У АЭС и угля нет экономического будущего

Вышел новый отчет инвестиционного банка Lazard о стоимости строительства электростанций. В этом отчете отражено что стоимость строительства новых солнечных и ветро электростанций намного дешевле строительства новых АЭС и углестанций. Также, в некоторых случаях, стоимость энергии от новых солнечных и ветро станций стала дешевле чем энергия от уже построенных и работающих АЭС и станций на угле.

Небольшое лирическое отступление:

Источники электроэнергии делятся на источники базовой нагрузки (base-load), которые выдают стабильную мощность, и источники с переменной мощностью (load following, peaker). Источники с переменной мощностью делятся на управляемые (dispatchable) и неуправляемые (non-dispatchable).

Можно ли энергосистему построить лишь на источниках базовой нагрузки? Нет, так как нагрузка на сеть переменная, то необходимы источники которые могут быстро увеличивать и сокращать мощность.

Можно ли энергосистему построить лишь на источниках с переменной мощностью? Да, но раньше источники базовой нагрузки давали более дешевую энергию, и поэтому для снижения общей стоимости в энергосистемах использовали и базовые источники и переменные. Однако, сейчас происходят изменения которые ставят под вопрос дальнейшую необходимость в источниках базовой нагрузки.

Источники Базовой Нагрузки:
АЭС
Уголь
Газовые станции с комбинированным циклом
Тепловые станции на биотопливе
Геотермальные станции

Переменные источники (Управляемые):
Газовые станции с комбинированным циклом
Газотурбинные станции
Дизельные/Газопоршневые станции
Солнечные/Ветро + Батареи
Гидростанции

Переменные источники (Неуправляемые):
Солнечные/Ветро станции

Почему газовые станции с комбинированным циклом записаны и там и там? Потому что по сути они состоят из двух станций. Первый цикл это газовая турбина которая вырабатывает электричества и дает много тепла. Второй цикл это использование этого тепла для паровой турбины. Она может работать и как базовая станция, и как переменная.

У энергии есть две стоимости. Одна стоимость покрывает переменные расходы. Это стоимость работы существующих станций. Другая стоимость покрывает все расходы, включая капитальные расходы. Это та стоимость которая необходима для того чтобы привлечь инвесторов для строительства новых электростанций. Что мы имеем на сегодняшний момент? Если мы будет строить энергосистему с нуля, то у нас будут вот такие цены за МВтч энергии (без учета субсидий, и без учета сборов за вредные выбросы):

Источники Базовой Нагрузки:
АЭС ($118 - $192)
Уголь ($66 - $152)
Газовые станции с комбинированным циклом ($44 - $68)
Тепловые станции на биотопливе
Геотермальные станции ($69 - $112)

Переменные источники (Управляемые):
Газовые станции с комбинированным циклом ($68)
Газотурбинные/Дизельные/Газопоршневые станции  ($150 - $199)
Солнечные/Ветро + Батареи ($102-$139)
Гидростанции

Переменные источники (Неуправляемые):
Солнечные/Ветро ($28 - $54)

Как видим из этого, АЭС и уголь совершенно неконкурентоспособны. Нижняя планка у АЭС и угля дороже, чем верхняя планка у газовой генерации, и переменной неуправляемой солнечной, ветровой. Даже солнечные станции + батареи дешевле, чем АЭС и дешевле чем значительная часть угольных станций. Как видим, источники базовой генерации больше не являются самыми дешевыми, и самыми дешевыми стали источники с переменной генерацией (управляемой и неуправляемой). Следовательно, нет никакого экономического смысла строить источники базовой нагрузки, так как энергосистема будет отлично существовать и без них. Пока газ относительно дешевый, газовые станции с комбинированным циклом будут конкурировать и дополнять солнечные и ветростанции. Но по мере роста цен на газ, и по мере удешевления цен на солнечные панели и батареи, роль газовых станций будет также снижаться. А цены продолжают падать на 10% в год.

Именно это мы и наблюдаем на практике. В 2019 году в США планируют ввести в строй 24 ГВт мощностей, из них 46% ветростанции, 34% газовые, 18% солнечные, и около 2% батарей хранения.  И выводят из строя 8 ГВт мощностей - 53% уголь, 27% газ, и 18% АЭС.  И подобную картину мы наблюдаем не только в США, но и по всему миру.

Конечно, есть много региональных отличий.  В некоторых местах нет инфраструктуры для газа (нет месторождений, трубопроводов) и им приходится строить углестанции.  В других местах по политическим соображениям приняли решение развивать атомную энергетику, и там буду строить АЭС, несмотря на их стоимость.  Но это все временно, и простой экономический расчет в итоге победит. У угля и АЭС нет экономического будущего. Они конечно пока останутся, но их доля будет постоянно сокращаться. Доля газа пока будет увеличиваться, но это тоже временное явление.

И это мы лишь рассмотрели экономическую сторону вопроса, и не затронули вопросы экологии и энергетической безопасности ...

Источник: https://engineering-ru.livejournal.com/568228.html