Раздел 12
Тематические обзоры
12.5. Обзор новых гидроэнергетических мощностей за 2021 год
Анализ подготовлен Е. Симоновым, Международная коалиция «Реки без границ»
ГЭС, построенные в 2021 г.: роль гидроэнергетики в энергетической революции становится слабее, но она продолжает наносить ущерб речным экосистемам.
Гидроэнергетика больше не является двигателем перехода к низкоуглеродной энергетике
В апреле «IRENA» представила новый Статистический обзор по мощностям ВИЭ. Чистое увеличение гидроэнергетических мощностей (исключая ГАЭС) в 2021 г. предварительно оценивается в 18,9 ГВт, что составляет всего 7% от глобального роста ВИЭ, равного 257 ГВт (примерно тот же прирост, что и в 2022 г.). Гидроэнергетика продемонстрировала самый низкий рост (2%) среди всех видов ВИЭ (9% в среднем).
В июне Международная гидроэнергетическая ассоциация (IHA) выпустила Отчет о состоянии гидроэнергетики за 2021 г., согласно которому в 2021 г. было добавлено 26 445 МВт, в т.ч. 4700 МВт ГАЭС.
Наконец, аналитический центр «Ren21» также подготовил свой регулярный отчет «ВИЭ 2022: глобальный отчет о состоянии», в который включена самая информативная глава о гидроэнергетике. По оценкам, приведенным в отчете, в 2021 г. прирост гидроэнергетики составил 26 ГВт, а ГАЭС - 3 ГВт.
Международное энергетическое агентство (МЭА) представило недавно свой прогноз, согласно которому, прирост гидроэнергетических мощностей (без политического ускорения) будет максимальным в 2021-2022 гг. (период до 2026 г.) и составит 33 ГВт. Если к 19 ГВт традиционных ГЭС добавить 4,7 ГВт ГАЭС, установленных в 2021 г., то общий прирост составит опять же всего 24 ГВт - на четверть или 9 ГВт меньше прогноза МЭА. Если взять 26,4 ГВт, заявленные IHA или «Ren21», то этот разрыв составит 6,6 ГВт.
Данные от всех агентств вновь наглядно показывают, что роль гидроэнергетики в процессе перехода к альтернативным источникам энергии продолжает снижаться, несмотря на суетливые усилия промышленного лобби пропагандировать ее "решающую роль в борьбе с изменением климата". Это полностью соответствует Докладу МГЭИК о смягчении последствий изменения климата, опубликованному в апреле 2022 г., в котором гидроэнергетика рассматривается как обладающая наименьшим потенциалом снижения выбросов парниковых газов среди всех мер в сфере энергетики в период до 2030 г., когда необходимы срочные действия.
Плохой климат для гидроэнергетики
Согласно Отчету аналитического центра «Ren21», несмотря на рост мощностей, «мировое производство электроэнергии на ГЭС в 2021 г. снизилось на 3,5% и составило около 4218 ТВт ч. Это говорит об изменениях в гидрологических условиях, а именно, значительных и продолжительных засухах, от которых пострадали крупные производители гидроэлектроэнергии в Северной и Южной Америке и во многих частях Азии. Утрата ледникового покрова, например, в Гималаях, ведет к долгосрочным изменениям в генерации электроэнергии в затронутых регионах. Среди крупных производителей, переживающих наибольшее снижение выработки в 2021 г., были Турция (-28,7%), Бразилия (-9,1%) и США (-8,8%). Другие крупные гидроэнергетические рынки с более скромным снижением выработки (хотя, в некоторых случаях, более значительными многолетними спадами) включали Индию (-2,2%), Канаду (-1,5%) и Китай (-1,1%). В Отчете IHA также говорится об аналогичной тенденции в нескольких регионах. В 2021-2022 гг. климатический кризис генерации переживает Норвегия, вынужденная ограничить поставки энергии в Евросоюз».
Увеличение речного стока может быть столь же опасным, как и его снижение. В Отчете «Ren21» отмечается, что «в Индии в 2021 г. выработка электроэнергии на ГЭС немного снизилась - до 168,4 ТВт ч (-2.2%), на фоне общей тенденции значительного повышения в последние годы, главным образом за счет таяния ледникового покрова. За пять лет с 2016 г. выработка электроэнергии на ГЭС выросла на 31% при увеличении установленной мощности всего на 9,2%. Таяние ледников в Гималаях способствует увеличению речного стока. В последние 20 лет горные хребты теряли, по оценкам, до полуметра льда (8 млрд. т воды) в среднем в год. В начале 2021 г. в штате Уттараханд сошел ледник и привел к подъему уровня воды в р. Ришиганга более чем на 15 м. Кроме сотен жертв, стремительный поток воды разрушил одноименную станцию мощностью 13,2 МВт и нанес ущерб строящейся 520-МВт станции Тапован-Вишнугад».
Стоимость всех видов ВИЭ падает, а цена создания и эксплуатации ГЭС растет
Другой регулярный Доклад IRENA «Стоимость ВИЭ в 2021» (Renewable Power Generation Costs in 2021) показывает, что вновь создаваемые ГЭС потеряли свое главное конкурентное преимущество – низкую стоимость вырабатываемой энергии практически во всех регионах мира.
График из Доклада показывает, что за прошедшее десятилетие стоимость вырабатываемого СЭС и ВЭС киловатт-часа упала на 60-80%. Для новых ГЭС стоимость киловатта выросла на 24% и сравнялась с ценой солнечного киловатта. Разумеется, эта закономерность касается новых ГЭС, а старые, уже окупившие строительство, имеют меньшую себестоимость производства электроэнергии, но растущую стоимость программ модернизации.
Экономически это означает, что ГЭС более не является выгодным способом производства необходимых обществу объемов энергии. То есть разумно использовать маневренные мощности существующих ГЭС для выравнивания неравномерной суточной выработки новых СЭС и ВЭС, а вот строить новые ГЭС все менее целесообразно.
Проблема строительства новых ГЭС - в большой длительности их создания, частых существенных перерасходов сметы, большой стоимости отдельных проектов и продолжающемся росте стоимости ввода единицы мощности на новых ГЭС.
В мировой гидроэнергетике цены на кВт установленной мощности увеличились на 64% за 10 лет, тогда как для солнечной и ветровой генерации они стремительно снижаются. В среднем по планете создание одного киловатта мощности ГЭС обходится в $2135, наземных ВЭС – $1327, солнечной фотовольтаики - $857.
Интересно, что в прошлые годы снижение затрат в среднем определялось низкой стоимостью строительства ГЭС в КНР, где вводилась по крайней мере половина новых мощностей мира. Чем больше была доля КНР, тем дешевле выглядела цена за киловатт. В 2021 г. Китай впервые признал существенное удорожание создания ГЭС.
Реальная ситуация более удручающая, чем кажется
По данным «IRENA», в 2021 г. новые мощности ГЭС добавились в 46 странах, а сократились в 9 (аналогичные цифры наблюдались в 2020 г.). «IHA» считает, что только в 38 странах добавились новые мощности ГЭС. Более внимательный анализ статистики «IRENA» показывает, что фактическая новая установленная мощность традиционных ГЭС (на уровне стран) составила 23 ГВт (значение, очень близкое к цифрам «IHA-МАГ»). При этом сокращение мощностей составило почти 4,5 ГВт, главным образом в США и ЕС. Это загадочное снижение в 10 раз больше по сравнению со снижением мощностей на уровне стран, о котором сообщалось в 2020 г. Это означает, что, несмотря на снижение "чистого прироста" мощностей, в 2021 г. мы видим ввод в строй, как минимум, на 1,6-3 ГВт больше новых традиционных ГЭС, чем в 2020 г. Конечно, неизвестно, какая часть новых мощностей приходится на модернизацию старых существующих плотин, но обычно она составляет менее 10%, а список стран с новыми введенными мощностями заставляет нас думать, что эта доля еще ниже. Таким образом, из года в год увеличивается количество новых рек, которые приносятся в жертву гидроэнергетике.
Гидроаккумулирующие электростанции
ГАЭС считается перспективным способом хранения энергии и регулирования энергетических систем, однако в последнее время их развитие сталкивается с серьезными трудностями. Китай обновил свою политику для стимулирования развития ГАЭС. По данным «IRENA», в 2021 г. Китай ввел в эксплуатацию 6 ГВт ГАЭС, в результате чего общие гидроаккумулирующие мощности в стране достигли 36 ГВт. По данным «IHA», Китай добавил 4,5 ГВт, но любые данные на уровне проектов дают только 1300 МВт (600 МВт ГАЭС «Фенин» и 700 МВт ГАЭС «Цзилин Дунхуа»). «Ren 21» приводит данные о 2850 МВт новых ГАЭС в девяти различных проектах.
Следом идет Украина с установленными 324 МВт ГАЭС. США добавили 70 МВт к одной ГАЭС.
По данным «IRENA», в 2021 г. чистый прирост гидроаккумулирующей энергетики в мире составил 5992 МВт, а по данным «IHA» - 4700 МВт. Причем мы не можем найти подтверждения ни одной из этих цифр на уровне проектов.
В среднем ГАЭС менее разрушительны для речных экосистем и иногда даже не требуют перекрытия естественных водотоков (замкнутая конструкция). Однако ГАЭС, построенная в неправильно выбранном месте (как Каневская ГЭС в Украине или Сноуи-II в Австралии), может оказывать такое же негативное воздействие, как и две обычные гидроэлектростанции. В целом, спад в развитии традиционной гидроэнергетики частично объясняется стимулами, созданными для дорогостоящей, но надежной технологии ГАЭС, которая лучше подходит для регулирования энергосистем.
Роль Китая
По данным «IRENA», один только Китай установил внутри страны 14,5 ГВт, в основном, за счет завершения строительства нескольких мегаплотин в бассейне Янцзы, что составляет 80% чистого прироста в 2021 г. Сюда входит завершение строительства первой высотной плотины на Тибетском нагорье - Лянхэкоу, в результате чего была затоплена долина р. Цзиньша - важнейшее пристанище как для биоразнообразия, так и коренного населения.
По данным «IHA», «Китай продолжает лидировать в освоении новых мощностей, на долю которого приходится 16 300 МВт из новых мощностей, введенных в эксплуатацию в 2021 г. (кроме того, ГАЭС добавили 4,5 ГВт новых мощностей, что на 1,5 ГВт больше, чем в 2020 г.)».
По данным «Ren21», «в то время, как чистые гидроэнергетические мощности Китая выросли примерно на 5,6%, выработка уменьшилась на 1,1% до 1340 ТВт ч в 2021 г. Относительный вклад гидроэнергетики в энергобаланс страны в последние годы снизился, поскольку рынок завоевали другие генерирующие технологии, а загрузка мощностей уменьшилась (скорее всего, из-за изменения погодных условий). В период 2016-2021 гг. (13-го пятилетнего плана) общее производство электроэнергии в Китае выросло более чем на 36%, в то время как выработка на ГЭС выросла всего на 12% (при росте мощности на 16%), в результате чего доля гидроэнергетики в энергоснабжении снизилась с 19,4 до 16%».
В остальном мире в 2021 г. было введено около 6 ГВт гидроэнергетических мощностей, и ни одна страна, кроме Китая, не ввела более 1 ГВт. Большая часть данного прироста мощностей была получена благодаря финансированию и/или гидротехническим контрактам Китая.
По нашим предварительным оценкам, китайские компании в 2021 г. участвовали в вводе не менее 2200 МВт в других странах мира. Таким образом, участие китайских компаний достигает 90% от всех гидроэнергетических мощностей, введенных в мире в 2021 г.
Гидроэнергетические мощности, установленные другими странами в 2021 г.
Источник: отчет Ren21 «ВИЭ 2022: глобальный отчет о состоянии»
Канада, Непал, Лаос, Норвегия, Замбия - это страны, в которых большая часть выработки электроэнергии приходится на гидроэнергетику, поэтому новые мощности ГЭС не улучшают и не диверсифицируют их энергетические системы. Почти половина стран, добавивших более 10 МВт - это страны, в которых более 50% электроэнергии уже обеспечивается за счет ГЭС, и дальнейшее создание ГЭС делает их потенциально уязвимыми к изменению климата.
Исходя из отчетов «IHA» и «Ren21», всего в 2021 г. в строй введено примерно 11 ГАЭС, агрегаты на 25 крупных новых ГЭС и более 80 малых ГЭС (<10 МВт). В отчетах упоминаются только 6 проектов по расширению мощностей за счет модернизации существующих объектов, но это объясняется меньшим вниманием, уделяемым этой важнейшей деятельности со стороны отрасли и правительств. Точность национальных отчетов, предоставляемых в «IRENA», отличается по странам, и в случае расхождений мы полагаемся на данные «IHA»/»Ren21». Мы также не нашли объяснения исключительно высоким цифрам сокращения мощностей в США (3,8 ГВт), о которых сообщает «IRENA». В таблице ниже приведен прирост мощностей для стран, где он составляет > 10 МВт.
Источники: data.worldbank.org/indicator/, www.transrivers.org/2022/3663/, www.transrivers.org/2022/3695/