Ставки на ветер
Рисунок: Francesco Bongiorni on Behance.net
Проекты по строительству морских ветряных электростанций (МВЭС) продвигаются медленнее, чем планировалось, и кое-где даже сворачиваются, поскольку изменения на рынке привели к их неприемлемому удорожанию, а они и без того были недёшевы. Но энергетики не теряют оптимизма.
Подъём морской ветроэнергетики обещает вскоре закончиться, и если на поверхности ситуация выглядит более или менее благополучно, то только потому, что ещё не подведены итоги 2023 года. Согласно последнему по времени отчёту GWEC (Global Wind Energy Council - Глобальный совет по ветроэнергетике), в конце 2022 года 7,1% всех ветроэнергетических установок в мире находились в море и суммарно вырабатывали мощность около 64,3 ГВт. Прирост установленной мощности за счёт строительства новых морских турбин составил в 2022 году 8,8 ГВт - конечно, это много, но в 2021-м было больше. И это тревожный сигнал: очень похоже, что тенденция к замедлению продолжится.
Революция отменяется?
Для США морская ветроэнергетика - отрасль будущего: сегодня в стране всего семь действующих турбин, которые вместе могут выработать мощность 42 МВт, а к 2030 году поставлена цель довести установленную мощность всех МВЭС страны до 30 ГВт. На подходе два крупных коммерческих ветропарка - Vineyard Wind 1 (62 турбины) на 800 МВт и South Fork Wind (12 турбин) на 132 МВт. Суммарно получится почти гигаватт - немало и в абсолютном измерении, не говоря уже о процентах к имеющемуся сейчас, и для первого шага к достижению целевого показателя в 30 ГВт. И всё же понятно, что до такой величины ещё очень и очень далеко.
При этом операторы проектов, находящихся на более ранних стадиях, столкнулись с серьёзными финансовыми проблемами. Инфляция, нарушения в цепочках поставок, рост ставок по банковским кредитам заставили датскую энергетическую компанию Ørsted прекратить работы по сооружению двух МВЭС у побережья Нью-Джерси, что обошлось ей в 28,4 миллиарда датских крон (4,02 миллиарда долларов США). Две компании «зелёной» энергетики на северо-востоке США - Avangrid и SouthCoast Wind - не без труда добились от правительства разрешения расторгнуть контракты на установку МВЭС по 1200 МВт с выплатой неустоек в 48 и 60 миллионов долларов соответственно. Около года эти компании пытались спасти вышедшие в минус проекты, добиваясь от энергоснабжающих организаций пересмотра уже заключённых контрактов на поставку энергии (в сторону увеличения платы), а сейчас начали оформлять разрешения от федеральных властей, чтобы заново заключить контракты, уже по более высоким ценам, и хотя бы так довести начатое строительство до завершения. Поданы и находятся на рассмотрении запросы об изменении контрактов ещё для нескольких проектов.
создаёт оригинальную плавающую турбину (фото: EOLINK)
В сентябре 2023 года в The Wall Street Journal появилась статья под заголовком «Американская ветроэнергетическая революция сорвалась». Её автор, обозреватель Кэрол Райан, утверждает, что морская ветроэнергетика страдает повсеместно, и в Северной Европе, где она развивается давно и успешно, тоже заметен спад и есть проблемные проекты. Но о революции (которая рискует не состояться) она пишет именно в связи с грандиозными планами американцев.
Цена глубины
Морская ветроэнергетика стала первой жертвой неблагоприятных изменений на финансовом рынке по той простой причине, что МВЭС значительно дороже остальных типов станций, используемых для получения возобновляемой энергии. Со ссылкой на главу глобального отдела энергетики, нефтегаза и инфраструктуры консалтингово-инвестиционной компании Lazard Джорджа Биличича госпожа Кэрол Райан приводит следующие оценки средней стоимости строительства объектов «зелёной» генерации в США в пересчёте на киловатт: морская ветроэлектростанция - 4000 долл., наземная - 1360 долл., солнечная фотоэлектрическая станция - 1050 долл. При этом средние затраты на строительство МВЭС с 2019 года выросли на 36% (для ветряков на суше рост составил всего 5%).
Море, конечно, привлекательно: там по сравнению с сушей больше места для турбин, так что их можно расставить на оптимальном расстоянии друг от друга, ветра сильнее и стабильнее, а лопасти ветряков могут быть длиннее, что даёт значительный выигрыш в мощности (которая пропорциональна квадрату диаметра ротора). Преимущества усиливаются с переходом от фундаментов, укреплённых на дне, обычно на глубине до 50 метров, к плавучим, для которых глубина неважна - она может достигать тысячи метров и более. В среднем площадь, доступная для размещения ветропарка, расширяется в пять раз, при этом чем дальше от берега, тем сильнее ветер. Но и расходы растут.
плавучую платформу (фото: BW Ideol)
Размер, как известно, имеет значение. Длина лопастей, устанавливаемых на морские ветряки, увеличилась настолько, что они уже не помещаются на нынешние суда. Для их транспортировки начали строить специальные океанические корабли, а это само по себе долго и дорого. Чтобы турбины могли прослужить двадцать или тридцать лет под мощными ветрами, необходимы прочные и устойчивые конструкции башен и платформ, которые также стоят немалых денег. Сервис турбин - а без него не обойтись - с удалением от берега дорожает. Как, кстати, и демонтаж после окончания срока службы, - это тоже необходимо учесть.
Наконец, полученную в море энергию необходимо собирать на повышающей трансформаторной подстанции (она займёт отдельную платформу) и передавать потребителю. Если это делать по подводному высоковольтному кабелю, то его стоимость - а она сопоставима со стоимостью турбины, - очевидно, будет тем выше, чем больше расстояние от ветропарка до берега. Да ведь и кабель нужно обслуживать, и чем глубже он проложен, тем это сложнее. Возможно, где-то решением станет отказ от кабеля в пользу альтернативных методов доставки энергии - такие разработки уже есть. Главная идея здесь заключается в том, чтобы прямо на месте использовать энергию для электролиза воды. Полученный водород можно перекачивать на берег по трубопроводу или перевозить специальными судами. Ещё один вариант - сразу же пустить его на синтез метана или метанола, которые проще транспортировать (всё производство должно работать полностью автоматически, без участия человека).
* * *
Проекты МВЭС стартовали в других, более благоприятных финансовых условиях, при которых щедрых государственных субсидий должно было хватить, и сегодня спасти их могут только глубокие карманы государства. Поскольку морская ветроэнергетика важна для развития экономики в целом, компании рассчитывают, что власти и отраслевые регуляторы пойдут им навстречу. «Промышленность и поддерживающие её политики должны работать вместе, чтобы найти более подходящую модель для преодоления штормового периода в экономике», - резюмирует Кэрол Райан.
Также можно надеяться на будущие технологические нововведения. Например, уже существуют уменьшенные прототипы плавучих платформ, которые целиком разворачиваются на воде против ветра, что позволяет исключить из конструкции турбины механизм поворота гондолы. Башню можно облегчить с помощью тросовых растяжек, прикреплённых к углам платформы.
Читайте другие наши материалы
