Прихована вартість відновлюваних джерел енергії

Недавній прес-реліз Bloomberg отримав широке висвітлення за рахунок свого твердження, що енергія вітру в даний час дешевша, ніж вугілля. Але в новій доповіді Організація економічного співробітництва та розвитку (ОЕСР) показує, що, коли враховувати всі витрати аж до під'єднання у мережу, мінливі поновлювані джерела енергії, такі як вітер, не додають аж занадто переваг.

Часто стверджують, що під'єднання мінливих поновлюваних джерел енергії, таких як енергія сонця і вітру, до електричної мережі відбувається з деяким збільшенням вартості через "системні ефекти". Ці системні ефекти пов'язані з переривчастим постачанням електроенергії, перевантаженням мережі, нестабільністю, впливом на навколишнє середовище і гарантованою забезпеченістю поставок.

Тепер нова доповідь ОЕСР під назвою "Системні ефекти низьковуглецевих енергосистем" дає деякі жорсткі монетарні значення цих додаткових накладних витрат. Доповідь ОЕСР спрямована на атомну енергію, вугілля, газ і поновлювані джерела енергії, такі як вітер і сонячна енергія. Автори доповіді дійшли висновку, що для деяких енергогенеруючих технологій системні витрати на рівні мережі можуть мати значний вплив на загальну вартість електроенергії, що постачається.

Усі генеруючі технології мають певні системні ефекти. Всі вони підключені до тієї ж передавально-розподільчої мережи та постачають електроенергію на той же ринок. Вони також піддаються впливу один одного, в залежності від загального навантаження (тобто попиту) і стійкості управління частотою мережи. Ці залежності посилюються досить невеликою загальною потужністю економічно ефективних методів акумуляції електроенергії на ринку.

Будь-яка технологія вироблення електроенергії може призвести до нестабільної роботи мережі і коливання цін у разі несподіваних відключень. Але основним висновком доповіді ОЕСР є те, що поновлювані джерела енергії, що особливо мінливі, такі як вітрова та сонячна енергія, створюють системні ефекти принаймні на порядок більше, ніж для таких "диспетчерезованих" технологій як вугільна, газова і ядерна енергія.

Зазначені поновлювані джерела не потребують палива, і тому мають дуже низькі експлуатаційні витрати. Це дозволяє їм вийти на ринок за низькими цінами (або навіть з негативними цінами у випадку субсидій на кшталт "зеленого" тарифу).

Як наслідок, з нинішньої енергогенеруючої суміші в ОЕСР (включно з Австралією), диспетчерезовані технології можуть постраждати за рахунок зниження середніх цін на електроенергію та зниження фактора потужності, коли стануть доступними значні обсяги недорогої поновлюваної енергії. (Тобто, диспетчерезовані установки частіше будуть змушені зменьшувати своє виробництво у разі збільшення потоку від недорогих поновлюваних джерел енергії. Але все одно перші мають бути готовими наростити своє виробництво, коли обсяги відновлюваних джерел виявляться недостатніми для задоволення загального попиту по всій мережі.)

Звіт визначає системні витрати на рівні мережі у загальній вартості (понад рівень витрат установки-виробника) на поставку електроенергії при заданому навантаженні і заданому рівні гарантій постачання. Ці додаткові витрати включають в себе додаткові інвестиції на розширення і збільшення потужності мережі, а також витрати на підвищення як короткострокової стабільності, так і підтримки довгострокової адекватності електропостачання в умовах переривчастого генерування енергії від поновлюваних джерел.

Системні витрати обмежуються витратами, які виникають в самій електроенергетичній системі і, тому, екологічні та довгострокові наслідки енергопоставок виключені з цього дослідження.

У дослідженні оцінювалися витрати системного мережевого рівня для шести країн ОЕСР з контрастною сумішшю електроенергетичних технологій: Фінляндія, Франція, Німеччина, Південна Корея, Великобританія та Сполучені Штати. Системна вартість, що включає в себе короткострокове балансування, довгострокову адекватність і вартість різних мережевих інфраструктур, були розраховані на рівні 10% і 30% частки від основних генеруючих джерел (рівень проникнення).

Короткий узагальнюючий результат, виражений у доларах на мегават-годину ($/МВт·год) електроенергії, доставленої споживачеві, показаний в таблиці. У таблиці видно нижню і верхню межу системної вартості для кожної розглянутої технології на кожному рівні проникнення.

Таблиця 1: Системна вартість електроенергії мережевого рівня на різних рівнях проникнення для ряду технологій виробництва електроенергії

Рівень проникнення	10%			30%
$/МВт*год	low	High	Mid	Low	High	Mid
Ядерна енергія	1.7	3.1	2.4	1.4	2.8	2.1
Вугілля	0.5	1.3	0.9	0.5	1.3	0.9
Газ	0.3	0.6	0.5	0.3	0.6	0.5
Прибережний вітер	16.3	20.5	18.4	19.8	43.9	31.8
Вітер	20.5	36.0	28.3	28.3	45.4	36.8
Сонячна	14.8	57.9	36.4	28.3	83.0	55.6

Результати досить очевидні. Системна вартість електроенергії на мережевому рівні може бути значною, особливо для вітрової та сонячної енергії, і ця вартість має бути включена у будь-який реалістичний аналіз загальної системної вартості при використанні всіх технологій, що використовуються в масштабах регіонального або національного ринку електроенергії.

Якщо взяти середню точку системної вартості електроенергії на мережевому рівні із звіту ОЕСР для 30% рівня проникнення технології з таблиці 1 і додати до неї витрати виробника енергії і витрати на компенсацію викидів вуглецю, то можна зробити точніше порівняння загальної системної вартості кожної технології на прикладі Австралії - див. малюнок.

Малюнок 1. Загальна системна вартість електрогенерації 
(Австралія, 2012), включаючи вуглець і мережеві витрати

Ігнорування таких витрат спотворює картину. Наприклад, Bloomberg New Energy Finance (BNEF) нещодавно випустив прес-реліз, який привернув до себе багато уваги, під заголовком "Відновлювальні джерела енергії в Австралії зараз дешевше викопного палива».

Приведені у Блумберга дуже висока вартість МВт·год електроенергії з вугілля ($ 143) і значно нижча - з прибережної вітрової установки - ($ 80) були основними причинами такого гучного заголовку.

Проте, якщо ми включимо системну вартість на мережевому рівні для вітрової та сонячної електроенергії, як це оцінюється в дослідженні ОЕСР, то заголовок Блумберга, як здається, навряд чи буде правильним.

Як і ціни на вуглець, системна вартість електроенергії на мережевому рівні має бути запроваджена у повсякденну практику розрахунків. Іншими словами, власник підприємства повинен платити за витрати мережі таким же чином, яким він платить за викиди вуглекислого газу. Це допоможе вирівняти правила гри з ринком вугілля і газу (що важливо для майбутньої життєздатності технологій уловлення та зберігання вуглецю), а також дозволить реалістично оцінити фінансову життєздатність ядерної енергії.

Джерело:

• theenergycollective.com