ВВП США растет без роста энергопотребления, показывает доклад BloombergNEF «Информационный бюллетень по устойчивой энергетике в Америке 2023». В сегменте ВИЭ солнечные панели уверенно догоняют ветрогенерацию, а демократические и республиканские штаты демонстрируют огромную разницу между оптовыми и розничными ценами на электроэнергию.
Материал подготовлен Институтом развития технологий ТЭК.
ВВП США растет без роста энергопотребления, показывает опубликованный BloombergNEF «Информационный бюллетень по устойчивой энергетике в Америке 2023. Отслеживание тенденций рынка и политики». В сегменте ВИЭ солнечные панели уверенно догоняют ветрогенерацию, а разные штаты демонстрируют огромную разницу между оптовыми и розничными ценами на электроэнергию. Графики бюллетеня рисуют образы стагнирующей экономики и энергетики страны.
Экономике услуг не нужен рост энергопотребления, ВВП США растет, а энергетика практически нет.
За последние 10 лет ВВП США вырос на 22,9%, в то время как потребление первичной энергии увеличилось на 6,7%. А в период с 1990 по 2022 год в США «энергетическая эффективность» выросла на 79%, пишет Блумберг, хотя на самом деле это просто следствие переноса производства в Китай. В результате Китай быстро наращивает свою генерацию даже в ВИЭ, существенно опережая США.
Структура потребления первичной энергии по сегментам потребителей не изменилась за 10 лет.
Основная тенденция в структуре потребления первичной энергии – газ заменяет уголь. Показательно падение скорости роста спроса на электроэнергию, что подтверждает стагнацию экономики и никак не поддерживает миф об электрификации всего и вся для борьбы с выбросами парниковых газов. Комментарий Блумберга к данному факту: темпы роста (CAGR) спроса на электроэнергию в целом снижались с 1990 года, поскольку экономика США использовала электроэнергию «более эффективно».
Уголь вытесняют из электрогенерации газ и ВИЭ. За десять лет доля угля упала в два раза, а доля ВИЭ выросла в два раза, но это включая гидроэнергию.
Строительство электрогенерирующих мощностей на угле в США прекратилось 10 лет назад. Строительство газовой генерации стагнирует последние четыре года, зато почти три четверти новой генерации приходится на ВИЭ (включая гидро). Почему-то мощности по хранению электроэнергии на Западе принято относить к генерации, это, как если бы мощности овощехранилищ относились к урожайности овощей на полях.
Следуя мировой тенденции, США строят меньше ветряков и больше солнечных батарей. Фотовольтаика дешевле и предсказуемее, но и КИУМ ее в два раза меньше.
Данные по выработке ВИЭ позволяют оценить КИУМ ветроэнергетики в 33%, солнечной энергетики − в 17%, что для солнечной энергии хороший результат, обычный показатель 12%.
Структура мощностей генерации и выработки электроэнергии для ВИЭ
Общая мощность ВИЭ в США за исключением насосных гидроэлектростанций составляет 385 ГВт. Суммарная мощность аккумуляторных хранилищ − 11,4 ГВт. В прошлом году было введено в эксплуатацию около 4,8 ГВт негидроэнергетических накопителей энергии. Причем это в своей массе 4-часовые накопители.
Даже если новые ветряки и панели не будут строиться, при текущей скорости строительства аккумуляторов потребуется 78 лет для полного резервирования ВИЭ, и то только на 4 часа. Попытки оценить необходимый объем и стоимость аккумуляторных накопителей для 100-процентного полного резервирования энергетики США на основе ВИЭ-генерации на основе реальных данных по генерации ветра и солнца дают цифры из области фантастики.
ВИЭ, особенно солнечная энергетика, резко проигрывает ядерной, угольной и гидроэнергетике по численности рабочей силы. На графике выше гидроэнергетика выдала в 2022 году 261 ТВтч, а солнечная энергетика 207 ТВтч. А по количеству рабочих мест солнце требует больше работников примерно в 5,5 раз больше. Поскольку любая стоимость – овеществленный труд, не может солнце быть дешевым.
Блумберг предлагает такие цифры, уравненные затрат на электроэнергию в США на 2 кв. 2022 года (без налоговых льгот).
LCOE по видам генерации
Самыми дешевыми, согласно докладу, являются оншорный ветер ($36-72/МВтч) и отслеживаемые фотоэлектрические установки ($37-59/МВтч). Газовые турбины с комбинированным циклом (ПГУ) представляют собой самый дешевый источник диспетчеризируемой электроэнергии с LCOE от $54 до $107/МВтч.
Выровненная стоимость парных береговых систем «ветер плюс батарея (четыре часа)» находится в диапазоне $53-147/МВтч, а «солнце плюс батарея (четыре часа)» − на уровне $65-209/МВтч. Странно, что нижний предел солнца прибавил за счет батарей $28, а верхний предел $150. Для наземного ветра такая же история: нижний предел с батареями стал дороже на $17, а верхний предел − на $88.
Эти цифры к тому же не выглядят согласованными со стоимостью 4-часовых батарей для муниципальных хранилищ − нижний предел начинается с $136.
Оффшорный ветер по нижнему уровню дороже наземного в 3,7 раза, что превращает его в сугубо благотворительное мероприятие, особенно если добавить батареи, В отличие от Европы, в США полно пустой земли, где можно ставить ветряки, поэтому оффшорный ветер в США развиваться не будет.
Продавали электроэнергию с большим разбросом − от 75 до 418 $/МВтч.
Любопытны большие различия в розничной и оптовой цене электроэнергии в разных штатах.
В Калифорнии оптовая цена близка к цене Техаса, а розничная более чем в два раза выше. Розница покрывает дотации ВИЭ, на которых «свихнулся» местный губернатор-демократ Ньюсом. Это объясняет, почему крупные компании бегут из Калифорнии. Розничные цены с большим отрывом в основном выше там, где правят демократы с их религией обезуглероживания. Судя по графику, страну можно делить на две части – с высокими и низкими розничными ценами. Для справки приводим разбивку территории страны по энергокомпаниям.
Впрочем, цена энергии не будет главной причиной раскола страны, так как доля расходов американцев на энергию вызывающе низкая. Так что рост цен на топливо скорее психологический фактор, чем реальный повод для политических акций.
Общие потребительские расходы, включая все энергетические товары и услуги, в 2022 году составили лишь 4,6% от общих расходов на личное потребление в США.
Одним из важнейших показателей развития государства является его способность перерабатывать собственное сырье и отправлять его на мировой рынок в виде готовой продукции. Так делает Китай с редкоземельными металлами. Экономика колоний и стагнирующих стран свое сырье не перерабатывает, а отправляет на экспорт как есть, ввозя потом готовые продукты из этого сырья. На рисунке ниже красным выделен экспорт СПГ. За последние пять лет добычи газа выросла в США с 82,6 до 95,8 Bcf/d, на 13,2 Bcf/d, из них 10,8 Bcf/d пошло не на создание газохимических мощностей, а на экспорт, в основном в Китай, который уже поставляет в США сделанные при помощи газа пластики.
Транспорт в США стал потреблять меньше бензина.
Блумберг объясняет данный факт, естественно, не стагнацией экономики страны, а ростом розничных цен, структурными сдвигами в пригородных поездках и повышением топливной эффективности автомобилей.
Агентство Блумберг − один из основных рупоров климатических активистов, поэтому в докладе не обошлось без графика поглощения углерода.
Видно, что уже в 2010 году промышленники поняли абсурдность затеи, и новые мощности 10 лет практически не строили. Но, пишут авторы доклада, «мощности по улавливанию, утилизации и хранению углерода (CCUS) в США могут значительно вырасти в течение следующего десятилетия благодаря расширению льгот, которые потенциально могут быть предоставлены в соответствии с Законом о снижении инфляции (IRA)». Согласно IRA налоговый кредит на хранение или использование CO2, известный как «45Q», увеличил потенциальную стоимость для операторов проектов до $85/тCO2 для точечного улавливания и $180 для прямого улавливания из воздуха.
Какова реальная себестоимость этого безумия, авторы многочисленных проектов не хотят говорить. О сумме можно судить по тому, что ExxonMobil просит увеличить для своего американского проекта по захоронению СО2 налоговую льготу с $85 до $100 за метрическую тонну.
Скорее всего, речи об экономике улавливания и захоронения СО2 вообще не будет. Все сделают проще. Например, штат Вайоминг в марте 2020 года принял законопроект 200, предписывающий коммунальным предприятиям к 2030 году производить 20% электроэнергии на угольных электростанциях, оснащенных CCS. То есть либо вкладывай деньги в улавливание и захоронение СО2, либо закрывай станции.
Последний «писк научной мысли» в этом направлении − затапливать большие массы органики в Черном море, где ниже 200 метров вода почти не содержит кислорода, и, соответственно, органика не будет разлагаться с выделением СО2 (сохранность древних утонувших деревянных кораблей вроде бы это подтверждает). Впрочем, Дунай, Днестр, Кубань и другие реки наверняка несут в Черное море столько органики, что море можно объявить благодетелем человечества и для усиления эффекта запретить очистку канализации в городах по берегам оных рек.
Проекты достижения чистого нуля сегодня делятся на две категории, одна − «серьезная фантастика», то есть фантастика без эмоций, с графиками и выкладками. Вторая − «несерьезная фантастика», в которой авторы приводят те же выкладки, но относятся к ним именно как к фантастике. В качестве альтернативы Блумбергу можно посмотреть оценки Майкла Дж Келли расходов на достижение чистого нуля для США: «Затраты до 2050 года составят более $12 триллионов на проекты электрификации и $35 триллионов на повышение энергоэффективности зданий, в течение 30 лет потребуется рабочая сила, сопоставимая по размеру с сектором здравоохранения, включая удвоение нынешнего числа инженеров-электриков, а стоимость специализированных материалов в несколько раз превышает мировое годовое производство многих ключевых минералов».