Энергобаланс Европы: перед тем как начать складывать пазл или Mobilis in mobile

Идея написать большой цикл материалов об общей реальной картине фактического энергобаланса Европы носилась в воздухе давно, но окончательно созрела, когда в одном из комментариев к статье на ГЕО в очередной раз всплыла одна старая диаграмма. На протяжении ряда лет ее часто пытаются привести в качестве визуального подтверждения “скорого конца” эпохи ископаемого топлива и окончательной победы возобновляемых источников энергии. На этой картинке все замечательно, если бы не целый ряд прямых ошибок. Например, если верить этому источнику, то до середины XIX века уголь в мировом энергобалансе не участвовал вовсе.

Однако если опираться на реальные исторические данные, то промышленное использование углей, прежде всего в металлургии, в европейских странах началось с XI века, а к концу XVIII в Великобритании и Франции угледобыча стала ведущей отраслью горной промышленности. Кстати, в России Донецкий, Кузнецкий и Подмосковный угольные бассейны были открыты в 1721 – 1722 годах.

А промышленная добыча нефти в мире началась в 1859 году с удачной попытки бурения первой скважины в американской Пенсильвании и уже к началу Гражданской войны в США (1861 – 1865 гг.) нефть стала главной статьей экспорта “северян” в Европу. В 1867 году небезызвестный олигарх Джон Д. Рокфеллер основал “Стандарт Ойл Компани”, которая не только добилась абсолютной монополии на рынке, но и едва не “купила” на корню все тогдашнее американское правительство. Вопрос буквально стоял ребром. Практически один в один, как у нас в “деле ЮКОСа”.

Впрочем, это отдельная интересная история, к которой мы непременно еще вернемся. Сейчас лишь отметим, что на той картинке, которой постоянно пытаются размахивать необразованные хипстеры, нет даже слабой тени этих событий. По ней, когда на самом деле мир уже переходил на нефтяное топливо даже во флоте, а дома в деревне стабильно освещались керосином, тут нас пытаются убедить, что люди едва-едва сообразили, к чему полезному в хозяйстве можно пристроить уголь.

Впрочем, появление подобных, с позволения сказать, “веских аргументов” не удивительно. О личной жизни киношных звезд интернет и телевизор рассказывают на много подробнее и чаще, чем об устройстве современной энергетики. И в школе этому, увы, уже давно учат крайне поверхностно и фрагментарно. А сон разума, как гласит одна испанская поговорка, всегда порождает чудовищ.

К примеру взять модную ныне фетишизацию бесплатности альтернативной энергетики. Ветер, он чей? Бесплатный? Значит и электричество, с его помощью вырабатываемое, тоже получается даром! Значит что? Значит, надо застроить все вокруг ветряками и солнечными парками, а все остальные электростанции снести. Угольные, потому, что грязные, СО в атмосферу выбрасывают. Газовые – за компанию, потому что тоже что-то там выбрасывают и еще нечего Россию кормить. Ну а атомные, потому что опасные, вспомните Чернобыль с Фукусимой! И наступит в мире рай с дармовой энергией. А что ветрогенераторы сами по себе денег стоят, что они служат не вечно, а значит даже при бесплатном ветре создаваемая ими энергия все равно требует денег, причем, немалых, дороже, чем традиционная, так это уже “клевета и заговор транснациональных нефтедобывающих корпораций”.

Хотя, следует признать, изрядная доля ответственности за прогрессирующую фрагментарность общей энергетической картины мира лежит и на самих инженерах. Найти в легкодоступных открытых источниках в законченном и непротиворечивом виде всю общую картину нынешней структуры энергогенерации задача нетривиальная. Чаще всего, если что-то есть, то оно обычно, во-первых, отрывочно, во-вторых, часто узко специализировано. Например, доля ветрогенерации (считая по установочной мощности) в Европе в 2015 году составила 16%. Солнечной – 10%. Фактически, можно сказать, что четверть всей энергии создается “из ничего”? Увы, нет. Потому что это четверть не всей используемой в Европе энергии, а только той, которая приходится на электричество.

Подробно мы это дело разберем в следующих частях саги, а пока отметил, что, к примеру, в 2008 году в Европе энергии всего (на отопление, на приготовление пищи, на плавку металла, на бензин для автомобилей и все прочие нужны в целом) было израсходовано 98 тыс. ТВт*ч. Один ТераВатт*час равен одному миллиарду (10 в 9 степени) кВт*ч. Так вот, 31,5% этой прорвы энергии сгорело в автомобильных двигателях во всех видах топлива для ДВС. А собственно на электричество пришлось всего 15 тыс. ТВт*ч или 15,3% от совокупного объема потребления. Так что слушая рапорты о выходе на целую четвертую долю, стоит помнить, что это доля не от всего целого энергобаланса, а лишь от тех 15%. Ветер и солнце дают лишь 3,8% всей энергии, необходимой людям в повседневной жизни.

Кстати, к вопросу о перспективах всеобщего перехода на “тесломобили”. Прошу еще раз сравнить цифры. Энергии на обеспечения нужд автотранспорта в Европе тратится в десять раз больше, чем сегодня составляет все ее электрогенерация. Даже если учесть, что реальный пересчет имеет ряд тут не упомянутых поправок (о них мы тоже непременно поговорим в будущих частях, ибо оно чертовски интересно), все равно несоответствие масштабов существующей генерации и будущей потребности в ней очевидна.

А уж как разные участники  и стороны этого “рынка” втихаря пытаются, –  нет, не шельмовать, ну, право, как можно! – просто малость манипулировать цифрами, тут хоть детективные романы пиши.

Вот, например, как придать большей солидности маленьким цифрам? Надо их правильно подать. Возьмем, скажем, некую условную электростанцию с генератором мощностью в 1000 МВт. Уж не знаю почему, но обычно нормальные энергетики, когда говорят про электростанции, чаще всего оперируют именно такой стандартной величиной. Особенно, когда речь заходит про ядерные энергоблоки. Не будем нарушать традицию и мы. Эта самая электростанция, опять же условно, за усредненный месяц (30 суток по 24 часа) выработала 648 000 МВт*ч электроэнергии. В то же время, если  бы она работала на полную техническую мощность, то за то же время 1000 МВт * 30 дней * 24 часа = 720 000 МВт*ч. Как так получилось – вопрос отдельный. Не всегда требовалась полная мощность. Какое-то время ушло на всякого рода профилактические работы или загрузку топлива. В общем, в жизни всегда есть “по паспорту” и “как на самом деле”. Разница у специалистов называется коэффициент использования установленной мощности (КИУМ). Он получается путем деления фактического объема на паспортный и выражения результата в процентах. В нашем примере видно, что КИУМ составил 90%.

Вся эта заумь необходима для понимания, где именно нам придется внимательно следить за руками факира. Потому что КИУМ на атомных электростанциях в среднем составляет 90,3%; на угольных – 63,8%; на тепловых электростанциях на природном газе – 42,5%; на гидроэлектростанциях –  44%; тепловые электростанции на нефти и ее производных (мазут) – 7,8%. И вот с этого момента следим особенно внимательно. КИУМ ветрогенераторов – 20 – 40%; фотовольтаика (прямое преобразование солнечной энергии в электрическую) в зависимости от природных условий от 13% (Массачусетс, США) до 19% (Аризона, США); тепловые солнечные станции (это когда электричество вырабатывается паром, нагреваемым энергией солнца) в Калифорнии дают 33%; тепловые солнечные станции с хранением и сжиганием природного газа (Испания) – 63%.

Кому-нибудь еще надо объяснять, почему рекламщики альтернативной энергетики всегда в диспутах называют именно установленную мощность ветряных или солнечных парков и очень не любят говорить об объемах фактической генерации? Вот, берем крупнейшую в Латинской Америке станцию Amanecer Solar CAP Plant в Чили. Она обошлась в 250 млн. долл. США. Если по паспорту, то ее установленная мощность составляет 100 МВт. А если по факту, с учетом КИУМ? Может она теоретически 100, но фактически выдает около 18 – 20 МВт. Разница в пять раз! Потому куда удобнее махать паспортной мощностью, чем говорить о факте. Ибо формально правильно, а что это несколько разные вещи, так кто из нынешних фриков в таких тонкостях разбирается?!

Станция Amanecer Solar CAP Plant (Чили), Фото: pv-magazine-usa.com

Впрочем, и это еще не все. На сайте РусЭнергоРесурс говорится, что сегодня газовую электростанцию построить стоит примерно от 800 до 1000 евро за 1 кВт электрической мощности. Считаем по максимуму. Чтобы получить на выходе, с учетом КИУМ 20 МВт  фактической генерации, необходимо построить газовую электростанцию примерно на 50 МВт, что при указанных выше расценках тянет на 50 млн. евро или примерно 55,8 млн. долл. Конечно, там еще будут расходы на сам газ, но даже с учетом простой разницы в сметах, полагаю, как минимум год – полтора газ можно вообще не считать. А через пять лет все панели потребуют замены по причине их естественного вырождения.

Это безусловно не означает, что вся альтернативная энергетика с самого начала есть шулерство чистой воды. Просто вместо цельной картины, изложенной простыми и понятными словами, сравнивающей одинаковое с одинаковым и указывающей на взаимосвязь частей не только между собой, но и с всякими другими важными моментами, нам часто показывают только отдельные кусочки. К тому же, вместо непрерывного процесса, как в кино, только в виде некоторых статичных кадров. Вот картинка и не складывается. Ибо энергетика в целом лучше всего описывается девизом, начертанным на переборке подводной лодки капитана Немо: Mobilis in mobile – подвижный в подвижном. Там постоянно что-нибудь двигается. Спрос. Цены. Потребление. Научно-технические достижения. Абстрактные идеи. Некоторые из них на поверку оказываются большой аферой, как, например недавнее безумие “сланцевой революции”. Другие, вот скажем – европейская стратегия отказа от АЭС в пользу альтернативной энергетики, имеют под собой весьма и весьма серьезные основания. Когда мы до них дойдем, многие из вас согласятся, что на месте правящей верхушки ЕС, вы бы приняли точно такое же решение.

В общем, чтобы делать выводы, в том числе о будущем России в этом непростом мире, нужно сначала получить общую картину в целом. Если  вы не против, в следующих частях цикла “Энергобаланс Европы” давайте мы обо всем этом обстоятельно и поговорим.  Начав, как водится, с вопроса: нафига Европе нефть?

Фото: svs.gsfc.nasa.gov

Источник : http://geoenergetics.ru/2016/09/04/energobalans-evropy-pered-tem-kak-nac...