Альтернативна енергетика в світі: 02-08.09.2019

У Голландії стартувало будівництво найбільшого у всьому світі архіпелагу островів. Особливість полягає в тому, що він складається з фотоелектричних панелей, які завжди спрямовані в бік сонця. Це істотно підвищує енергоефективність і користь плаваючою СЕС.

Багато хто починає виступати проти установки і будівництва електростанцій альтернативної енергетики на суші, тому виробники шукають якусь аналогію. Так і з’явилася ідея створення плавучих СЕС. Подібні проекти вже давно використовуються в Китаї, Литві, Британії, Японії. До слова, раніше ми писали про найбільшу плаваючою сонячної станції, яка будується в Південній Кореї.

Але тепер світ потряс новий проект будівництва СЕС на воді. На Андейському водосховищі, яке знаходиться на півночі Голландії, побудують унікальну станцію з трекерною системою на 73500 панелей у вигляді островів. Їхньої потужності повинно вистачити для задоволення енергетичних потреб 10 тисяч сімей. Її особливість полягає в тому, що протягом дня панелі будуть змінювати своє положення, щоб бути постійно націленими до сонця, як це робить соняшник.

Спочатку буде тільки 3 острова. Їх діаметр становить 140 метрів. Здача в експлуатацію призначена на листопад 2019 року. Запуск міг би відбутися і раніше, але керівники проекту вирішили дочекатися закінчення міграції птахів. Арно ван Друтен, власник компанії Floating Solar, яка поставляє панелі, вважає міграцію птахів деякою екологічної проблемою, яка і заважає повноцінному будівництву.

Як влаштована система стеження? За словами розробників ця система складається з трьох спеціальних буїв, які тросом прикріплюються до якоря. Трос виконує дві функції: він і утримує всю сонячну конструкцію на одному місці і повертає її, спрямовуючи панелі до сонця. Інженери створили спеціальний алгоритм, який спрямований на контроль положення площини панелі і регулювання її по необхідності.

Ще примітно, що в даному архіпелазі сонячні панелі максимально захищені від поганих погодних умов. Це істотно знижує ймовірність збитку станції. Під час випробувань СЕС показала, що може витримувати пориви вітру, швидкість яких доходить до 96 км / ч. Пов’язано це в першу чергу з важкої середовищем і поганим кліматом Андейк.

Щоб не порушувати тонку і злагоджену екологічну систему водосховища, сонячні панелі не будуть займати більше половини поверхні води. Безперечною перевагою плаваючою систему то, що не потрібно застосовувати додаткові охолоджувачі для панелей. Це робить сама вода, на якій розташовується станція.

https://uaenergy.com.ua/post/32432/v-gollandii-stroitsya-arhipelag-ostrovov-iz-elektrostanciy-sleduyuschih-za-solncem

Одна з найбільших енергетичних компаній Німеччини E.ON випустила два транші «зелених» облігацій по €750 млн кожен. Про це 27 серпня повідомила прес-служба компанії.

Один транш облігацій у розмірі €750 млн був випущений зі строком погашення у серпні 2024р з відсотком на рівні 0%, а інший, таким же розміром, має строк погашення у лютому 2030р та купон 0,35%.

Випуск цінних паперів був здійснений консорціумом банків, до якого зокрема увійшли наступні фінансові установи: BofA Merrill Lynch, BNP Paribas, ING та Société Générale.

Залучені кошти будуть спрямовані на фінансування проектів з підвищення енергоефективності та розвитку інфраструктури для сталого розвитку.

«Сталий розвиток проходить червоною ниткою через бізнес нової E.ON, наших інвестицій та фінансів. Вже сьогодні важлива частина наших інвестицій веде до збільшення енергоефективності та захисту клімату. Ми суттєво збільшимо цю долю інвестицій в наступні роки. «Зелені» інвестиції допомагають нам фінансувати ці проекти. Завдяки інструменту «зелених» облігацій міжнародні інвестори зараз можуть приймати участь у фінансування цих проектів, що робить життя людей таким, яке відповідає сталому розвитку. Низькі купони по обом облігаціям скорочують середні фінансові витрати компанії і таким чином підтримують розвиток нашого бізнесу», - прокоментував випуск облігацій головний фінансовий директор E.ON Марк Спікер (Mark Spieker).

https://expro.com.ua/novini/nmecka-eon-vipustila-zelen-oblgac-na-sumu-15-mlrd

Гавайські електричні компанії, дочірні компанії Hawaiian Electric Industries, Inc. (HEI), запускають найбільший на Гаваях єдиний проект по установок з використанням відновлювальних джерел енергії для припинення використання вугілля і зниження залежності від імпортованої нафти для виробництва електроенергії.

Цей проект повинен наблизити штат до його мети використання на 100% відновлюваної енергії до 2045 року і досягти 30-відсоткового портфеля відновлюваної енергії в цьому році, сказав Алан Осима, президент і головний виконавчий директор Hawaiian Electric.

Йдеться про понад 900 мегават нових сонячних електростанцій, які включають 594 мегават для Оаху, 135 мегават для Мауї і до 203 мегават для головного острова Гаваї.

Проекти для Мауї будуть включати в себе системи зберігання електроенергії, тому що електростанція Кахулуї, що працює на вугіллі, буде закрита до кінця 2024 року. Сонячна електростанція на острові Гаваї також буде оснащена акумуляторною системою. На Оаху сонячна електростанція замінить вугільну електростанцію потужністю 180 МВт, яка буде закрита до вересня 2022 року.

https://elektrovesti.net/67271_na-gavayyakh-planiruetsya-ustanovit-svyshe-900-mvt-novykh-solnechnykh-elektrostantsiy

Французька влада відмовляться від розробки проекту реактора на швидких нейтронах четвертого покоління з натрієвих теплоносієм Astrid, таке рішення було прийнято Комісаріатом з атомної енергії та альтернативних джерел енергії Франції (CEA).

Розробки Astrid (Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration) почалися в 2010 році. «Цей (проект) мав стати наступним етапом розвитку французької атомної промисловості, який би дозволив дивитися далеко вперед у майбутнє, але існує серйозний ризик, що він ніколи не побачить світ», - зазначає видання.

У CEA також відзначили, що «проект будівництва реактора-прототипу не передбачений в короткостроковій або довгостроковій перспективі», проте їм можна зайнятися «у другій половині століття».

«Проект Astrid мертвий. На нього більше не виділяється ні коштів, ні енергії», - наводить газета слова інформованого джерела в CEA. Видання зазначає, що на кінець 2017 року на проект було виділено близько 738 млн євро.

Реактори на швидких нейтронах з натрієвим теплоносієм є найбільш перспективним проектом концепцій ядерних установок нового покоління (Generation IV), покликаних забезпечити довгостроковий стійкий розвиток світової атомної енергетики.

Реактори на швидких нейтронах, як вважається, мають великі переваги для розвитку атомної енергетики, забезпечуючи замикання ядерного паливного циклу. У ньому за рахунок повного використання уранової сировини в реакторах на швидких нейтронах (брідер) можна буде істотно збільшити паливну базу атомної енергетики, також з’явиться можливість значно зменшити обсяги радіоактивних відходів завдяки «випалюванню» небезпечних радіонуклідів.

Росія, як відзначають експерти, займає перше місце в світі в технологіях будівництва «швидких» реакторів.

https://news.rambler.ru/other/42746707-frantsiya-otkazalas-ot-razrabotki-reaktora-chetvertogo-pokoleniya/

Перший електромобіль Porshe може закласти новий стандарт для зарядки електромобілів - поповнити акумулятор буде не складніше, ніж заправити бензобак.

Бренд Porsche, що входить в Volkswagen Group, готується офіційно представити перший повністю електричний автомобіль вже 5 вересня. Седан під назвою Taycan повинен стати прямим конкурентом Tesla Model S. У нового автомобіля Porsche будуть схожі характеристики і вартість. Однак заряджатися Taycan буде в два рази швидше, ніж Model S - звичайно, якщо у зарядної станції вистачить потужності.

В даний час потужність зарядки автомобілів Tesla становить 135 кВт, так що для поїздки на 320 км водієві доведеться заряджати машину протягом 30 хвилин. Taycan, судячи з опублікованих звітів, буде «вбирати» до 250 кВт.

До 2021 року цю цифру планується збільшити до 350 кВт. Це означає, що 20-хвилинна зарядка забезпечить автомобіль енергією на 400 км шляху.

Інновація потребує розробки обладнання, яке ніколи раніше не встановлювали на легковий автомобіль. Крім того, необхідно буде переобладнати зарядні станції. Однак це того варте, адже саме неможливість швидко зарядити електромобілі все ще відштовхує багатьох людей від їх покупки електрокара.

Про це ж говорять опитування цільових груп, які Porsche провела перед початком робіт над своїм першим EV-автомобілем. Потенційні покупці хотіли б, щоб зарядка електромобілів була швидкою і такою ж простою, як використання бензоколонки.

Якщо компанія доб’ється успіху, то її електрозаправки швидко стануть новим стандартом. Однак на перших порах на них зможуть заправитися лише власники Taycan. Додатковою перевагою стане автоматичне розпізнавання автомобіля на станції зарядки. Це дозволить поповнити акумулятор без додаткової аутентифікації. Але це ж і один з бар’єрів: їхати на «свою» зарядну станцію - це точно не так просто, як заправитися бензином.

https://elektrovesti.net/67293_porsche-taycan-bude-zaryadzhatisya-v-dva-razi-shvidshe-tesla

До кінця 2019 року у гірській багатонаціональній провінції Гуйчжоу на південному заході Китаю планують побудувати 63 сонячні електростанції.

Як повідомило Управління у справах енергетики, загальна потужність СЕС складе 3,6 млн кВт, або 16% від загального обсягу потужності аналогічних енергоустановок Піднебесної, передає ChinaPRO.

З державного бюджету КНР на дані проекти планується виділити 450 млн юанів ($64,85 млн). Дана сума становить 26,5% від загального обсягу субсидій на ці цілі. Загальні інвестиції в «сонячні» проекти становлять 15 млрд юанів.

Після введення нових сонячних електростанцій провінція Гуйчжоу вироблятиме 4 млрд кВт-год чистої електроенергії на рік. Обсяг виробництва у вартісному вираженні перевищить 1,7 млрд юанів щорічно.

https://ecotown.com.ua/news/Do-kintsya-roku-v-provintsiyi-Kytayu-mayut-namir-pobuduvaty-63-sonyachni-stantsiyi/

23 серпня о Британії була запущена перша в світі залізнична лінія, яка безпосередньо забезпечується сонячною енергією.

Схема з приблизно 100 сонячних панелей, встановлена в місті Олдершот, буде повністю забезпечувати сигналізацію і освітлення, а невеликий залишок енергії буде потрапляти на самі залізничні колії.

Пілотний проект, що отримав назву «Riding Sunbeams», був запущений благодійними організаціями по боротьбі зі змінами клімату 10:10, Community Energy South і оператором залізничної інфраструктури в Великобританії Network Rail.

Всі дані про проект аналізуються вченими з Університету Бірмінгема. Дослідники хочуть визначити, як краще встановити сонячні панелі для харчування самих поїздів. Ці установки будуть набагато більше тих, що вже є в Олдершоті. Населення, яке живе поруч із залізничними лініями, і самі пасажири в кінцевому рахунку отримають можливість інвестувати в проект.

Проект заснований на дослідженні організації 10:10, яке показало, що підключення сонячних панелей безпосередньо до залізничних і трамвайних мереж може задовольнити значну частину їх потреб в електроенергії.

Дослідження також показало, що навіть без державних субсидій це джерело енергії обійдеться дешевше, ніж електрика, що поставляється по мережі. Якщо пілотний проект буде успішним, цю технологію стануть застосовувати по всій мережі британської Network Rail.

https://vokrugsveta.ua/tech/v-britanii-otkrylas-zheleznodorozhnaya-liniya-na-solnechnoj-energii-27-08-2019

Днями у Данії відкрили морську вітрову електростанцію Horns Rev 3, яка знаходиться в Північному морі, за 25-40 км біля західного узбережжя Ютландії. Розробник, оператор і власник – компанія Vattenfall, пише Windeurope.org.

Вітроелектростанція потужністю 407 МВт – найбільша в Данії – збільшить генерацію датської вітроенергетики на 12%. Це забезпечить енергоспоживання в еквіваленті приблизно 425 000 датських домогосподарств. Для зведення ВЕС використали найпотужнішу в світі платформу вітрогенераторів: модель 8,3 МВт MHI Vestas V164. Vattenfall виграла із ставкою на суму 770 крон / МВт • год (103 євро / МВт • год). Уряд Данії сплачує Vattenfall різницю між цим та ціною на електроенергію перші 12 років проекту. Це робить Horns Rev 3 однією з найдешевших офшорних вітроелектростанцій у Європі.

Генеральний директор WindEurope Джайлс Діксон сказав:

«Данія вже є лідером у галузі вітроенергетики. Країна отримує більше електроенергії від вітру, ніж будь-яка інша країна Європи: 41% минулого року. Ця нова вітроелектростанція збільшить виробництво вітрової енергії в Данії на 12%. І це важливий крок для того, щоб Данія реалізувала свою мету – 100% відновлюваної електроенергії до 2030 року».

https://ecotown.com.ua/news/V-Daniyi-vidkryly-vitrovu-elektrostantsiyu-potuzhnistyu-407-MVt-shcho-zbilshyt-heneratsiyu-enerhiyi-/

Дослідники з Відділу прикладної математики Університету Ватерлоо в Канаді стверджують, що продуктивність встановлених фотоелектричних систем може бути значно підвищена шляхом застосування розробленого ними алгоритму. Рішення, стверджують дослідники, оптимізує відстеження точки максимальної потужності (MPP) і дозволяє краще реагувати на зміни погоди або інші умови генерації.

Алгоритм, описаний в статті «Нелінійне оптимальне управління зі зворотним зв’язком і аналіз стійкості сонячних фотоелектричних систем», опублікованій в журналі IEEE Transactions on Control Systems Technology, фокусується на боротьбі з коливаннями в точці максимальної потужності системи і мінімізації втрат енергії під час затінення або інших коливань , викликаних змінами погодних умов.

Команда змоделювала застосування цього алгоритму до фотоелектричних систем в різних погодних умовах і виявила, що він забезпечує поліпшену продуктивність по швидкості збіжності та амплітуді коливань навколо MPP в порівнянні з існуючими результатами.

«Ми розробили алгоритм для подальшого збільшення енергії, що витягується з існуючої сонячної панелі», - зазначає Мілад Фарсі з Департаменту прикладної математики. «Ми не змінюємо апаратне забезпечення і не вимагаємо додаткових ланцюгів в сонячній фотоелектричній системі. Ми розробили кращий підхід до управління вже існуючим обладнанням».

Моделювання показало прибавку у виробленні до 138,9 кВт * год на рік для невеликої сонячної електростанції з 12-ю модулями потужністю 335 Вт кожен.

«Економія може здатися незначною для невеликої сонячної системи для домашнього використання, - говорить професор кафедри прикладної математики Джун Лю, - але може істотно змінити ситуацію в великих масштабах».

Вчені підрахували, що якщо цей алгоритм буде застосований до найбільшої в Канаді фотоелектричної станції потужністю 97 МВт в Сарнії в Онтаріо, це може збільшити її вироблення на 960 МВт * год на рік. Дослідники додають, що в регіонах, де сонячна енергетика піддається впливу швидко мінливих погодних умов, наприклад на більшій частині Канади, можуть бути досягнуті ще більш істотні поліпшення.

https://elektrovesti.net/67338_vyrabotka-solnechnykh-elektrostantsiy-mozhet-byt-uvelichena-s-pomoshchyu-matematicheskikh-algoritmov

У науковому журналі Progress in Photovoltaics опублікована стаття «Вплив середньозваженої вартості капіталу, капітальних витрат та інших параметрів на майбутню приведену вартість енергії промислових фотоелектричних електростанцій».

Автори відзначають, що потенціал сонячної енергії недооцінюється багатьма дослідниками і інститутами, не тільки такими як Міжнародне енергетичне агентство (МЕА), але і, скажімо, МГЕЗК або Європейською комісією. Це відбувається у зв’язку з тим, що багато «основних установ відстають від реального розвитку ринку», використовують у своїх розрахунках, прогнозах і сценаріях застарілі дані про вартість сонячної енергії і недооцінюють потенціал її зниження.

Нова стаття покликана ліквідувати це пробіл, вона містить найсвіжіші оцінки реальної вартості (LCOE) сонячної електроенергії в різних європейських регіонах, а також сценарії можливого розвитку сонячної генерації.

CAPEX

Припущення авторів про нинішній (2019 рік) рівні капітальних витрат (CAPEX) в фотоелектричної сонячної енергетики є досить агресивними.

У своїх розрахунках вони використовують такі дані (на кіловат установленої потужності):

Сонячні модулі: 197 євро;

Інвертори: 25 євро;

Інші витрати (Balance of System - BOS): 240 євро. В інші витрати не включена вартість/оренда землі, вона віднесена до операційних витрат.

В результаті сьогоднішні капітальні витрати становлять приблизно 460 євро за кіловат. Це досить сміливе припущення, яке можна порівняти з останніми даними IRENA. Втім, авторів не можна дорікнути в фантазіях, вони підкріплюють свої розрахунки посиланнями на джерела.

Далі автори наводять три сценарії зниження капітальних витрат. Як ми бачимо на верхньому малюнку, в самому агресивному сценарії CAPEX може знизитися до 2050 року до 110-120 євро за кіловат установленої потужності.

OPEX

Операційні витрати оцінюються в 9,2 євро на кіловат установленої потужності в рік, в тому числі половину складають витрати на експлуатацію та технічне обслуговування, половину - вартість земельної ділянки і інші операційні витрати.

Автори відзначають, що в минулому, коли вигідні пільгові тарифи були домінуючою бізнес-моделлю в сонячній енергетиці, питомі витрати на експлуатацію та технічне обслуговування були надзвичайно високими. Зокрема, наводяться дані, що в 2011 році вони становили 35 євро / кВт / год. Однак з тих пір вони впали в кілька разів, коефіцієнт навчання (learning rate) в період 2010-2016, за оцінкою авторів, становив 37%.

Деградація сонячних модулів

При розрахунках вартості електроенергії фотоелектричних систем потрібно враховувати деградацію сонячних модулів. Стандартна гарантія, яку надає більшість виробників сонячних батарей: 25 років при збереженні на 25-й рік 80% паспортної потужності. Тобто стандартний ( «гарантійний») коефіцієнт деградації становить 0,9% на рік. «Насправді, більшість систем в Європі деградує набагато менше, і, наприклад, для німецьких покрівельних систем була зафіксована середня деградація в 0,2% в рік», - зазначають автори. У дослідженні використовується консервативна оцінка 0,5% в рік, а також 2% деградації в перший рік.

Що в підсумку? LCOE

Автори розрахували наведену вартість електроенергії (LCOE) для шести регіонів Європи (напевно, зайве нагадувати, що вироблення сонячної електростанції залежить від інсоляції, а вона відрізняється від регіону до регіону). При цьому були взяті чотири різних показника вартості капіталу (WACC): 2%, 4%, 7% і 10%.

У розрахунку LCOE врахована одноразова заміна інверторів протягом терміну служби електростанції.

На графіку показано розвиток LCOE в період з 2019 по 2050 рік. Синя смуга на малюнку показує LCOE з номінальним WACC 2%, червоний - додатковий LCOE з 4%, зелений додатковий LCOE - 7% і коричневий додатковий LCOE - 10%.

LCOE за умови 7% номінальної WACC ( «нормальний рівень» для Європи) в 2019 році варіюється від 24 € за МВт * год в Малазі (Іспанія) до 42 € за МВт * год в Гельсінкі (Фінляндія). Ці цифри, стверджують дослідники, значно нижче спотових цін на електроенергію на обох ринках: 47 євро за МВт * год в Фінляндії і 57 євро в Іспанії.

У 2030 році діапазон LCOE складе 14-24 євро, а в 2050 році 9-15 євро за МВт * год. Примітно, чтоувеліченіе номінального WACC з 2 до 10% подвоює LCOE.

Структура вартості (LCOE)

Важливість вартості фінансування підкреслена в наступній діаграмі - воно займає вагому частку в структурі LCOE:

Даний розрахунок наведений з використанням показника вартості капіталу (WACC) 7% для Тулузи (Франція). «Фінансування» (на графіку позначено коричневим кольором) в даному випадку - це різниця між 2% і 7% WACC.

Системи накопичення енергії

Автори відзначають, що висока частка сонячної фотоелектричної енергії може бути досягнута тільки в разі використання систем зберігання енергії. «В даний час і, швидше за все, також і в майбутньому, технологія зберігання, що лідирує в конкурентній боротьбі - це батареї. Основна технологія батарей для мобільних і стаціонарних додатків - літій-іон ».

В рамках дослідження автори розглядають капітальні витрати (CAPEX) систем зберіганняенергії на 2019 рік у $ 275 за кіловат-годину ємності. При цьому в роботі також наводяться прогнози їх подальшого зниження.

Найцікавішим висновком дослідження є наступний: сонячні електростанції, оснащені «двогодинними» (2 кВт * год на 1 кВт встановленої потужності сонячної електростанції) накопичувачами енергії, вже сьогодні можуть конкурувати з середніми цінами на електроенергію на спотовому ринку в Римі і Малазі. Ще більш дивно, що сонячні фотоелектричні системи з годинниковим зберіганням стануть конкурентоспроможними в 2020 році в Лондоні і Тулузі, а до 2025 року в Гельсінкі і Мюнхені - містах, що не відрізняються багатими сонячними ресурсами.

На графіку нижче показана наведена вартість електроенергії (LCOE) для промислової сонячної електростанції потужністю 50 МВт, оснащеної системами накопичення енергії двох розмірів (50 і 100 МВт * год) в розглянутих шести європейських регіонах (WACC = 7%).

«Системні витрати»

Автори відзначають, що можливі витрати на інтеграцію сонячних електростанцій в систему (grid integration costs) були ретельно вивчені, наприклад, в рамках проекту «PV Parity», і до 2030 року для більшості європейських країн вони складуть близько від 0,01-0,02 євро / кВт * год. Ці витрати в роботі не враховуються, і можна дискутувати про те, чи справедливо їх враховувати виключно стосовно сонячних електростанцій.

Сценарії розвитку сонячної енергетики

Прогнозування майбутніх обсягів потужностей сонячної енергетики не було завданням роботи, але ці прогнози були необхідні для формування ряду припущень.

В роботі розглядаються три сценарії, які ґрунтуються на висновках з доповідей інших авторів, в тому числі МЕА. У песимістичному сценарії до 2050 року встановлена потужність фотоелектричної сонячної енергетики досягне 9000 ГВт, в базовому - 20 тисяч ГВТ, в сценарії «швидкого зростання» - 62 тисячі ГВт (в останньому випадку мова буде йти про електрифікацію всіх секторів кінцевого споживання енергії переважно за допомогою сонячної енергії).

Висновки

«Політики повинні бути поінформовані про те, що фотоелектрична сонячна енергія є найдешевшою формою електроенергії, особливо якщо враховувати властиві їй низькі економічні, технічні та екологічні ризики», - зазначають автори.

Висновки роботи представляються досить оптимістичними. У той же час можна погодитися, що зазначені нинішні рівні капітальних витрат і LCOE можуть бути досягнуті кращими компаніями, якісно керуючими закупівлями, в ідеально реалізованих великих проектах.

Сценарії зниження CAPEX і LCOE будуються на ряді припущень, деякі з яких можуть і не справдитися.

Незважаючи на невизначеність майбутнього, яке ми знати не можемо, практично не залишається сумнівів в одному: сонячна енергетика стане ключовою технологією виробництва електроенергетики в доступному для огляду майбутньому.

https://elektrovesti.net/67359_ekonomika-solnechnoy-energetiki-ochen-deshevo-no-budet-namnogo-deshevle