Введение
За последние годы многие читатели не раз встречали новости о том, что солнечная и ветровая энергетика становятся всё дешевле. Международные организации регулярно публикуют данные о снижении стоимости солнечных панелей, росте эффективности оборудования и удешевлении производства электроэнергии из возобновляемых источников.
На этом фоне у многих возникает вполне логичный вопрос: если солнечная и ветровая энергетика дешевеют, почему счета за электроэнергию не всегда снижаются? Более того, в ряде стран цены для потребителей продолжают расти.
Этот вопрос часто становится предметом споров. Одни считают, что дешёвая генерация должна автоматически приводить к снижению тарифов. Другие утверждают, что развитие ВИЭ неизбежно делает энергосистему дороже.
Как обычно, реальность сложнее обеих крайних точек зрения.
Разберёмся, из чего на самом деле складывается стоимость электроэнергии и почему цена производства энергии на электростанции и итоговый счёт потребителя — далеко не одно и то же.
Что обычно имеют в виду, когда говорят, что ВИЭ дешевеют
Когда говорят о снижении стоимости солнечной и ветровой энергетики, чаще всего речь идёт о стоимости производства электроэнергии на самой электростанции.
Одним из наиболее распространённых показателей является LCOE (Levelized Cost of Electricity) — приведённая стоимость электроэнергии за весь срок службы объекта.
Этот показатель учитывает:
• капитальные затраты на строительство;
• эксплуатационные расходы;
• стоимость финансирования;
• объём выработки за весь срок службы.
По данным IRENA, за период с 2010 по 2023 год средняя мировая стоимость электроэнергии новых солнечных электростанций снизилась более чем на 80%, а наземных ветровых электростанций — примерно на 60%.
Именно эти данные обычно приводятся в публикациях о том, что ВИЭ становятся дешевле.
Однако важно понимать одну деталь.
LCOE показывает стоимость производства электроэнергии на объекте генерации.
Потребитель же оплачивает не только производство электроэнергии, но и её доставку, управление энергосистемой, поддержание надёжности электроснабжения и развитие инфраструктуры.
Поэтому стоимость генерации и конечная цена электроэнергии для потребителя — разные показатели.
Что входит в конечную цену электроэнергии
Когда потребитель получает счёт за электроэнергию, в него входит значительно больше компонентов, чем просто работа электростанций.
В зависимости от страны и структуры рынка в конечную стоимость могут входить:
• производство электроэнергии;
• передача по магистральным сетям;
• распределительные сети;
• подстанции и сетевая инфраструктура;
• балансирование энергосистемы;
• платежи за надёжность энергоснабжения;
• налоги и различные сборы.
Во многих странах доля сетевой инфраструктуры и сопутствующих услуг составляет существенную часть конечной стоимости электроэнергии.
Это означает, что даже заметное снижение стоимости генерации не всегда автоматически приводит к такому же снижению конечного счёта.
Причинная цепочка: почему снижение стоимости генерации не всегда снижает конечную цену электроэнергии
Чтобы понять механизм, полезно рассмотреть всю цепочку изменений в энергосистеме.
Рост доли солнечной и ветровой генерации приводит к появлению большого количества новых объектов, подключаемых к сети.
Далее возникает необходимость обеспечить их присоединение к энергосистеме.
• строительства новых линий электропередачи;
• модернизации существующих сетей;
• строительства подстанций;
• замены трансформаторов;
• установки дополнительных систем управления.
Следующим этапом становится усложнение управления энергосистемой.
Если раньше значительная часть генерации была сосредоточена на относительно небольшом количестве крупных электростанций, то теперь оператору приходится учитывать работу тысяч или даже миллионов распределённых ресурсов.
Это требует развития цифровых систем управления, телеметрии и прогнозирования.
По мере роста доли переменной генерации возрастает значение накопителей энергии, резервов мощности и различных системных услуг.
В результате структура затрат постепенно меняется.
Условно цепочку можно представить так:
Рост количества объектов генерации
Необходимость подключения новых объектов
Развитие сетевой инфраструктуры
Рост потребности в цифровом управлении
Потребность в накопителях, резервах и системных услугах
Дополнительные капитальные и эксплуатационные затраты
Влияние на конечную стоимость электроэнергии
Важно отметить, что величина каждого элемента этой цепочки зависит от конкретной страны, конфигурации сети, структуры рынка и особенностей энергосистемы.
Поэтому одинаковая доля ВИЭ может приводить к разным экономическим результатам в разных регионах мира.
Что происходит в периоды избытка и дефицита генерации
Особенность солнечной и ветровой энергетики заключается в том, что выработка зависит от погодных условий.
Солнечные станции производят энергию только при наличии солнечного излучения.
Ветровые станции зависят от скорости ветра.
Поэтому в энергосистеме возникают периоды избытка и дефицита генерации.
Во время избытка электроэнергии цены на оптовом рынке могут существенно снижаться, а в отдельных случаях становиться близкими к нулю или даже отрицательными.
Однако энергосистема должна обеспечивать надёжное электроснабжение не только в часы высокой выработки, но и в периоды её снижения.
• гидроаккумулирующие станции;
• газовые электростанции;
• гидроэлектростанции с регулируемой мощностью;
• механизмы управления потреблением.
Все эти решения требуют инвестиций и эксплуатационных затрат.
Поэтому снижение стоимости солнечной панели или ветрогенератора само по себе не устраняет необходимость финансировать остальные элементы энергосистемы.
Значит ли это, что ВИЭ не помогают снижать стоимость энергии?
Сторонники ВИЭ указывают на то, что снижение стоимости генерации позволяет уменьшать зависимость от топлива, снижать риски, связанные с колебаниями цен на газ и уголь, а также уменьшать стоимость производства электроэнергии в долгосрочной перспективе.
Кроме того, во многих странах солнечная и ветровая генерация уже относятся к числу наиболее дешёвых вариантов строительства новых генерирующих мощностей.
Критики обращают внимание на необходимость развития сетевой инфраструктуры, резервов мощности и накопителей энергии, которые также требуют значительных вложений.
Обе стороны обычно опираются на реальные факты, но часто рассматривают разные части одной и той же системы.
Стоимость генерации действительно может снижаться.
Одновременно могут расти затраты на сети, управление энергосистемой и обеспечение её надёжности.
Итоговый результат зависит от множества факторов:
• структуры энергосистемы;
• состояния сетевой инфраструктуры;
• структуры рынка электроэнергии;
• доли различных видов генерации;
• уровня развития накопителей энергии.
Поэтому универсального ответа, одинакового для всех стран, не существует.
Заключение
Возвращаясь к главному вопросу статьи: если солнечная и ветровая энергетика дешевеют, почему счета за электроэнергию не всегда снижаются?
Потому что стоимость производства электроэнергии является лишь одной из составляющих общей стоимости энергоснабжения.
Потребитель оплачивает не только работу электростанций, но и сети, подстанции, системные услуги, поддержание надёжности, развитие инфраструктуры и управление энергосистемой.
По мере роста доли солнечной и ветровой генерации всё большую роль начинают играть именно эти элементы.
Поэтому снижение стоимости солнечных панелей или ветрогенераторов не обязательно приводит к пропорциональному снижению конечной цены электроэнергии.
Главный вывод заключается не в том, что ВИЭ делают электроэнергию дешевле или дороже.
Главный вывод заключается в том, что современная энергосистема представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных элементов, где стоимость генерации является лишь одной частью общей экономической картины.
#энергетика #электроэнергетика #ВИЭ #солнечнаяэнергетика #ветроэнергетика #энергосистема #накопителиэнергии #энергопереход #экономика #ЭнергетикаБезШума
