Эстония поставила перед собой цель к 2030 году покрывать годовое потребление электроэнергии за счет возобновляемых источников. Это означает, что мы хотим производить возобновляемую энергию в количестве не ниже объема годового потребления. Не обязательно каждый день или каждый час.

Несмотря на амбициозность, эта цель вполне достижима. При желании ее можно достичь даже быстрее, чем планируется. Если посмотреть на текущие планы и проекты наших разработчиков в сфере возобновляемой энергии, то цель 2030 года вполне реально перенести на несколько лет ближе.

Наибольший вклад вносит ветряная энергия. Много говорят о морских ветропарках, но, учитывая, что с решением нельзя тянуть и оно не должно быть неоправданно дорогим для налогоплательщиков, большую роль, скорее, играют наземные ветропарки. Именно в этой области необходимые мощности можно создать наиболее быстро и дешево, не залезая при этом глубоко в карман налогоплательщиков. О морском ветре следует говорить в контексте экспорта эстонской электроэнергии, а собственное потребление Эстонии может быть покрыто иначе и дешевле.

Сколько ветра нужно переработать в электроэнергию?

В настоящее время Эстония потребляет около 8,5 тераватт-часов электроэнергии в год. К 2030 году прогнозируется рост потребления до 9,5 ТВт·ч. В 2022 году электростанции Эстонии произвели из возобновляемых источников 2,7 ТВт·ч и покрыли около 30% общего потребления.

В настоящее время очень большая часть приходится на биомассу, из которой в прошлом году было произведено более половины всего объема возобновляемой энергии (1,4 ТВт·ч ). Благодаря ветру произвели 0,7 ТВт·ч, благодаря солнцу – 0,6 ТВт·ч.

Простой расчет показывает, что при потребности в примерно 9,5 ТВт·ч и наличии 2,7 ТВт·ч нам нужно чуть меньше 7 ТВт·ч в год.

По оценкам Министерства климата, увеличение возможно:

• за счет биомассы – 0,7 ТВт·ч;
• за счет солнечной энергии – от 0,5 до 1 ТВт·ч (вдвое больше нынешнего уровня);
• за счет ветряной энергии – от 4,9 до 6,1 ТВт·ч

Такое количество ветряной энергии предполагает строительство наземных ветропарков мощностью около 2000 МВт или морских ветропарков мощностью 1500 МВт. Эти цифры включают небольшой запас, так как за последнее десятилетие технологии производства энергии из материкового ветра развивались очень быстро, и их КПД уже не сильно уступает морским ветрякам. В годовом исчислении более высокую надежность снабжения обеспечивают гибридные парки, сочетающие в себе наземные ветряки, солнечные электростанции и накопители.

Готовность быстро реализовать эти проекты в области ветряной и солнечной энергии у эстонских разработчиков имеется. То есть в годовом исчислении, как предусматривает прописанная в законе цель, достичь желаемого уровня производства реально.

Что касается почасовой основы, то тут ситуация сложнее

Неравномерность производства возобновляемой энергии означает две проблемы. Первая – это, конечно, необходимость постоянного обеспечения электроэнергией, даже если производство ниже потребления из-за погодных условий.

Вторая проблема заключается в том, что при существующей структуре рынка высокая доля возобновляемых источников энергии приводит к очень нестабильным ценам, что ставит производителей в невыгодное положение: когда есть ветер и солнце, возникает перепроизводство и цена падает очень низко, что затрудняет получение дохода. В этом случае в периоды избытка электроэнергии, чтобы не допустить перепроизводства, производителям приходится ограничивать производство. Когда нет ни ветра, ни солнца, то цена хоть и хорошая, но производить не из чего, а значит, получение дохода также невозможно.

Чтобы свет горел

Первая проблема в определенной степени решаема как за счет существующих, так и новых соединений между странами. Свою роль играет и управление потреблением, поскольку электромобили, гибкое потребление и возможное производство водорода позволяют переключить потребление на часы, когда электроэнергия в избытке.

Однако этих решений, по всей видимости, не хватит, так как весь наш регион со своей энергетикой движется в одном направлении, а погодные условия в соседних странах, как правило, одинаковы. В случае избытка электроэнергии у нас покупателей из соседних стран не будет, поскольку у них достаточно своей. А когда электроэнергии не хватает нам, то не хватает и им.

При дефицитной электросистеме управление потреблением полностью не решит проблему, поскольку потребители вряд ли захотят в холодный безветренный зимний день понижать температуру тепловых насосов или сокращать иное потребление. Однако при наличии достаточной финансовой мотивации в снижении потребления электроэнергии могут быть заинтересованы бизнес-потребители. Для этого необходимо в срочном порядке разработать нормы управления потреблением, которые до сих пор не применяются на практике.

Однако при указанной структуре производственных мощностей в Эстонии в наиболее критические моменты, то есть в безветренную зимнюю неделю, дефицит будет составлять до 1200 МВт·ч ежечасно, а в течение года около 30% часов такие, когда производство возобновляемой энергии превышает потребление и производство приходится ограничивать.

Эти две проблемы необходимо решить для того, чтобы вывести на рынок требуемый объем производственной мощности. В противном случае производители вскоре будут обескуражены и не смогут принять окончательное инвестиционное решение о строительстве новых производственных мощностей.

Накопление означает решение

Обе проблемы по крайней мере частично помогло бы решить создание достаточных накопительных мощностей. Без этого настолько амбициозной цели по использованию возобновляемых источников энергии не достичь. Если не планируется широкомасштабное использование других решений, таких как газовые станции, добыча сланца или другие, то теоретически Эстонии может потребоваться до 1000 МВт накопительной мощности.

Конечно, при существующих технологиях устанавливать обычные аккумуляторные контейнеры в таком большом объеме нецелесообразно. Для того чтобы аккумуляторная батарея была рентабельной, ежедневно требовался бы как минимум один цикл зарядки в течение всего года с разницей в цене значительно выше 100 евро/МВт·ч или использование ее параллельно и для системных услуг. По различным оценкам, мощность аккумуляторов в Эстонии могла бы составлять пару сотен МВт.

Важный вклад в решение проблемы могут внести и гидронакопители, крупнейшим из которых должен стать планируемый в Палдиски Energiasalv мощностью 500 МВт.

Накопление позволит решить вопрос пиковых цен, что станет большой победой для общества и экономики в виде более низких и стабильных цен на электроэнергию. Однако большая проблема с инвестициями в накопители заключается в том, что, выравнивая цены, они снижают собственную рентабельность. Именно разница в ценах является основным источником дохода накопительной станции – в часы перепроизводства электричество покупается дешево и продается в часы высокого спроса за более высокую цену. То есть чем больше выигрывает общество от более ровных цен, тем меньше зарабатывает накопительная станция.

Это означает, что для поддержания всего рынка электроэнергии в порядке, то есть для обеспечения достаточной накопительной мощности, рынок должен быть выстроен разумно. Необходимо также позаботиться о том, чтобы рынок системных услуг был прозрачным, а участникам рынка было обеспечено равное обращение.

Для реализации поставленных целей необходимо, чтобы схемы государственной поддержки, то есть крупный финансовый вклад налогоплательщика, были направлены не столько на поддержку производства электроэнергии, сколько на обеспечение в Эстонии достаточных накопительный мощностей, или управление потреблением. Это поможет сохранить стабильность цен на электроэнергию и даст нам конкурентное преимущество перед соседними странами.