Коротко: ветер и солнце перестали быть «альтернативой» примерно к середине 2020-х: в большинстве регионов мира новая солнечная и ветровая генерация дешевле новой угольной и газовой, а вместе с гидро и атомом низкоуглеродные источники дают около 40% мирового электричества. Главная нерешённая часть - не цена киловатт-часа, а хранение и сети.
Ещё пятнадцать лет назад слово «альтернативная» было точным: эти источники стоили дороже и существовали за счёт субсидий. Сейчас оно устарело, и вот что стоит за этим утверждением.
Цена
Переломным стало падение стоимости. По данным IRENA, средневзвешенная стоимость электричества от новых солнечных станций промышленного масштаба упала примерно на 90% с 2010 года, от наземного ветра - примерно на 70%.
Результат в цифрах: по расчётам Lazard и IRENA, в большинстве стран новая солнечная электростанция производит киловатт-час дешевле, чем новая угольная или газовая. Оговорка существенная: сравнение идёт по стоимости самой генерации и не включает расходы на балансировку сети, которые растут с долей непостоянных источников.
Сколько их в мире
К середине 2020-х низкоуглеродные источники суммарно дают около 40% мирового производства электроэнергии. Основной вклад делят гидроэнергетика, атом, ветер и солнце; доля ветра и солнца вместе перевалила за 15% и растёт быстрее всех.
Солнечная генерация несколько лет подряд показывает самый большой абсолютный прирост среди всех источников. Основная часть новых мощностей вводится в Китае: на него приходится больше половины мирового ввода солнца и ветра.
Важно не перепутать электричество с энергией вообще. В общем мировом потреблении энергии, куда входят транспорт, отопление и промышленность, доля ископаемого топлива по-прежнему около 80%. Электроэнергетика - самая продвинутая часть перехода, а не весь переход.
Про выбросы за весь жизненный цикл
Довод «солнечные панели грязные в производстве» звучит часто, и его стоит разобрать числами. Оценка ведётся в граммах CO2-эквивалента на киловатт-час за весь жизненный цикл - от добычи сырья до утилизации.
Медианные значения по сводкам МГЭИК примерно такие: уголь около 820, газ около 490, солнечные панели порядка 40-50 (современные оценки ниже, поскольку производство стало энергоэффективнее), ветер порядка 11-12, атом около 12, гидро около 24.
Разница на порядок, а не на проценты. Углеродная окупаемость солнечной панели в европейском климате - порядка одного-двух лет при сроке службы 25-30 лет.
Что действительно остаётся проблемой
Непостоянство. Солнце не светит ночью, ветер дует неравномерно. Пока доля таких источников в сети невелика, это сглаживается. После примерно 30-40% начинаются сложности, и появляется явление, которое называют кривой утки: днём солнечной генерации избыток, а вечером спрос резко растёт при падающей выработке.
Хранение. Литий-железо-фосфатные батареи подешевели радикально и уже массово ставятся в сеть, но экономически они закрывают часы, а не дни. Сезонное хранение - зимний провал в северных широтах - остаётся нерешённым. Кандидаты вроде водорода и гравитационных накопителей пока дороги.
Сети. Во многих странах узкое место не в генерации, а в линиях электропередачи: готовые проекты годами стоят в очереди на подключение. Строительство сетей идёт медленнее строительства станций.
Сырьё и утилизация. Литий, кобальт, редкоземельные металлы для магнитов - добыча концентрирована в нескольких странах и имеет собственные экологические издержки. Переработка отслуживших панелей и лопастей налажена частично: панели перерабатываются, композитные лопасти - хуже.
Что это значит на практике
Для страны низкая себестоимость генерации не означает автоматически низких счетов: цена на розничном рынке складывается из сетевой составляющей, налогов и механизмов балансировки.
Для домохозяйства с солнечными панелями арифметика зависит от тарифа, широты и правил продажи излишков в сеть. В южных регионах окупаемость обычно 6-10 лет, в северных заметно дольше, и без выгодных условий отдачи излишков панели имеет смысл считать вместе с батареей.
Коротко о главном
Солнце и ветер уже дешевле угля? По стоимости генерации новых станций в большинстве регионов да. Но это сравнение не включает расходы на балансировку сети.
Сколько электричества мир получает не из ископаемого топлива? Около 40%, считая гидро и атом. Ветер и солнце вместе дают больше 15%.
Правда ли производство панелей перечёркивает пользу? Нет. За жизненный цикл солнце даёт около 40-50 г CO2 на киловатт-час против примерно 820 у угля, а углеродная окупаемость - год-два.
Что мешает перейти полностью? Хранение на срок больше нескольких часов и пропускная способность сетей. Это сейчас узкие места, а не цена киловатт-часа.
