Все это имеет значение при выработке электроэнергии. Баррель нефти может оставаться баррелем нефти независимо от того, добывается он в днем или ночью, однако мегаватт-час электроэнергии стоит намного меньше, когда люди спят, чем в середине дня и, тем более, когда все хотят вскипятить чайник. Трудности при распределении электроэнергии осложняет экономическую составляющую: вопрос не только в том, «сколько», но и «когда».
В то же время, всем известно, что возобновляемые источники энергии становятся дешевле. Каждый год, как показывает практика, расходы на ветровую и солнечную энергию снижаются по мере того, как мир совершенствует возможности в плане использования природных ресурсов. По данным американского Управления энергетической информации (EIA), официального агентства, в 2014 году нормированная стоимость энергии прибрежного ветра, показатель для сравнения различных методов выработки электроэнергии, составляла около $200 за МВт•ч; к 2023 году она снизилась до $127 без учета субсидий. Тем не менее, отрасль столкнулась с трудностями. По данным Bloomberg, губернаторы шести штатов недавно призвали Джо Байдена вмешаться, чтобы поддержать производителей. В Великобритании на последнем ежегодном аукционе оффшорной ветроэнергетики не было подано ни одной заявки.
Чтобы понять, что происходит, стоит детальнее изучить нормированную стоимость энергии. Мир возвращается от солнца и ветра к газу, углю или атомной энергии. Они различаются как в плане постоянных, так и по переменных издержек. Расходы на атомную станцию в основном являются фиксированными: после постройки производство еще одной единицы электричества уже обходится недорого. И, наоборот, в случае с газовыми станциями большая часть затрат приходится на топливо и, следовательно, является переменной величиной.
Усреднение затрат означает учет постоянных и переменных расходов в течение срока службы станции и определение их веса с учетом ожидаемого количества ватт-часов, которые будет вырабатывать станция. Это позволяет получить сопоставимый показатель. Согласно EIA, нормированная стоимость атомной энергетики составляет $91 за МВт•ч. Природный газ обходится в $43. Если сравнить это с ожиданиями относительно цен на электроэнергию, можно получить наглядное представление о том, выгодно ли строить новую электростанцию.
Однако расходы зависят от того, как часто источник производит энергию. Атомная электростанция будет обходиться дешевле всего, если будет работать постоянно, поскольку высокая стоимость начальных капиталовложений обеспечивает более высокую производительность. Газ с низкими постоянными затратами и высокими переменными издержками имеет более низкий эффект масштаба. Уголь находится где-то посередине. Если смотреть исключительно с финансовой точки зрения, то оптимальный баланс мощности заключается в том, чтобы атомная энергия обеспечивала «базовую нагрузку», или минимальный уровень спроса, уголь — «среднюю нагрузку» и, наконец, природный газ — «пиковую нагрузку», когда наблюдается максимальный спрос. Если добавить углеродный налог, то менее грязный газ вытеснит уголь, как это произошло в Европе за последние несколько десятилетий.
Коэффициент улавливания энергии
К сожалению, подобный баланс нарушают возобновляемые источники энергии, которые вырабатывают энергию в зависимости от погоды и часто требуют адаптации остальной части энергетической системы. Газ с низкими фиксированными, но высокими переменными затратами, может легко это сделать. Атомная энергетика с высокими постоянными и низкими переменными затратами намного дороже. Строительство атомной электростанции, рассчитанной на подачу энергии только в безветренные часы, обходится дорого.
Получается, солнечные панели и ветряные турбины сами по себе не так выгодны, как может показаться. Если они не могут обеспечить надежную выработку электроэнергии, когда это необходимо, то их генерирующая мощность имеет меньшую ценность по сравнению с обычной электростанцией. Чтобы действительно сравнить эти два показателя, необходимо определить не только расходы на производство каждого мегаватт-часа, но и стоимость этого конкретного часа.
На идеальном рынке, где цены обновляются ежеминутно и от одного сетевого узла к другому с учетом географического положения, можно было бы легко рассчитать относительную выгоду от любого источника энергии: она зависела бы от «коэффициента улавливания». Это разница между рыночной стоимостью, которую получает источник, и средней ценой на электроэнергию за определенный период. Цены должны быть выше, когда люди больше всего потребляют электричество, что повышает уровень использования источников, производящих электроэнергию в это время. К счастью для возобновляемых источников энергии, это обычно происходит в светлое время суток, что делает солнечную энергию полезной, или в холодные ветреные месяцы. Однако коэффициент улавливания будет снижаться по мере подключения к сети все большего числа возобновляемых источников энергии, поскольку избыток солнечных панелей означает, что в солнечную погоду цены на электроэнергию очень низкие или даже отрицательные.
Если взглянуть на затраты, рассчитанные EIA в Америке, то большинство возобновляемых источников энергии выглядят менее конкурентоспособными: стоимость солнечной энергии на уровне $23 за МВт•ч не дотягивает до среднего коэффициента улавливания в $20 за вырабатываемую электроэнергию. Это, тем не менее, достаточно хороший показатель, чтобы обойти остальные виды энергии, кроме берегового ветра, геотермальной энергии и установки дополнительных аккумуляторов в сеть. Оффшорная ветроэнергетика, напротив, выглядит совершенно неконкурентоспособной: коэффициент улавливания энергии составляет около $30 по сравнению со $100 за МВт•ч, более низкие коэффициенты имеют только атомная энергетика и уголь. Если добавить к этому рост издержек из-за более высоких процентных ставок и сбоев в цепочках поставок, неудивительно, что многие поставщики оффшорной ветроэнергетики испытывают трудности.
Неидеальные рынки
Большинство рынков электроэнергии не идеальны. Цены не отражают фактическую стоимость с учетом времени и места, а это означает, что они не являются идеальным ориентиром для определения того, сколько обществу нужно МВт•ч электроэнергии. Взять, к примеру, Британию. Оптовые цены на электроэнергию устанавливаются для получасовых блоков, откуда следует, что ценообразование даст достаточное представление о том, вырабатывают ли возобновляемые источники энергию в неподходящее время суток. Однако для всей страны установлена только одна цена. Большая часть береговых ветряных электростанций находится в Шотландии, поскольку в Англии до недавнего времени существовал фактический запрет на строительство таких электростанций, хотя спрос на электроэнергию в основном приходится на юг Англии. Нехватка мощностей в энергосистеме для подачи электроэнергии на юг означает, что оператор энергосистемы платит за отключение ветряных турбин в Шотландии, тогда как газовые электростанции в Англии продолжают работать.
В конечном счете решить такие проблемы поможет увеличение пропускной способности сети по передаче и хранению электроэнергии. Однако на данный момент сравнение затрат с коэффициентом улавливания не дало бы точного представления об относительных преимуществах строительства большего количества ветрогенераторов в Шотландии. Реальные расходы на возобновляемые источники энергии больше, чем кажется.
Подготовлено Profinance.ru по материалам издания The Economist
MarketSnapshot - Новости ProFinance.Ru и события рынка в Telegram
По теме:
Майкл Блумберг потратит $500 млн на попытку закрыть все угольные электростанции в США
МЭА: спрос на нефть, газ и уголь достигнет апогея в этом десятилетии
