Германия: Энергетический поворот - Путь в никуда

На днях я перевел очень интересную статью, подробно разбирающую проблемы и ограничения, с которым сталкивается Германия в борьбе с собственной энергетикой, то есть с реализацией глобальной концепции Energiewende (Энергетический поворот). 

Статья немецкого профессора Зинна здесь: Hans-Werner Sinn: Балансировка волатильности - пределы немецкой зеленой революции



Для понимания уровня автора как специалиста:

Учился в Мюнстерском и Маннгеймском университетах. С 1984 года является профессором Мюнхенского университета. Директор Центра экономических исследований (Мюнхен). Президент Института экономических исследований.

До 2016 года был советником министра экономики.

Что мне показалось наиболее стоящим внимания в этой статье?

Балансировка – как она есть сейчас…

В настоящее время, разумеется, балансировка как пилы потребления, так и пилы производства зелени, производится за счет дублирующей генерации. Или как я полушуточно рассматривал в статье [Субботнее] Немецкое телевидение: Привыкайте к отключениям электричества, за счет тройной генерации.

Зацените тройную нагрузку на экономику.

Сначала Германия строит зеленую энергетику, которая как бы работает. Затем рядом строится/поддерживается нормальная энергетика, которая включается, когда лажается зеленая энергетика. Затем рядом каждый фермер и завод ставит себе резервную энергетику, которая включается, когда нормальная энергетика не успевает спасти систему, когда лажается зеленая энергетика.

Во-первых, это очень дорого, чтобы это имело бы хоть какой-то смысл нужно снизить расходы на 2/3 от текущих цен.

Доплата для компенсации фид-ин тарифов увеличилась с 0,19 цента за кВтч в 2000 году до 6,35 ц в 2016 году, что эквивалентно общей сумме субсидий в размере 24 млрд. евро.

В 2016 году текущие издержки производства электроэнергии из бурого угля составили около 0,6 цента за кВтч и 2 цента из каменного угля. Добавление 0,8 цента за кВтч или 0,7 цента за кВтч соответственно за права на выбросы в 2015 (7,5 евро за тонну CO2) дает текущие издержки в 1,4 цента за кВтч для бурого угля и 2,7 центов за кВтч для каменного угля. При этом фид-ин тарифы на электроэнергии от новых ветровых и солнечных установок составляют около 9 центов за кВтч. Таким образом, чтобы быть выгодной с национальной точки зрения, средняя стоимость ветра и солнечной энергии должна была бы упасть более чем на две трети.

/*здесь и далее в блоках цитирования – кусочки, вырванные из статьи профессора Зинна.

Во-вторых, традиционная энергетика не предназначена для балансировки, она просто для другого строилась. Соответственно при дальнейшем росте зелени, будет все больше убиваться угольная генерация. Особенно наиболее дешевая, работающая на буром угле, так как она одновременно и наименее маневренная.  И будет все больше расти потребление газа как за счет большего внедрения газовых пикеров, так и за счет принудительного перевода обычных газовых станций в малоэффективные режимы работы с частыми остановками. Уже сейчас угольные и газовые станции Германии работают в убыток, но закрывать их, как правило, не разрешают, так как без них система рассыпается.

В Германия пока не введена схема ценообразования, которая бы компенсировала владельцев традиционных электростанций, включая газовые станции, за предоставление услуг балансировки. В соответствии с текущим режимом ценообразования ветровая и солнечная генерация подвергает риску разрушения бизнес-модель обычных станций, хотя эти станции являются незаменимыми резервирующими мощностями для альтернативной энергетики.

Понятно, что эта ситуация нестабильная, тем более что зеленые требуют закрытия АЭС (запланировано полное закрытие до 2022) и закрытия угольных станций. При параллельно идущем процессе роста доли альтернативно одаренной энергетики, кто ее будет балансировать и кто вообще будет обеспечивать энергией в тихие зимние дни не совсем понятно. По всей видимости, многострадальные французские АЭС

В частности, это приводит к тому, что растет (Растет! Карл!) потребление дорого ископаемого топлива, то есть газа. А газа, обратите внимание мало в Европе, и даже мало в России, и даже во всем мире его не очень много. А вот падает потребление угля, которого на планете относительно много. И даже в Германии, его относительно много, во всяком случае относительно газа.

В-третьих, как показано в статье, из-за ограничения «неотрицательности», даже убивая базовую генерацию, Германия не сможем балансировать пики альтернативной энергетики, после достижения доли в 50-60%. При этом будет теряться 15-20% «произведенной» зеленой энергии. Причем самое важное в этом это падение «предельной» эффективности.

Так, например, при увеличении доли рынка с 50% до 60% только 58% дополнительно произведенной альтернативной энергии будет использоваться без хранения.

То есть за границей 50% рынка, плановый КИУМ каждой новой станции можно смело делить на 2. Что, естественно, опускает до уровня плинтуса и так жалкую экономическую эффективность альтернативной энергетики.

Соответственно, 50% рынка это вообще теоретический предел какой зеленая энергетика может достичь в Германии, даже насилуя изо всех сил остатки традиционной энергетики. На самом деле, рост расходов на субсидии и дотации убьёт тему ветра и солнца еще на границе около 30% рынка (сегодня порядка 22%).

Помочь в этом может только хранение, но с хранением все тоже сложно, увидим это позже.

Разумеется, все это не имеет никакого смысла, ни экономического, ни технологического. Как пишет профессор все это имеет только религиозный смысл:

Тем не менее, конечно, потенциальное сокращение выбросов CO2 вполне может оправдать дополнительные расходы с точки зрения глобального общественного блага.

Причем самое забавное, что, даже если не рассматривать глупость борьбы с выбросами бесцветного, безвредного газа без вкуса и запаха, необходимого для существования жизни на земле, то и сама борьба абсолютное к чему не приводит.



Тенденции снижения выбросов углекислого газа в Германии

Как видно на графике, результат борьбы в последние годы абсолютно нулевой. Если посмотреть более длинный временной ряд, то окажется что единственные годы, когда Германия снижала выбросы СО2, это было начало девяностых годов, когда усиленными темпами уничтожалась промышленность ГДР.

Понятно, что зеленых интересует не результат борьбы, а сам процесс, но тем не менее очень интересно сколько лет им еще удастся дурить народ. Даже слегка отупевший в последних поколениях, западный народ.

Балансировка – управлением спросом.

Одна из любимых зеленых тем это как раз балансировка спросом, кажется, Овца* рассказывал, как можно управлять спросом если не косить лужайки в час пик. Об этом же говорят, как относительно вменяемые сторонники смарт сетей, смарт счетчиков и смарт оборудования, так и не совсем вменяемые сторонники включения/выключения производственных процессов.

/* "Овца" (SkySheep) - известный образцовый эмигрант-либераст на АШ. Всегда готов обсуждать что угодно, лишь бы погуще завязанное на русофобию.

Так вот товарищ профессор объясняет эти троечникам, что проблема собственно не во внутрисуточной пиле, которую можно до некоторых пределов регулировать, и даже не во внутринедельных колебаниях. Основная проблема в сезонных колебаниях. В сезонных несовпадениях выработки альтернативно одаренной энергии и потреблении. В какие-то месяцы этой энергии много, очень много, так много что она никому не нужна, даже если Теслу дважды зарядить. И ничего с этим сделать нельзя, единственный вариант это энергию сохранить, упаковать и хранить несколько месяцев. Не пару часов, как это умеет делать батарейка Маска, а именно несколько месяцев.

В то время как требуемая емкость хранилища составляет 11,29 TWh без управления спросом, внутридневное управление спросом уменьшит объем хранения на 0,9% до 11,19 ТВт-ч, внутринедельное управление - на 5,9% до 10,62 ТВт-ч и внутримесячное управление на 11,0% до 10,05 TWh

Очевидно, что делать двойные инвестиции в основные средства, даже если они будут роботизированные, с тем, чтобы они полгода работали и полгода стояли, абсолютно глупо и неэффективно. До тех пор, пока нет возможности хранить многомесячный объем хранения, сезонные пики выработки будут теряться, и чем больше доля зеленой энергетики, тем больше будет теряться.

Сброс пилы на энергетику соседей

Товарищ профессор убедительно показывает, что внедрение значительных объемов альтернативно одаренной энергетики невозможно. И тем не менее она внедряется. Фокус этот удается в том числе за счет самого удобного вида балансировки – сброса пилы на соседей.

Германия, месячное производство/импорт не топливной электроэнергии

 

Хорошо видно, как Германия сбрасывает на соседей свои пики производства ветроэнергии. Разумеется, соседям не нравятся, что немецкая ветрохрень разрушает их энергетику, они пытаются от этого защищаться.

Если Германия не может сама решить свои проблемы волатильности, другие страны могут помочь, предлагая услуги балансировки. В настоящее время существуют серьезные препятствия для этого варианта, о чем свидетельствует частое появление отрицательных цен на электрическую энергии в Германии и установка трансформаторов фазового сдвига (блокираторов) соседними странами, которые блокируют международные перетоки электроэнергии.

Если, как показывает профессор Зинн, внедрение альтернативной энергетики в Германии невыгодно, бессмысленно и после какого-то уровня невозможно, то совершенно логично, что это же относится и к увеличенному в размерах рынку. Возникают ровно те же проблемы, но на первом этапе они менее заметны так как размазываются на больший объем традиционной энергетики. Вместе с тем энергосистемы Польши, Словакии и Чехии менее развитые, имеют меньшую долю газовых мощностей (Польша) и сами страны более бедные, поэтому проблемы балансировки зеленого немецкого счастья, у них чувствуются быстрее и резче.

Часть стран уже закрыла свои границы для немецкого «дешевого» электричества, остальные это сделают в ближайшие годы. Идущий параллельно процесс роста немецкой волатильности сети и снижения желания соседей решать за свой счет эту проблему, неминуемо приведет к тому, что потенциал этого «способа решения проблемы» будет полностью исчерпан в ближайшее время.
Подробнее на https://bezgin.su/ar…t-v-nikuda