Нереалистичный переход на зелёный

Сейчас доступно несколько оценок стоимости перехода США на 100% возобновляемую электроэнергетику (а у нас ни одного я не встречал).

Согласно исследованию Wood Mackenzie формирование 100% возобновляемой энергосистемы в США к 2030 или 2040 году потребует инвестиций в 4,5 триллиона долларов США. Это инвестиции в новые ВЭС, СЭС, линии электропередачи и накопители электроэнергии.

С учётом других оценок расходы варьируются от 4,5 трлн долларов к 2030 году или к 2040 году до 5,7 трлн долларов к 2030 году - это около четверти долга США. По самым минимальным оценкам это составит, примерно, 2000 долларов США на домохозяйство в год до 2040 года.

При этом сумма в 4,5 трлн. долларов США не включает в себя затраты в нефтегазовой и угольной сфере, которые будут ликвидированы. Также интересно то, что в оценке сообщается о том, что наиболее эффективным способом сокращения затрат на переход на 100% возобновляемую энергетику является использование атомной энергетики и природного газа для выработки порядка 20% электроэнергии.

Эксплуатация существующих атомных станций позволит сэкономить около 500 миллиардов долларов. Кроме того, перенос достижения цели в 100% возобновляемой энергетики до 2050 года позволит существенно сократить расходы, разработать и коммерциализировать новые передовые технологии.

Wood Mackenzie указывает: "В районах США, которые имеют значительное сочетание ветрового и солнечного потенциала, вероятно, могут достичь 50% возобновляемой энергетики без каких-либо проблем. При превышении 50% задача обеспечения надежной работы энергосистем переходит в острую фазу.
Ни одна крупная и сложная энергосистема в мире не работает со среднегодовым уровнем ветровой и солнечной генерации, превышающим 30 процентов. Другая проблема заключается в том, что установщики ветряных турбин столкнутся с проблемами NIMBY."
Нимби (англ. NIMBY, акроним от английской фразы «not in my back yard», что значит «не на моём заднем дворе») — англоязычный термин, обозначающий сопротивление местных жителей строительству или иным изменениям инфраструктуры на территориях, прилегающих к их домам. Чаще всего используется в негативном смысле.
Оценка Wood Mackenzie
Достижение цели в 100% возобновляемой энергетики без использования ядерной энергии зависит от развития аккумуляторных батарей большой ёмкости. Компания подсчитала, что для замены всей ископаемой генерации в США потребуется 1600 ГВт новой мощности ветра и солнца, а также 900 ГВт аккумуляторов для резерва. При этом во всём мире в эксплуатации и строительстве имеется только 5,5 ГВт аккумуляторных батарей. Однако, использование аккумуляторов можно существенно сократить если использовать атомные электростанции.

В энергосистеме США около 1060 ГВт мощности, из которых около 130 ГВт - это мощность ветровой и солнечной генерации. Для 100% возобновляемой энергетики к 2030 году потребуется построить в течении следующих 11 лет больше ВЭС и СЭС, чем общая мощность таких электростанций, установленных за последние 20 лет. Затраты на новые ВЭС и СЭС составят около 1,5 трлн. долларов США.

Строительство же необходимого количества аккумуляторов увеличит стоимость до 4 триллионов долларов, а новых линий электропередачи увеличит стоимость до 4,5 триллионов долларов. (В США в настоящее время около 200 000 миль высоковольтной передачи.)

Для достижения цели в 100% возобновляемой энергетики потребуется удвоить протяжённость линий электропередачи, что увеличит расходы на 700 миллиардов долларов. При это оценка Wood Mackenzie не включает дополнительные затраты, которые могут возникнуть в результате увеличения спроса на сталь, строительное оборудование или другие материалы.

80% возобновляемой энергетики более достижимая цель за счёт использования природного газа для выработки 20% электроэнергии, что позволит снизить расходы на системы хранения электроэнергии на 60%.

В Wood Mackenzie считают, что природный газ является важным резервным топливом для ВЭС и СЭС, которые являются прерывистыми технологиями и недоступны, когда солнце не светит и ветер не дует.

Оценка American Action Forum Analysis

Согласно анализу, проведенному American Action Forum Analysis, предложение о переводе 100% производства электроэнергии в США на возобновляемые источники к 2030 году потребует не менее 5,7 триллионов долларов инвестиций в ВИЭ и системы хранения электроэнергии. Это приблизительная оценка не включает непредвиденные расходы и является минимальной оценкой.

Оценка American Action Forum Analysis сделана исходя из следующего:
  • в США будут использовать солнечную энергию днем, а энергию ветра ночью;
  • когда ни солнечная энергия, ни энергия ветра не смог обеспечить генерируемую мощность, будет использоваться гидроэнергетика и накопители;
  • в США будут развивать все потенциальные гидроэнергетические ресурсы (спорный экологический вопрос);
  • затраты на системы хранения усреднены по наиболее дешевым в эксплуатации системам;
  • спрос на электроэнергию примерно неизменный (без пиков в дневное время); 
  • цены на электроэнергию от ВЭС, СЭС и систем хранения не будут расти, несмотря на то, что спрос на все эти источники из за такой политики буду стремительно расти.

GND-Required-Capacitypng


Screenshot_1png

Как показывают эти исследования, к 2030 году энергосистема 100% возобновляемого электроснабжения не реалистичная.

Ветровые и солнечные технологии являются прерывистыми, поскольку зависят от погоды и имеют низкий коэффициент использования мощности.
Для обеспечения надежного функционирования энергосистемы потребуется гораздо больше мощностей, чем при ископаемой энергетики.
К
роме того, аккумуляторная батарея в настоящее время не является жизнеспособным вариантом, поскольку технология является дорогой и все еще развивается.