зелёных технологий в 2022 году, в большинстве случаев такой параллельной системой является скучная, традиционная система, работающая либо на природном газе, либо на угле. Позвольте мне подчеркнуть это: "зеленые технологии" сегодня настолько ненадежны в большинстве мест, что те населенные пункты, которые пытаются внедрить "зеленые технологии", не имеют другого выбора, кроме как поддерживать полную традиционную систему для своего общего пикового спроса - за полную стоимость.
Гринтех в его нынешней форме просто не способен сократить спрос на ископаемое топливо более чем на дюжину или около того процентных пунктов, и даже это "достижение" возможно только в географических районах, достаточно идеальных для этого. В нескольких местах с хорошим потенциалом "зеленых технологий" была предпринята попытка заменить половину существующей традиционной генерации электроэнергии "зелеными технологиями", но решение вопросов, связанных с пропускной способностью энергосистемы, прерывистостью и передачей электроэнергии, приводит к четырехкратному росту цен на электроэнергию* (В Калифорнии рост цен ближе к трехкратному, но это потому, что Калифорния обманывает. Калифорния не поддерживает полную резервную систему ископаемого топлива, а вместо этого импортирует энергию, полученную из ископаемого топлива, из соседних штатов. В акте бухгалтерского сутяжничества Калифорния называет такой импорт нулевым углеродом, потому что углерод был произведен по другую сторону границы штата. Закатывайте глаза).
Тем не менее, существует дополнительная технология, которая, возможно - акцент на слове "возможно" - сможет выровнять эти вещи: батареи. Идея заключается в том, что вырабатываемая "зелеными" технологиями энергия может храниться в аккумуляторах до тех пор, пока она не понадобится. Прерывистость? Диспетчеризация? Несоответствие спроса и предложения? Все решено! В некоторых случаях можно сократить даже расстояния передачи электроэнергии.
К сожалению, то, что прекрасно работает в теории, на практике сталкивается с рядом проблем. Первая - это цепочки поставок. Как добыча нефти сосредоточена, так и основное сырье для лучших на сегодняшний день аккумуляторов - литий. И так же, как нефть необходимо перерабатывать в пригодные для использования продукты, сырой литий необходимо перерабатывать в концентрат, очищать до металлов, а затем собирать в батареи. Сегодняшние цепочки поставок лития требуют беспрепятственного доступа к Австралии, Чили, Китаю и Японии. Это немного проще, чем с нефтью, но не намного. Если что-то случится с Восточной Азией в целом - а со всей Восточной Азией должно произойти очень многое - основную часть системы создания добавленной стоимости для батарей придется перестраивать в другом месте. Это потребует времени. И денег. Очень много. Особенно если целью является масштабное применение технологии литиевых батарей.
Этот масштаб - вторая проблема. Литиевые батареи дороги. Они являются вторым или третьим по стоимости компонентом среднего смартфона, и это при том, что батарея хранит всего несколько ватт-часов. Они составляют более трех четвертей стоимости и веса большинства электромобилей, а это батарея, которая хранит всего несколько киловатт-часов.
Батареи для городских сетей требуют мегаватт-суток. Для достижения значимого уровня накопления электроэнергии с помощью "зеленых технологий" потребуются системы батарей на уровне сети, способные хранить энергию в течение как минимум четырех часов, чтобы покрыть большую часть этого ежедневного периода высокого спроса. Если предположить, что технологические усовершенствования в мире батарей, которые происходили с 1990 года, продолжатся и в 2026 году, то стоимость четырехчасовой литиевой системы хранения энергии в сети составит около 240 долларов за мегаватт-час мощности, что в шесть раз превышает стоимость стандартной парогазовой установки, которая в настоящее время является самым распространенным электрогенерирующим оборудованием в США. Важное замечание: эта цифра 6x не включает стоимость генерирующего актива, который фактически заряжает батарею, а также стоимость передаточного актива для доставки электроэнергии к батарее.
По состоянию на 2021 год в США было 1100 гигаватт установленных электрогенерирующих мощностей, но только 23,2 гигаватта накопителей электроэнергии. Примерно 70 процентов из этих 23,2 гигаватт - это так называемое "насосное хранилище", то есть использование избыточной генерируемой энергии для перекачки воды вверх по склону и последующего спуска воды по водотоку для питания генератора по мере необходимости. Большая часть остальных 30 процентов - это своего рода хранилища, расположенные в домах людей. Лишь 0,73 гигаватта хранилищ фактически находятся в виде батарей. Американский штат, который наиболее привержен идеологии "зеленого" будущего, - это Калифорния. В целом в штате имеется достаточное количество накопителей - не батарей, а именно накопителей - для получения электроэнергии в течение одной минуты. Лос-Анджелес, американский мегаполис с самым агрессивным планом по установке сетевых накопителей, не планирует достигать часового запаса энергии до 2045 года.
Помните, что речь идет об одном часе хранения для нынешней системы электроснабжения Лос-Анджелеса, а не об удвоении, которое потребуется для осуществления мечты о всеобщем внедрении электротяги для легковых машин и легких грузовиков.
Да и эти волшебные четыре часа не будут чем-то большим, чем первый шаг на долгом и извилистом пути. Настоящий переход к углеродно-нейтральной энергосистеме потребует способности сохранять на пике не часы, а месяцы электроэнергии для сезонов, когда не так ветрено или солнечно. Мы не знаем всего о мире энергии, но мы точно знаем, что на всей планете не хватит литиевой руды, чтобы позволить такой богатой стране, как Соединенные Штаты, достичь такой цели, не говоря уже о всем мире в целом * (Означает ли это, что сетевое хранение как концепция является глупой? Нет. Я говорю о другом. В настоящее время большинство энергокомпаний поддерживают вторичный парк генерирующих активов, которые включаются только для пиковых потребностей в отоплении и/или охлаждении несколько дней в году. Это дорогие пресс-папье. Установка накопителей на один час не только позволяет вывести из эксплуатации многие из этих электростанций-пикеров, но такие накопители могут использоваться каждый день для снижения обычного дневного пикового спроса. В зависимости от местоположения и погоды, это снижает потребление топлива на 4-8 процентов. Примените это в масштабах всей страны, и, хотя вы определенно не достигнете нулевого уровня, вы все равно будете говорить о большом количестве энергии).
В-восьмых, существует мало обсуждаемый финансовый вопрос, который вскоре может сделать всю эту дискуссию спорной.
В местах с хорошими солнечными или ветровыми ресурсами большинство текущих оценок цен показывают, что совокупные затраты на топливо, обслуживание и установку "зеленых" технологий по сравнению с традиционными более или менее равны. С финансовой точки зрения, основное различие заключается в том, когда нужно вкладывать капитал. Примерно пятая часть общих затрат за весь срок службы традиционной электростанции расходуется на приобретение земли и строительство объекта, а остальная часть в течение десятилетий расходуется на закупку топлива и обслуживание объекта. В отличие от этого, в "зеленых" технологиях почти все затраты осуществляются на начальном этапе, а в случае с наземными ветряными турбинами - на две трети. В конце концов, затраты
