Германия поставила себе цель снизить выбросы углекислого газа на 40 % к 2030 году и на 80–95 % к 2050 году (точка сравнения — 1990 год). Для того, чтобы достигнуть поставленной цели, государство еще с 2000-х годов стало поддерживать развитие возобновляемых источников энергии. Они считались главным инструментом для снижения выбросов. В 2000 году был принят закон о возобновляемых источниках энергии (EEG).
В 2019 году на Пасху Германия радовалась тому, что возобновляемые источники стали выдавать в энергосеть более 40 % общей выработки. Однако подведенные итоги 2018 года и первого полугодия 2019 года оказались не столь лучезарными.
В сентябре 2019 года компания-консультант McKinsey выпустила отчет (выходит каждые полгода), где проанализировала успехи Германии в 2018 году по достижению ею климатических целей. Вывод оказался неутешительным: Германия не достигает большинства поставленных целей, в том числе, по снижению выбросов.
По наблюдениям McKinsey, из 14 целевых показателей, которые учитывались при анализе, только шесть демонстрировали стабильность или позитивную динамику, начиная с 2012 года. К ним относятся, например, доля валового потребления электроэнергии из возобновляемых источников энергии. Она уже достигла 37,8 % при целевых 35 % в 2020 году. Число рабочих мест в сегменте ВИЭ остается достаточно стабильным и составляет около 338 тыс. человек. Цены на электроэнергию для промышленных потребителей также снизились с 2014 года и были только на 6,2 % выше средних по Европе (изначально — на 14,2 %). Однако в отчете отмечается, что при объеме выбросов 866 млн тонн выбросы CO2 в 2018 году по-прежнему были на 116 млн тонн выше целевого показателя, несмотря на сокращение на 4,5 % в предыдущем году. Для сравнения, снижение выбросов отдельно по сегменту электроэнергии составило 15 %. Таким образом, увеличение доли ВИЭ в электроэнергетике с 23,5 % в 2012 году до 37,5 % в 2018 году привело к сокращению выбросов углекислого газа лишь на 7 %.
Динамика за последние годы не дает основания предположить, что ситуация резко улучшится.
Выводы отчета показывают, что добиться снижения выбросов углекислого газа только за счет расширения использования ВИЭ в сегменте электроэнергетики невозможно. Необходимы меры в других сферах — в транспорте и теплоснабжении. Убедиться в этом можно при сравнении графиков ВВП, выбросов и энергопотребления, где отчетливо видна корреляция между ростом ВВП и ростом потребления всех видов энергии, в том числе — электрической.
Но инициировать изменения в сегменте транспорта оказалось чрезвычайно трудно. Пакет мер, утвержденный правительством Германии и предполагающий увеличение тарифов для транспортного топлива и отопления, был раскритикован как недостаточно стимулирующий.
Принятые к настоящему времени решения предполагают, что до 2022 года будут остановлены оставшиеся семь АЭС, полная генерирующая мощность которых составляет чуть более 10 ГВт (данные PRIS на 17 октября 2019 года). До 2030 года из энергосистемы будут изъяты 29 ГВт угольной генерации, а к 2038 году — оставшиеся 17 ГВт.
Энергобаланс едва балансирует
В отчете есть и другой вывод, как кажется, гораздо более важный: «Стабильность поставок будет поставлена под угрозу в среднесрочной перспективе после решения о поэтапном отказе от атомных и угольных станций, если отключенные мощности своевременно не будут заменены, а расширение сетей не будет проходить быстрее».
По мнению аналитиков McKinsey, без компенсационных мер стабильность поставок электроэнергии в Германии находится под угрозой. «Согласно модельным расчетам, к 2030 году потребуется дополнительная мощность в 17 ГВт, чтобы компенсировать вывод из эксплуатации, колебания возобновляемых источников энергии и смягчить пиковые нагрузки. В противном случае первые «узкие» места могут возникнуть уже в середине будущего десятилетия, и ситуация может ухудшиться к 2030 году», — отмечается в исследовании.
Действия правительства вызывают беспокойство не только у McKinsey, потому что, возможно, объекты традиционной генерации отключат от сети еще раньше. Профессор Бранденбургского университета технологий Гаральд Шварц (Harald Schwarz) проанализировал отчет группы экспертов, которую часто называют «Угольной комиссией», сформированной федеральным правительством в конце весны 2018 года. Отчет был передан в правительство в конце января 2019 года. Одно из его положений подразумевает отключение к 2022 году не только атомных, но и угольных станций (12,5 ГВт). «К сожалению, «Угольная комиссия» не проанализировала необходимые технические параметры, чтобы удостовериться в безопасности поставок электроэнергии на базе внутренних ресурсах Германии», — отмечает он в своей публикации «Will Germany move into situation with unsecured power supply?» в Frontiers in Energy (вышла в сентябре 2019 года). Безопасности поставок, по его данным, в докладе уделены 10 страниц из 366. В качестве постулатов выдвинуто три тезиса: во-первых, безопасность поставок важна Германии; во-вторых, ранее каждая европейская страна обеспечивала себя поставками электроэнергии; в-третьих, новое понимание обеспеченных поставок Министерством экономики Германии заключается в «прогнозируемых потери нагрузки» (Loss of Load Expectation), что потенциально может стать долгосрочной концепцией. «Данная модель учитывает не только параметры пиковой нагрузки и гарантированную мощность в стране, но и свободные генерирующие мощности в соседних странах, которые будут, возможно, продаваться на энергетическом рынке», — отметил профессор. Гаральд Шварц сокрушается, что Угольная комиссия не проанализировала, действительно ли Германия сможет получать недостающую ей электроэнергию в зимний пик потребления (с ноября по февраль) в условиях, когда другие страны Европы тоже будут находиться на пике потребления.
Также профессор Шварц удивляется планам Германии увеличить долю ВИЭ до 65 %. По его словам, не было общественного обсуждения вопроса, как поднять долю ВИЭ до заявленных параметров, но при этом сохранить устойчивость энергосистемы. «Объемы генерации должны буквально поминутно следовать за объемом спроса из-за отсутствия крупных хранилищ энергии в системе электроснабжения, а также недостаточной емкости сети для поглощения энергии от возобновляемых источников в моменты перепроизводства, но этот факт начисто игнорируется как в общественных дискуссиях, так и в материалах упоминавшейся выше «Угольной комиссии» правительства», — посетовал он.
Ключевая проблема в том, что «установленная мощность» и «гарантированные поставки» — это совершенно разные показатели. Если новый план по доведению доли ВИЭ до 65 % будет принят, выбывающие «традиционные мощности» могут быть с избытком замещены по параметру «установленная мощность». Благо, потребление электроэнергии в Германии стабильно и незначительно растет лишь за счет сегмента торговли и услуг. Такая ситуация типична для развитых стран, например, для экономики США.
Проблема в другом: по данным профессора Шварца, у ВИЭ крайне низкий процент гарантированных поставок электроэнергии. Например, у солнечных электростанций он нулевой. Для сравнения, у АЭС он наивысший среди «традиционных» видов генерации — 93 %. Иначе говоря, можно построить десять солнечных станций, но в зимний вечер ни одна из них не сможет дать электроэнергию для круглосуточного промышленного производства, электромобилей и электрических тепловых насосов.
Подобные случаи в других странах уже были, и они больно ударили как по потребителям, так и по самим энергокомпаниям. Первый случай — внезапное падение мощности на газовой и ветровой станциях в Великобритании в августе нынешнего года. Тогда без электроснабжения оказались около миллиона человек. «Компания-оператор сети, действия которой уже расследует регулятор энергетического рынка, подверглась критике со стороны представителей отрасли за то, что не предприняла меры, необходимые для предотвращения отключений электроэнергии», — отмечает The Guardian.
Второй — внезапное падение мощности в Техасе. «В результате вывода из эксплуатации угольных электростанций и слабой силы ветра в регионе на фоне жаркой погоды Техас оказался на грани массовых отключений электроэнергии. Цены на нее в моменте достигали 9 000 долларов за мегаватт-час вместо обычных 15 долларов», — отмечает Bloomberg.
Случаи на грани отключения системы были и в самой Германии. Случаи на грани отключения системы были и в самой Германии. «Технические специалисты с ужасом говорят: «Что мы будем делать, когда последние семь блоков остановят в 2022 году?». Сейчас они еще поддерживают renewables — но уже кошмар, что в сети творится», — поделился впечатлениями с корреспондентом Rosatom Newsletter руководитель департамента атомной энергетики МАГАТЭ Михаил Чудаков.
Цена без АЭС
Разбалансированность энергосистемы может спровоцировать скачки цен на электроэнергию: «Поскольку последняя атомная электростанция в Германии должна быть закрыта в 2022 году, мы ожидаем самого высокого ценового колебания в этом году», — считает партер фирмы по стратегическому консультированию Oliver Wyman Йорг Стеглих. Цены, по прогнозу, могут вырасти с 40 до 65 евро за МВтч. Университет ЭрлангенаНюрнберга (FAU) дает еще более пессимистичный прогноз: оптовая цена на электроэнергию может вырасти к 2023 году до 136 евро за МВтч (13,6 цента за кВтч).
Пока непонятно, с помощью каких технологий Германия будет решать проблему безопасного энергоснабжения и снижения выбросов. В публикациях встречаются такие варианты, как рост газовой генерации (но газовые станции выбрасывают углекислый газ), рост солнечной генерации и создание водородных накопителей (но в других публикациях отмечаются, что проекты с водородными накопителями отложены). McKinsey предположили, что для страны доступны три опции. Первая — договариваться с соседями об импорте. Вторая — рассчитывать на собственные силы, но этот путь потребует существенных инвестиций, поскольку новые ВИЭ будут строиться на менее привлекательных (экономически невыгодных) площадках. «Следует отметить, что продление срока службы атомных электростанций в Германии (без строительства новых) снизит общие расходы системы, но это не решит проблему в долгосрочной перспективе, поскольку все действующие АЭС Германии будут выведены из эксплуатации к 2050 году», — говорится в исследовании. В 2050-м — потому что даже в случае отмены решения закрыть все германские АЭС до 2022 года и продления срока службы до 60 лет самая новая АЭС (Neckarwestheim-2) должна будет выйти из эксплуатации в 2050-м году, поясняют аналитики. Третий вариант — гибрид первых двух.
Политическое волеизъявление
Пример Германии, где электроэнергетика еще справляется с высокой долей ВИЭ, равно как и примеры других стран, где сбои уже случились, показывают, что энергосистему лучше не доводить до состояния острой несбалансированности, чтобы не приходилось решать проблемы экстренно. Возобновляемые источники энергии — это зарекомендовавшее себя средство для снижения выбросов углекислого
газа, но все же у него тоже есть границы, которые задаются, прежде всего, возможностью эффективно решать поставленные задачи. Электроэнергетика на ВИЭ сама по себе не решает задачи выбросов, например, в транспорте. Кроме того, поставки электроэнергии из ВИЭ все еще нестабильны, поэтому необходимо поддерживать баланс с помощью электростанций, способных гарантировать выдачу мощности. И наиболее эффективны здесь АЭС.
Практика показывает, что решения в сфере энергетики политические. Остановить все АЭС в Германии к 2022 году было политическим решением. Ввести надбавку в счета потребителей за оплату электроэнергии из возобновляемых источников — тоже. Эти решения меняют структуру целых отраслей и областей знаний в масштабах государств. Сейчас одна из проблем в Германии — нарастающий дефицит специалистов, которые могли бы грамотно обслуживать уже вышедшие из эксплуатации АЭС.
В США за каждую станцию идет борьба не на жизнь, а на смерть. Наиболее свежий пример — решение штата Огайо поддержать работу атомных станций. «В конце июля 2019 года Огайо стал пятым штатом в США, принявшим законодательные акты о поддержке и выделении субсидий для атомных электростанций, расположенных на территории штата. Начиная с 2017 года, похожие программы для некоторых АЭС были приняты в штатах Коннектикут, Иллинойс, НьюДжерси и Нью-Йорк», — говорится в сообщении US Energy Information в начале октября 2019 года. Станции, принадлежащие FirstEnergy Solution, были на грани банкротства (компания обратилась за защитой от банкротства в марте 2018 года). Только новый губернатор Огайо смог спасти их, подписав соглашение о поддержке.
Такие ситуации — крайние случаи. Гораздо важнее для атомной энергетики стабильное признание на высшем государственном уровне ее возможности производить безуглеродную электроэнергию и обеспечивать стабильные поставки. Способы же поддержки найдутся. «Вопрос развития атомной энергетики точно не сводится к банальной развилке: «государство дает деньги» или «государство денег не дает». Важно, чтобы была создана среда, благоприятная для развития атомных технологий. А каким
В начало раздела способом поддерживать строительство АЭС, каждая страна решает сама. В Англии сделали contract for differenсе. В Турции, например, на проекте АЭС «Аккую» у Росатома есть соглашение с государством о гарантированном выкупе определенного объема электроэнергии по фиксированным ценам. Где-то это межправительственное соглашение между двумя странами, которое, как надежным зонтиком, защищает собой проект. Вариантов много, но участие государства обязательно», — отметил в интервью Rosatom Newsletter первый заместитель гендиректора «Росатома» Кирилл Комаров.
