Гидроэнергетика Европейского Севера: Обзор и Перспективы
Европейский Союз активно стремится к переходу на возобновляемые источники энергии, и гидроэнергетика играет в этом процессе важную роль. В 2024 году почти половина электроэнергии, произведенной в ЕС, пришлась на возобновляемые источники энергии.
Энергетический баланс Европейского Союза в 2022 году.
За последние 5 лет доля ископаемого топлива в производстве электроэнергии в ЕС сократилась с 39% до 29%, в то время как доля возобновляемых источников выросла с 34% до 47%. По данным центра, показатель в 47% представляется рекордным - годом ранее он составлял порядка 44,8%. В абсолютных значениях показатели 2024 года составили порядка 1300 ТВт•ч.
Главным источником энергии среди возобновляемых стала ветрогенерация - на нее пришлось порядка 17,4% от общего объема производства электроэнергии. На второй и третьей строчках расположились гидроэнергетика и солнечные электростанции - с 13,2% и 11,1% соответственно, а замыкает рейтинг биоэнергетика с показателем в 5,5%.
Тем не менее большая часть электроэнергии в странах ЕС производится за счет традиционных источников - первое место в этом списке занимает атомная энергетика - 23,7% от общего объема энергии, газ - 15,7%, уголь - 9,8%, и другие ископаемые носители - 3,4%.
Несмотря на устойчивый рост возобновляемых источников, в 2023 году основную долю энергетического баланса ЕС по-прежнему занимали нефтепродукты - 37,7%. За ними следовали природный газ (20,4%), возобновляемая энергия (19,5%), твёрдые ископаемые виды топлива (10,6%) и ядерная энергия (11,8%). Впервые в истории ЕС, возобновляемая энергия заняла лидирующую позицию в производстве энергии - 46% от общего объёма. Ядерная энергия заняла второе место (29%), а на долю твёрдого топлива пришлось 17%.
Водородная энергетика как часть энергетической стратегии ЕС
Еврокомиссия 8 июля 2020 года опубликовала «Водородную стратегию для климатически нейтральной Европы». План, рассчитанный на 30 лет, предусматривает вложения € 470 млрд в строительство электролизных мощностей. Эти мощности будут питаться возобновляемой электроэнергией новых солнечных и ветряных электростанций, на которые уйдет еще € 340 млрд. При этом сейчас оборот водородной экономики в Европе составляет только € 2 млрд.
За первые четыре года действия водородной стратегии предусматривается развернуть в странах Евросоюза около 6 ГВт новых электролизных мощностей для производства 1 млн тонн «зеленого» водорода, то есть продукта, произведенного на источниках возобновляемой энергии (ВИЭ). В 2025-2030 годах эта цифра вырастет до 40 ГВт мощностей электролизеров и 10 млн тонн произведенного водорода. С 2030 года, согласно стратегии, «зеленый водород» станет зрелой технологией, используемой в отраслях, которые трудно декарбонизировать в рамках существующих технологий.
Европейские источники финансирования, включая план восстановления Next Generation EU COVID‑19 и Европейский инвестиционный банк, выделят существенные инвестиции для достаточных темпов запуска водородной экономики. Например, фонд Next Generation EU удвоил бюджет организации InvestEU, связанной с частным сектором. Назовем другие источники финансирования водородной экономики. Это прежде всего Европейский фонд регионального развития.
Не останется без дела Фонд выравнивания, направляющий инвестиции в государства-члены, чей валовой национальный доход составляет менее 90% от среднего по ЕС. Не забудем инструмент REACT-EU, ориентированный на восстановление после пандемии COVID‑19, а именно - на обеспечение дальнейшего экономического выравнивания стран-членов, а также Фонд справедливого перехода, созданный для содействия переходу на экологически чистую энергию регионов, зависящих от ископаемого топлива.
Еврокомиссар по внутреннему рынку Тьерри Бретон сказал, что альянс «разработает ряд конкретных проектов для поддержки усилий по декарбонизации европейских энергоемких отраслей промышленности, таких как сталелитейная и химическая. Альянс имеет стратегическое значение для „Зеленого курса“ и устойчивости нашей промышленности». По словам комиссара, на каждой стадии цепочки создания стоимости водорода - производство, передача, транспорт, промышленность, энергетика и отопление - альянс может дать рекомендации по необходимым корректировкам рынка труда и навыков, которые потребуются водородной экономике.
План отдает приоритет «чистому», «зеленому водороду», то есть тому, который производится на возобновляемой электроэнергии; в то же время он признаёт роль «ископаемого водорода» в переходный период.
Водород сегодня в основном производится из ископаемого топлива, включая газ и уголь. Ископаемое топливо используется также для выработки электроэнергии, для электролиза и в качестве сырья (водород получают из природного газа методом парового риформинга). Подвох в том, что этот процесс обеспечивает примерно 70−100 млн тонн углекислого газа в год в одной только Европе.
Водород, произведенный на ископаемом топливе без применения систем улавливания и хранения углерода, в этой терминологии называют серым. От производства «ископаемого водорода», «синего» и «серого», пока что отказываться не будут. Причина в том, что по соображениям стоимости этот продукт важен для быстрого снижения выбросов и для поддержки параллельного перехода на водород из ВИЭ.
Авторы стратегического документа полагают, что для получения низкоуглеродистого водорода можно адаптировать около 50% существующих производств «ископаемого водорода». К 2030 году производство «ископаемого водорода» потребует € 3−18 млрд, плюс до € 6 млрд уйдет на модернизацию существующих производств, то есть на установку на них систем улавливания углерода.
Сегодня «серый водород» можно производить всего за € 1,5 / кг. Эта цена и есть цель, к которой стремится ЕС в производстве «зеленого водорода», чтобы достичь паритета цен. «Серый» же водород не предполагается использовать вовсе. По оценкам Международного энергетического агентства (МЭА), цена на «зеленый водород» составляет € 3,5−5 / кг.
Для этого будут развернуты специализированные заводы по его производству в гигаваттном масштабе. Например, к 2024 году в ЕС планируют запустить не менее 4 ГВт электролизеров, а к 2030 году будет установлено не менее 40 ГВт. На это, по расчетам Еврокомиссии, уйдет не менее € 13−15 млрд. Еще € 50−150 млрд придется потратить на соответствующие ветряные и солнечные мощности, которые обеспечат электролизные предприятия электроэнергией.
В целом проекты ЕС предполагают, что к 2050 году инвестиции в производство «чистого водорода» достигнут € 180 млрд. Тут просматривается двойная цель: во‑первых, планировавшееся к 2030 году снижение выбросов будет достигнуто раньше. Во-вторых, водородное топливо - кратчайший путь к декарбонизации таких «трудных» отраслей, как «большая химия», производство стали и цемента.
Глава Е С по климату Франс Тиммерманс считает существующую в Европе газовую сеть важнейшим фактором перехода на «чистый водород». К 2030 году на транспортировку и хранение водорода, а также на заправочные станции потребуется около € 120−130 млрд, говорится в документе. Использование существующих газовых сетей поможет снизить конечную цену.
Водородная заправочная станция
Авторы водородной стратегии предполагают, что создание внутреннего спроса позволит Европейскому союзу занять лидирующее положение в области технологий по всей цепочке формирования стоимости, особенно в технологии электролизеров. В мире, где «зеленый водород» заменит углеводородное топливо, технологическое лидерство в области водорода, а также заработанный с его помощью моральный (и не только) капитал повысят значимость ЕС на международных площадках и укрепит его отношения с союзниками.
Гидроэнергетический потенциал Европейского Севера
В 1996 году Санкт-Петербургским проектным институтом «Ленгидропроект» разработана технико-экономическая документация «Первоочередные площадки ветроэнергетических станций и малых гидроэлектростанций для энергетических комплексов Архангельской области». Значительный гидроэнергетический потенциал Архангельской области связан с энергией морских приливов. Основной источник − Мезенский залив, где возможно строительство нескольких приливных электростанций.
Эти электростанции могут за счет использования энергии морских приливов (и отливов) обеспечить особенно дефицитной и дорогой пиковой электроэнергией потребности всего Европейского Севера. В 1970-1984 годах и 1999-2006 годах научно-проектным комплексом ПАО «РусГидро» прорабатывался проект строительства Мезенской ПЭС. Общая стоимость проекта с учетом инфляции капитальных затрат сейчас оценивается в 1,5 трлн рублей.
Основные площадки для строительства ветроэнергетических станций расположены на побережье Белого моря (Мезенский, Онежский и Приморский районы), где среднегодовая скорость ветра составляет от 5 до 8,5 м/сек.
В связи с этим возникают сложности с привлечением кредитных ресурсов на их реализацию. «С учетом сложившейся конъюнктуры в сфере электроэнергетики Архангельской области решение вопросов развития энергосистемы с использованием ВИЭ является актуальной задачей для региона. Но оно должно рассматриваться одновременно с вопросом повышения инвестиционной привлекательности рассматриваемых проектов, - считают в министерстве ТЭК и ЖКХ Архангельской области. - В случае появления на рынке ВИЭ отечественных разработок и комплектующих можно ожидать снижения стоимости этого вида оборудования по сравнению с западными аналогами.
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Доля возобновляемых источников в производстве электроэнергии в ЕС (2024) | 47% |
| Доля ветрогенерации в общем объеме производства электроэнергии в ЕС | 17,4% |
| Планируемые инвестиции ЕС в производство "чистого водорода" к 2050 году | € 180 млрд |