Что заменит атомную энергию и уголь в электроэнергетике Германии?

В 2022 году в ФРГ будет закрыт последний атомный реактор — в стране действует соответствующая законодательная норма. К 2038 году Германия планирует закрыть все свои угольные электростанции.

Таким образом, в течение следующих двух десятилетий ФРГ будет постепенно лишаться объектов генерации, традиционно обеспечивающих базовую нагрузку, порядка 50% генерирующих мощностей придется заменить. Примерный график закрытия атомных и угольных мощностей представлен на рисунке ниже.

Эволюция энергосистемы Германии

В Германии было проведено огромное количество исследований и составлено множество моделей, в которых описывается, как будет работать энергосистема с высокой долей вариабельных возобновляемых источников энергии. На днях в их полку прибыло. Компания EuPD Research по заказу Ассоциации солнечной промышленности Германии (BSW-Solar) подготовила исследование «Энергетический переход в контексте выхода из ядерной энергетики и угля — перспективы на рынке электроэнергии к 2040 году», содержащее, по словам авторов, «реалистичную картину будущего немецкого рынка электроэнергии».

В работе показано, как и в каком масштабе должно производиться расширение возобновляемых источников энергии до 2040 года при соблюдении всех условий в области экологии, экономики и надёжности энергоснабжения.

В краткосрочной перспективе основную роль может сыграть фотоэлектрическая солнечная энергетика, отмечают авторы. В отличие от ветроэнергетики она не требует длительных процессов согласований и утверждений. Солнечная энергетика популярна у публики, её развитие как правило не встречает препятствий со стороны местных сообществ, а стоимость единицы энергии низка и продолжает снижаться.

Исследователи подсчитали, что к 2030 году Германии потребуется установленная мощность фотоэлектрической солнечной энергетики в 162 гигаватта (ГВт), а к 2040 году — 252 ГВт. В противном случае, к 2040 году образуется дефицит электроэнергии, превышающий 100 ТВт*ч, вызванный выводом из эксплуатации угольных и атомных электростанций. В настоящее время установленная мощность солнечной энергетики составляет около 50 ГВт, то есть предлагается пятикратное увеличение мощности к 2040 г.

Предполагается, что вырастут все отраслевые сегменты, но особенно сильно — средние и крупные фотоэлектрические станции мощностью более 500 кВт — с нынешних 15,7 ГВт до 126,7 ГВт в 2040 г. Установленная мощность домашних кровельных электростанций вырастет с 6,6 до 35 ГВт, а «промежуточный сегмент» — средние коммерческие объекты мощностью до 500 кВт — с 24 до 91 ГВт.

Конечно, в дополнение к фотоэлектрической энергии, будут развиваться и другие возобновляемые источники – ветровая энергетика, которая сегодня является главным производителем ВИЭ-электричества в ФРГ и останется таковым к 2040 г, и биоэнергетика. Развитие наземной ветроэнергетики сегодня в Германии сталкивается с рядом проблем. Авторы исследования предположили, что в этом секторе ежегодно будет строиться с среднем три гигаватта.

Это увеличит его установленную мощность до 90 ГВт к 2030 году и до 115 ГВт к 2040 году. Параметры развития офшорной ветроэнергетики в докладе соответствуют текущим государственным целям: 7,7 ГВт к 2020 году и 15 ГВт к 2030 году. На 2040 год установленная мощность морской ветроэнергетики прогнозируется на уровне 29,4 ГВт.

В целом, структура установленной мощности электроэнергетики будет меняться следующим образом:

При такой структуре доля ВИЭ в потреблении энергии к 2040 году вырастет до 82%.

В своем исследовании EuPD Research ожидает значительного увеличения потребления электроэнергии в Германии к 2040 году — с 530 тераватт-часов в 2018 году до 657 тераватт-часов в 2030 г и до 880 тераватт-часов в 2040 г. Причина: электрификация транспорта и развитие технологий «Power to X» (преобразование электроэнергии главным образом в синтетический газ, например, водород).

Аналитики также отмечают, что изменение в структуре электроэнергетики потребует существенного увеличения емкости систем хранения энергии. К 2040 году она должна будет увеличиться в тридцать раз — с 1,9 до 59 ГВт*ч. При этом ключевую роль будут играть накопители энергии, установленные у потребителей:

Для компенсации сезонных колебаний выработки солнечных электростанций потребуются большие мощности электролиза, обеспечивающие производство газа в объёмах, достаточных для обратной выработки около 40 ТВт*ч электроэнергии в год.

Сформулированные в докладе направления развития энергетической системы наталкиваются на препятствие следующего плана. В Германии установлена граница развития солнечной энергетики в 52 ГВт, по достижении которой новые объекты единичной мощностью менее 750 кВт перестанут получать возмещение в рамках действующих механизмов поддержки ВИЭ. Поскольку эта граница будет достигнута уже в следующем году, в Германии ведутся оживленные дискуссии по поводу её отмены. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на Эконет в Pinterest!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet