома», то все «независимые» газовые магистрали в итоге сливаются в трех основных газовых коридорах из Ямала и Западной Сибири (Ямбург, Уренгой, Сургут). Еще немного газа есть под Оренбургом и в районе Астрахани. Немного можно закупить в Туркмении. И все.
Есть веские резоны в требованиях обеспечить второй вид топлива для котельных (а не только газ) для всех потребителей тепла в городах, не строить дома выше 5-6 этажей, дать каждому (хоть насильно!) участок земли, заставить его обрабатывать и построить там дом.
Период энергоизбыточности экономики не будет продолжаться вечно.
Материал подготовлен
Институтом развития технологий ТЭК (ИРТТЭК)