Абсолютные штили, регулярно наблюдавшиеся в Европе в течение прошлого года, поставили под сомнение, казалось бы, незыблемый постулат мирового энергоперехода о надежности и экономической целесообразности ветряной электрогенерации.
Рыночная капитализация испано-немецкой ветроэнергетической компании кампании Siemens Gamesa Renewable Energy S. A. в области возобновляемых источников энергии за последний год сократилась почти вдвое, поскольку сбои в цепочке поставок и аномально низкий уровень ветра в последние годы отрицательно сказались на ее операциях. Убытки компании составили почти 353 млн долларов.
Датские компании Vestas и Orsted, крупнейшие в мире производители ветрогенераторов, в конце прошлого года предупредили о трудных временах для сектора возобновляемых источников энергии. Компании выразили обеспокоенность по поводу низкой скорости ветра, текущих проблем в цепочке поставок и увеличения производственных затрат. Несмотря на оптимизм, прозвучавший на климатическом саммите COP26 прошлой осенью, это неизбежные проблемы, с которыми компании, работающие в сфере «зеленой» энергетики, могут столкнуться по мере расширения своей деятельности в ближайшие годы.
Рис.1 – Средняя скорость ветра (м/с) на высоте 10 м от поверхности Земли в регионе Западной Европы (40°N-58°N, 5°W-15°E). Источник: ClimateReanalyzer.org
Рис.2 – Аномалии средней скорости ветра (м/с) на высоте 10 м от поверхности Земли в регионе Западной Европы (40°N-58°N, 5°W-15°E). Источник: ClimateReanalyzer.org
На рис. 1 и 2 показана динамика изменения средней скорости ветра и ее аномалий (отклонение от среднемесячной за период 1979-2000 гг.) на высоте 10 м от поверхности Земли в регионе Западной Европы.
В последние годы прослеживается устойчивая тенденция снижения интенсивности средней скорости ветра на всей территории Евросоюза, минимум которой пришелся практически на весь 2021 год.
Ветроустановки вырабатывали мало электричества, приходилось использовать газ и уголь, казалось бы самый грязный вид ископаемого топлива. Осенью 2021 года дефицит газа на спотовом рынке Европы привел к резкому скачку цен на него. Электричество, соответственно, тоже заметно подорожало. Одновременно, выяснилось, что производители солнечных батарей не могут серьезно нарастить их выпуск: не хватает сырья, в том числе поликремния, цены на который минувшим летом подскочили на 20%.
Рис.3 – Выборка дат с наиболее низкой скоростью ветра (<-0,4 м/с) для ряда аномалии средней скорости ветра (1950-2022) (м/с) на высоте 10 м от поверхности Земли в регионе Западной Европы (40°N-58°N, 5°W-15°E). Источник: ClimateReanalyzer.org
Ситуация аномально низкой скорости ветра не является уникальным явлением. Когда парус был основным двигателем кораблей, отсутствие ветра достаточной силы надолго задерживало моряков в пути. И такие события происходили достаточно часто. Штиль мог длиться от нескольких часов до нескольких дней и даже месяцев. Но определить, сколько же он будет продолжаться, не представлялось возможным. Ветер не предсказуем. Иногда он начинал дуть с противоположной стороны. И только опытный моряки умели ловить парусами боковой ветер, чтобы медленно продвигаться в нужном направлении. Теперь, с усилением климатической повестки и повышением доли ветровой генерации мир снова столкнулся с этой проблемой.
Начиная с 1950 года сильные отрицательные отклонения от характерной среднемесячной скорости ветра появлялись достаточно часто. В последние 10 лет это можно было наблюдать в 2011, 2014 и 2017 годах. Однако, столь длительное отсутствие сильного ветра, которое наблюдалось практически на протяжении всего 2021 года, уникально и наблюдается впервые за последние 22 года.
От полного краха ветряную энергетику спасают лишь временами набегающие штормовые фронты, но и они длятся лишь по несколько дней. Таким образом, в прошлом году, средняя скорость вращения ветряков в ЕС снизилась до минимальных показателей за все время их существования.
Начало 2022 года также пока не внушает оптимизма. Согласно данным мониторинга среднемесячной аномалии скорости ветра, в январе ее значение снова ушло в отрицательную зону, достигнув уровня ниже -0,4 м/с (рис.2).
Одной из гипотез, которая позволяет объяснить феномен отсутствия ветра, является связь движений масс воздуха с общим потеплением климата Земли. Поскольку в разных местах планеты ее поверхность нагревается по-разному, воздух имеет разную температуру. А его температура связана с давлением и плотностью. Неоднородность нагрева порождает ветер. Наблюдаемое сейчас глобальное потепление, особенно в полярных областях, способствует общему снижению градиента атмосферного давления и температур, что влечет за собой ослабление ветровых потоков вдоль поверхности Земли.
Для потребителей электроэнергии в ЕС ослабление ветров означает дополнительные траты из-за нового скачка цен на «зеленое электричество» и рост цен на углеводородные источники электрогенерации.
