Ветроэнергетика: освоение новых территорий
В первой декаде нынешнего века ветроэнергетика переживала бурное развитие, и казалось, она в большой степени способна заменить традиционные источники энергии. Однако специалисты не выражали большого оптимизма по поводу её дальнейшей экспансии, прогнозировали, что её рост должен замедлиться и она вряд ли завоюет мир. Что же произошло с ветроэнергетикой за последнее десятилетие? Насколько верными оказались оценки экспертов?
На первый взгляд, прошедшие годы опровергают этот несколько скептический настрой. Скажем, если в 2013 году общий объём установленных мощностей в ветроэнергетике составлял 300 ГВт, то к концу 2022 года он превысил 900 ГВт, то есть увеличился в три раза. Выработка электроэнергии в 2013 году на всех ветростанциях мира составила 635 ТВт·ч, в 2022-м — уже 2100 ТВт·ч, то есть в 3,5 раза больше, и доля ветра в мировом производстве электроэнергии за прошедшее десятилетие выросла с 2,7% до 7%.
В то же время в аналогичный период с 2004 по 2013 год установленные мощности выросли с 48 до 300 ГВт — в 6,3 раза, а производство электроэнергии увеличилось в 7,4 раза — с 86 до 635 ГВт. Таким образом, темпы роста ветроэнергетики действительно замедляются, и достигнутые 7% вряд ли когда-либо превратятся в 70%, хотя в 17% — не исключено.
Китай уходит в отрыв
Прежде всего, за прошедшие годы безусловное лидерство завоевал Китай. Он вышел на первое место ещё десять лет назад — и по установленным мощностям, и по производству ветроэлектроэнергии, но сейчас оставил далеко позади все остальные страны. По состоянию на конец 2022 года в Китае общий объём ветроэнергетических мощностей был 366 ГВт, это 40% мировых мощностей. В США, занимающих второе место, величина на тот же период была почти втрое меньше — 141 ГВт. Тройку лидеров замыкает Германия с 66 ГВт. Некоторые другие европейские страны (Великобритания, Франция, Испания) также сохраняют сильные позиции в ветроэнергетике, оставаясь в десятке лидеров, но в числе последних появилась и Бразилия (рис. 1).
Если в странах Европы, США, Канаде мощности ветровых станций и производство на них электроэнергии за десять лет выросли в 1,5—2,5 раза (а в среднем по странам Евросоюза — в 1,8 раза), то в Китае — почти в пять раз, а в Бразилии — в десять. То есть в случае с ветроэнергетикой мы наблюдаем ту же тенденцию, что и для солнечной энергетики, — смещение центров роста в развивающиеся страны, хотя и не так ярко выраженное (см.: Кирилл Дегтярёв. Солнечная энергетика: смещение к югу. — «Наука и жизнь» № 8, 2023 г. — Прим. ред.).
Отметим, что максимум производства ветроэлектроэнергии в странах ЕС приходится на 2019 год. В двух последующих — 2020 и 2021 годах — оно снижалось, затем вновь начало увеличиваться, но пика 2019 года достичь не удалось (рис. 2). И хотя на это повлияли и погодные условия, развитие ветроэнергетики в Западной Европе подходит к некоему пределу. Пока же Европа уверенно лидирует с точки зрения доли ветряной энергии в общем производстве электроэнергии. Для ЕС в целом она составила в 2022 году 17%, а, например, в Дании приближается к 50%, в Испании, Великобритании и Германии превышает 20%. Для сравнения, в Бразилии эта доля составляет 11%, в Австралии — 10%, в США и Китае — 8%, в Канаде и Мексике — 6%, а в Японии — всего 1%1.Эти 17%, достигнутые в ЕС, могут быть ориентиром, до каких пределов может вырасти ветрогенерация в мире в целом.
1 Расчёты автора на основе данных BP World Energy Statistics Review — 2022.
Выше, мощнее и дальше в море
Западная Европа, обращённая к Атлантике, имеет очень хороший ветровой режим, что, безусловно, способствует развитию ветроэнергетики, однако в этом регионе из-за большой плотности населения и развитой инфраструктуры имеется дефицит площадей, который сдерживает строительство ветроэлектростанций. Отсюда понятна тенденция последнего десятилетия — бурный рост так называемых оффшорных ветроэлектростанций, расположенных в море, где и сильный ветер, и много свободного места.
В 2013 году общая мощность оффшорных станций в мире составляла всего 7 ГВт, а к концу 2022 года она выросла в девять раз — до 63 ГВт2. Китай и по этому показателю вырвался вперёд. Мощность оффшорной ветрогенерации в данной стране увеличилась в 73 раза и в настоящий момент составляет более 30 ГВт. Это почти половина мирового объёма. Ещё почти столько же — у группы европейских стран: Великобритании, Германии, Нидерландов, Дании. И совсем немного (пока) у всех остальных стран (рис. 3). В десятку лидеров по мощности оффшорных станций вошли также Вьетнам и Тайвань (даже если рассматривать его отдельно от континентального Китая). На эти топ-10 стран сейчас приходится более 95% всех оффшорных ветроэнергетических мощностей мира.
2 Statista.com. Global capacity of offshore wind power 2009—2022. Published by Lucia Fernandez, Aug 30, 2023.
То, что Восточная Азия активно осваивает морскую акваторию в поисках ветровой энергии, закономерно — это такой же густонаселённый регион, как Западная Европа. Но почему оффшорные станции так активно развивает Китай, ведь в его центральных и западных частях много свободного пространства? Дело в том, что большая часть населения и экономики страны сосредоточены именно в прибрежной зоне. Поэтому масштабное развитие оффшорной энергетики там закономерно. Хотя крупнейший в мире ветропарк построен на севере Китая, в пустыне Гоби. Кроме того, недавно компания SANY Renewable Energy начала строительство ветропарка в Тибете на высоте более 5000 метров над уровнем моря. На данный момент это будет самая высоко расположенная электростанция в мире.