Глобальный рынок возобновляемой энергетики

Энергетические системы во всем мире претерпевают значительные изменения, многие из которых связаны с целевой политикой правительств, направленной на переход на энергетические источники с низким содержанием углерода, уменьшение загрязнения воздуха, обеспечение энергетической независимости и безопасности, снижение издержек и повышение энергоэффективности. Другие изменения продиктованы внешними факторами, в том числе расширением и глобализацией мирового энергетического рынка и глубокой социальной трансформацией в связи с распространением информационных и коммуникационных технологий в повседневной жизни.

В течение многих лет в мире идет постоянное и резкое увеличение количества мощностей возобновляемой энергетики. Специалисты выделяют пять основных причин для интенсивного развития этого сектора:

  • нацеленность множества стран на переход к экологически чистой энергетике, в том числе обязательства по сокращению выработки парниковых газов для предотвращения дальнейшего потепления климата;
  • растущая потребность в электроэнергии по всему миру, в первую очередь в развивающихся странах, где идет активный рост промышленного производства, а также обеспокоенность правительств этих стран по поводу экологической обстановки и недостаток собственных традиционных ископаемых ресурсов;
  • стремление многих небольших стран к независимости от импорта энергоносителей;
  • увеличение цен на традиционные ископаемые виды топлива;
  • постоянно снижающаяся стоимость производства энергии из экологически чистых источников.

Общая установленная мощность объектов возобновляемой энергетики в мире составила 991 ГВт в 2007 году, 1225 ГВт в 2010 году и 2008 ГВт в 2016 году. Количество мощностей без учета больших гидроэлектростанций выросло с 414 ГВт в конце 2009 года до чуть более 1650 ГВт к концу 2019 года. В 2018 году было введено 167 ГВт новых мощностей ВИЭ по сравнению с 160 ГВт в 2017 году, причем этот рекордный показатель был достигнут, несмотря на продолжающееся снижение капитальных затрат на солнечную и ветровую энергию, а также на изменение политики, которое затронуло инвестиции в Китае во второй половине года. 

Учитывая все основные технологии, генерирующие электричество (ископаемые и безуглеродные), в 2009-2019 гг в мире было построено 2366 ГВт мощностей, из этого количества на долю солнечной энергии приходится 638 ГВт, доля угля — 529 ГВт, а энергия ветра и газ занимают третье и четвертое места с долями в 487 ГВт и 438 ГВт, соответственно.

Общемировая доля выработки электроэнергии из возобновляемых источников достигла 12,9% в 2018 году по сравнению с 11,6% в 2017 году. 

Глобальные инвестиции в новые мощности возобновляемой энергии с 2010 по 2019 год включительно составили 2,6 трлн долл США. В 2018 году мировые инвестиции в экологически чистую энергетику снизились на 8% по сравнению с предыдущим годом до 332,1 млрд долл США, и это был пятый подряд год, когда инвестиции в эту область превысили порог 300 млрд долл. В предыдущие годы инвестиции были на уровне $61.7 млрд в 2004, $88 млрд в 2005, $129.2 млрд в 2006, $182.2 млрд в 2007, $205.2 млрд в 2008, $206.8 млрд в 2009, $276.1 млрд в 2010, $324 млрд в 2011, $290.7 млрд в 2012, $268.6 млрд в 2013, $321.3 млрд в 2014, $360.3 млрд в 2015, $330.1 млрд в 2016, $361.7 млрд в 2017 и $332.1 млрд в 2018.

Конкурентоспособность возобновляемых источников энергии резко возросла. Выровненная стоимость электроэнергии (показатель, который позволяет сравнивать различные методы производства электроэнергии) снизилась с 2009 по 2019 гг на 81% для солнечной фотоэлектрической генерации и на 46% для наземной ветряной генерации.

К 2016 году почти 70 стран мира использовали схемы аукционов или тендеров для поддержки развития возобновляемой энергетики, для сравнения в 2010 году их количество составляло меньше 20. Первыми подобный механизм использовали развивающиеся страны, такие как ЮАР или Бразилия, затем эта тенденция распространилась на рынки развитых стран, такие как ЕС или Япония. Конкурсные схемы со временем превратились в наиболее предпочтительный политический механизм, поскольку они сочетают в себе ценовую конкуренцию, контроль над объемами и способны поддержать самый экономичный вариант введения мощностей возобновляемой энергетики, благодаря чему за последние годы удалось достичь рекордно низких цен на энергию из экологически чистых источников.

Корпорации выкупили в 2018 году 13,4 ГВт возобновляемой энергии посредством долгосрочных контрактов на поставку электроэнергии, увеличив цифру предыдущего года более чем в два раза. Всего в сделках участвовали 121 компаний из 21 стран. С 2008 года корпорации подписали контракты на покупку более 32 ГВт экологически чистой энергии, при этом 86% приходится на годы после 2015, а на один лишь 2018 год — 40% от общего объема.

Перспективы возобновляемой энергетики в мире

Мировой энергетический портфель постепенно трансформируется с 70% энергии из ископаемых источников в 2018 году до 70% энергии из возобновляемых источников к 2050 году, когда солнечная и ветряная энергетика будут совместно вырабатывать около половины используемого в мире электричества. Эти два способа выработки энергии будет дополнять гидроэнергетика, возможности которой, однако, будут существенно ограничены нехваткой ресурсов, а также ядерная энергетика, характерными особенностями которой являются высокие издержки и недостаток гибкости.

Угольная энергогенерация будет сокращаться по всему миру за исключением Азии. Своего пика производство электроэнергии на основе угля достигнет к 2026 году, а затем будет снижаться. Генерация на основе газа удвоится до 2050 года.

Компании по всему миру до 2050 года инвестируют 13,3 трлн долл США в строительство более 15 тыс ГВт новых энергомощностей, включая 77% мощностей возобновляемой энергетики. В то же время, инвестиции в традиционную топливную энергетику не превысят в этот период 2 трлн долл США. Развитие энергосетей потребует еще 11,4 трлн долл инвестиций в следующие 30 лет в связи с растущими спросом и потреблением.

Виды возобновляемой энергетики

Солнечная энергетика

Солнце — источник большого количества неиссякаемой и экологически чистой энергии, именно поэтому со временем и по мере удешевления технологий солнечная генерация вполне способна полностью покрыть мировую потребностью в электричестве, заменив собой традиционные источники энергии. Уже сейчас рынок солнечной энергетики предоставляет выбор из нескольких технологический решений, и эта отрасль постоянно и очень быстро развивается. Многие страны внесли развитие этого сегмента в список своих приоритетов уже в ближайшие годы, инвестиции в развитие области солнечной энергетике постоянно растут.

Ветряная энергетика

Энергия ветра является одним из самых рентабельных и распространенных видов возобновляемой энергии. Сила ветра может быть использована практически в любой точке нашей планеты для получения электричества без загрязнения окружающей среды с использованием площадей как на суше, так и в прибрежных зонах морей.

 

Геотермальная электростанция MaibararaГеотермальная энергия

Также как гидравлические, ветряные или солнечные ресурсы, геотермальные источники энергии являются чистыми, безопасными и возобновляемыми. Геотермальная энергия отвечает современным потребностям в защите окружающей среды и устойчивом развитии, это источник энергии, который работает бесперебойно с использованием естественного тепла из глубин земной коры. Пока что человечество научилось преобразовывать в электроэнергию не все тепло, а лишь то, которое сконцентрировано в особых областях, где расплавленные массы магмы находятся очень близко к поверхности.

Инновационное неископаемое топливо

На данный момент в мире исследуется, разрабатывается и используется множество видов топлива, которые являются альтернативой традиционному ископаемому топливу. Существует масса классификаций видов новых видов топлива, наиболее общим образом их можно разделить на твердые, жидкие и газообразные. По способу получения инновационное топливо делится на синтезируемое из органического сырья (биотопливо) и синтезируемое из неорганических материалов.

Гидроэнергетика

Идея гидроэнергетики состоит в преобразовании энергии водяных потоков в полезную энергию для человека. В 20 веке многие страны активно и успешно развивали крупные объекты гидрогенерации мощностью в несколько гигаватт, поэтому этот сегмент до сих пор занимает существенную долю всей возобновляемой энергетики в мире. В последнее время все больше внимания уделяется развитию так называемой малой гидрогенерации.

 

Морская энергетика

Морская энергетика основывается на применении различных технологий, в том числе использовании энергии волн, морских течений и приливов, а также разности температур и солености в различных слоях воды. Пока что этот сегмент возобновляемой энергетики развит слабо и в большей части стран, занимающихся его изучением, проходит тестирование на небольших объектах, однако существуют и образцы промышленного применения некоторых таких технологий. По оценке компании Atlantis Resources, потенциальные мировые ресурсы морской энергетики составляют 120 ГВт.

Новые виды транспорта

Транспорт потребляет порядка 30% всей вырабатываемой в мире энергии и ответственен за выработку четверти всего углекислого газа на планете и значительную часть вредных выбросов, при этом доля участия возобновляемой энергетики в этом секторе по-прежнему очень мала. До 2030 года ежегодный рост энергопотребления транспортного сектора в мире будет составлять около 1%.

 

Системы хранения энергииЭнергоэффективность и хранение энергии

Повсеместное распространение возобновляемых источников энергии, в том числе в частном и коммерческом секторе, ведет к тому, что проблема сохранения излишков энергии, полученных в часы пикового производства, становится все более актуальной. Различные производители предлагают разнообразные пути решения этой задачи, в том числе стандартное хранение с использование аккумуляторов или переработку излишков энергии в водородное топливо.

Очистка и деминерализация водыОчистка и опреснение воды

Разработка и распространение технологий в сфере повторного использования и деминерализации воды постепенно становится одной из важнейших мировых задач, потому что ситуация с дефицитом пресной воды усугубляется с каждым годом на фоне растущих промышленных нужд и потребностей населения, а также катастрофической нехваткой станций глубокой очистки.

 

Переработки мусора и возобновляемые ресурсные технологииПреобразование мусора в энергию и переработка отходов

Переработка бытового мусора и промышленных отходов, в том числе для получения энергии, является одним из перспективных направлений благодаря практически нулевой стоимости сырья и стремительно развивающимся технологиям в этой сфере.

 

 

Изменение климата и устойчивое развитие

Экосистема нашей планеты находится под угрозой, это доказывают многочисленные научные исследования. Естественные механизмы, которые управляют климатом Земли, а также существование всех видов живых существ все сильнее разбалансируются. Наша планета переживает беспрецедентное глобальное потепление, на что однозначно указывает множество исследований, проведенных в последние 25 лет несколькими всемирно известными уважаемыми организациями, такими как IPCC.