Вот почему Германия закрывает АЭС. Энергия ветра в Северном море даст 260 ГВт (100 БелАЭС) к 2050 году.

Интересный переводной материал из западной прессы про развитие ветровой энергетики в Европе и ее влияние на экономику — Может ли Северное море стать новым экономическим центром Европы?

Представьте себе картину. Лопасти длиной с Биг-Бен, роторы и секции башен размером со школьное здание, валы и генераторы настолько тяжелые, что их нужно вращать каждые 20 минут, чтобы они не раздавились под собственным весом: все эти детали разбросаны на площади размером со 150 футбольных полей. Собранные вместе, они образуют сооружения, соперничающие по велечине с Эйфелевой башней.

Небольшой Эсбьерг с большими амбициями

Добро пожаловать в Эсбьерг, центр европейской офшорной ветроэнергетики. Две трети турбин, вращающихся в настоящее время у берегов Европы, которых хватит для обеспечения энергией 40 миллионов домов, были собраны в этом датском портовом городе с населением 72 000 человек. И это только начало.

Портовый оператор города планирует к 2026 году почти в три раза увеличить мощности для работы с ветряными проектами. Местные инжиниринговые фирмы, которые раньше обслуживали промышленность, работающую на ископаемом топливе, теперь развивают ветроэнергетику. Компания Meta купила 212 гектаров сельскохозяйственных угодий за пределами Эсбьерга, чтобы построить для своих социальных сетей центр обработки данных, работающий на возобновляемых источниках энергии. В море прокладываются кабели, по которым будет передаваться 30% международного трафика данных в Норвегию. Мэр Эсбьерга побывал во Вьетнаме и Вашингтоне, чтобы поделиться этой историей успеха.

Если применить стратегическое мышление и рассчитывать на удачу, то несколько таких Эсбьергов могут превратиться в новую экономику Северного моря. Это поможет Европе достичь амбициозных климатических целей и перераспределить источники энергии.

При чем здесь Северное море?

Северное море всегда было экономически значимым. Оно граничит с шестью странами – Бельгией, Великобританией, Данией, Германией, Нидерландами и Норвегией – и именно здесь пересекаются многие важные морские пути. Сильные приливы, которые выносят питательные вещества на мелководное морское дно, являются благом для рыбаков. В 20-м веке под дном моря были обнаружены нефть и газ. В 1990-х годах Великобритания и Норвегия, два крупнейших добытчика нефти в Северном море, вместе добывали 6 млн баррелей нефти в день, что в два раза меньше, чем сегодня добывают Объединенные Арабские Эмираты. Одно шотландское месторождение нефти под маркой Brent стало мировым эталоном и лидером по цене. А теперь, по мере исчерпания запасов и снижения спроса на то, что еще осталось, на фоне опасений по поводу изменения климата этому бурному водоему находят новые прибыльные применения.

Самая большая ставка делается на ресурс, которого у моря бесконечно много, – ужасную погоду. При средней скорости ветра в десять метров в секунду этот бассейн является одним из самых порывистых в мире. В день, когда корреспондент The Economist посетил Эсбьерг, скорость ветра была вдвое выше, что позволило снизить оптовые цены на электроэнергию почти до нуля.

Дно Северного моря в основном мягкое, что облегчает крепление турбин к морскому дну (плавучие турбины еще не были развернуты в масштабах всего мира). Кроме того, глубина моря обычно не превышает 90 метров, что позволяет размещать ветряные электростанции подальше от побережья, где ветры более устойчивы. Эд Нортэм из инвестиционной компании Macquarie Group, владеющей долями в 40% всех действующих британских морских ветропарков, говорит, что морские турбины работают на 60% мощности по сравнению с наземными, мощность которых – 30-40%.

Даже за ветер нужно платить

В 2022 году страны Северного моря выставили на аукцион 25 гигаватт (ГВт) ветроэнергетических мощностей. На следующие три года уже запланировано проведение тендеров на почти 30 ГВт. Ожидается, что ежегодный объем новых подключений вырастет с менее 4 ГВт сегодня до более чем 10 ГВт к концу 2020-х годов. На встрече в Эсбьерге в мае Европейская комиссия и четыре страны Северного моря договорились установить 150 ГВт к 2050 году, что в пять раз больше, чем в Европе, и в три раза больше, чем в мире. В сентябре эта группа и еще пять стран увеличили эту цифру до 260 ГВт, что эквивалентно 24 000 самых больших на сегодня турбин.

Эти амбиции стали возможны благодаря ветровой версии закона Мура, который описывает экспоненциальный рост вычислительной мощности. Три десятилетия назад общая мощность первой в мире морской ветряной электростанции Виндеби в Дании, состоящей из 11 турбин, составляла пять мегаватт (МВт). Сегодня одна турбина может генерировать 14 МВт, а одна ферма может содержать более 100 таких турбин. Более надежные кабели и трансформаторы в море для преобразования энергии ветра из переменного тока в постоянный, который может перемещаться на большие расстояния без больших потерь, позволяют вырабатывать больше электроэнергии на больших расстояниях.

В результате мощность нескольких устанавливаемых ветряных электростанций превышает 1 ГВт – обычную мощность атомной электростанции. Ветроэлектростанция на Доггер-Бэнк, которая должна быть запущена этим летом и расположенная в 130-200 км от побережья Великобритании, в 2026 году будет иметь рекордную мощность 3,6 ГВт при выходе на полную мощность. Экономия от масштаба снижает затраты, делая морской ветер конкурентоспособным по сравнению с другими источниками энергии. В июле Британия заключила контракты с пятью проектами, включая Доггер-Бэнк, по цене 37 фунтов стерлингов (44 доллара) за мегаватт-час – менее шестой части британской оптовой цены на электроэнергию в декабре.

Неблагоприятные погодные условия также могут создать нагрузку на энергосистему. К счастью, технологии и снижение затрат позволяют операторам ветроэлектростанций бороться со стихией. Одним из способов сделать это является увеличение количества соединений, сначала между фермами и сушей – сегодня большинство ветряных электростанций имеют одну линию связи с берегом, что неэффективно, – а затем между самими фермами. Половина из 3 ГВт, на которые будет объявлен тендер в Норвегии, будет иметь возможность создания связей с другими странами. Фил Сэнди из компании National Grid, управляющей энергетической инфраструктурой Великобритании, предсказывает будущее сложных подводных сетей, аналогичных наземным.

«Зеленое» топливо

Еще один способ управлять изменчивостью энергии ветра – использовать ее для расщепления молекул воды с целью получения «зеленого» топлива, такого как водород и аммиак. В мае Европейская комиссия и руководители тяжелой промышленности обязались к 2025 году в десять раз увеличить производственные мощности ЕС по выпуску электролизеров, которые производят расщепление воды. Это позволит к 2030 году производить 10 млн тонн экологически чистого топлива. Комиссия также предложила создать «водородный банк» с капитализацией в 3 млрд евро (3,2 млрд долл. США) для финансирования проектов.

Инвесторы в восторге. В августе Copenhagen Infrastructure Partners (CIP), частная инвестиционная компания, заявила о привлечении 3 млрд евро в фонд, который будет инвестировать исключительно в водородные активы. В Европе было объявлено о десятке проектов: три крупнейших из них дают до 20 ГВт «зеленой» энергии. Topsoe, датская фирма, предоставляющая технологии для таких предприятий, утверждает, что объем ее заказов составляет 86 ГВт.

В конечном итоге энергосистема Северного моря может принять форму архипелага «энергетических островов», где будет размещаться персонал по ремонту ветряных электростанций, аккумулироваться электроэнергия и вырабатываться водород, который будет доставляться на берег по судам или трубопроводам. По данным исследовательской компании SINTEF, рассматривается до десяти таких схем. Энергетический остров Северного моря, искусственный атолл в 100 км от побережья Дании, должен быть выставлен на тендер в 2023 году. Он будет служить центром для десяти близлежащих ветряных электростанций, имеющих связь с соседними странами.

Один из участников тендера, совместное предприятие Orsted, крупнейшего в мире датского разработчика морских ветряных электростанций, и ATP, крупного местного пенсионного фонда, предполагает модульную конструкцию с компонентами, изготовленными на берегу и собранными в море. «Мы ожидаем, что она будет функционировать и через 100 лет», – говорит Брендан Брэдли из Arup, инженерной компании, которая работает с данной заявкой. Томас Далсгаард из компании CIP, которая входит в конкурирующий консорциум, считает, что производство экологически чистого топлива в море не только поможет снизить нагрузку на электросети, но и сэкономит деньги: водородные трубопроводы стоят одну пятую от стоимости мощных линий электропередачи.

Углекислый газ окажется на дне Северного моря

И в новой экономике Северного моря есть нечто большее, чем энергетический сектор. По морскому дну будут курсировать не только электричество и водород, но и углекислый газ. Некоторые отрасли промышленности, такие как производство цемента или химической продукции, трудно декарбонизировать. Но их CO2 можно собирать и закачивать в истощенные газовые месторождения в Северном море. Раньше улавливание и хранение углерода (CCS) казалось непривлекательным способом борьбы с изменением климата из-за высокой стоимости углерода и его непопулярности среди экологов, которые опасаются, что он может продлить жизнь ископаемому топливу. Сейчас, как и в случае с ветром, стоимость снижается, политическое сопротивление ослабевает, а проекты множатся.

Один из них, получивший одобрение в Роттердаме, под названием Porthos, соединит крупнейший европейский порт трубопроводом с компрессорной станцией, а затем выйдет к пустому морскому месторождению газа. Хотя суд недавно отложил начало работ, проект получил зеленый свет от голландских регулирующих органов. После ввода в эксплуатацию он будет поглощать около 2,5 млн тонн CO2 ежегодно в течение 15 лет, что составит почти 2% от выбросов Нидерландов. Порт Амстердама планирует нечто подобное. Также недалеко от норвежского города Берген энергетическая компания Equinor и ее партнеры завершили бурение скважины для закачки CO2 в рамках проекта под названием «Северное сияние». По словам Гулорена Турана из Глобального института УХУ, аналитического центра, в Европе сейчас более 70 таких объектов находятся на разных стадиях разработки.

Строительные блоки новой экономики

Еще один ценный продукт, пересекающий Северное море, – это информация. Если следовать по одному из новейших трансатлантических подводных кабелей передачи данных, который выходит на берег в Эсбьерге и называется Havfrue, а затем повернуть направо на развилке посреди Северного моря, вы окажетесь в Кристиансанде, городе на юге Норвегии. Здесь находится кампус N01 Campus, «крупнейший в мире кампус дата-центра, работающий на 100% «зеленой» энергии», по словам его владельца, компании Bulk Infrastructure. «Мы хотим создать платформу для устойчивых цифровых услуг», – говорит Педер Наербо, основатель фирмы.

Страны Северного моря – отличное место для хранения и обработки данных. Низкие цены на электроэнергию позволяют дешевле обрабатывать вычисления, что требует больших затрат энергии. Холодный климат позволяет охлаждать центры обработки данных просто за счет циркуляции наружного воздуха вместо использования дорогостоящих систем охлаждения. Регион может похвастаться высококвалифицированной рабочей силой, стабильными институтами и одними из самых продвинутых в мире законов о данных. Латентность – время, необходимое для перемещения данных в облака и из облаков, – становится все меньшей проблемой по мере совершенствования технологии, поэтому цифровые рабочие нагрузки могут обрабатываться на все более удаленных объектах. В то же время центры обработки данных достигают пределов своего развития в других странах Европы. В 2021 году ирландские центры обработки данных и другие цифровые объекты потребляли 17% электроэнергии в стране. Чтобы предотвратить отключения электричества, EirGrid, государственная ирландская коммунальная компания, больше не будет поставлять электроэнергию новым серверным фермам.

По данным компании TeleGeography, занимающейся сбором данных, с 2020 года в Северном море было проложено 13 новых кабелей, тогда как за весь 2010 год их было пять. Центры обработки данных тоже растут, поскольку крупные поставщики облачных услуг обещают декарбонизировать свои цепочки поставок. Amazon Web Services (AWS) и Microsoft Azure, две крупнейшие облачные компании, построили серверные фермы в Северной Европе. Meta имеет свой участок в окрестностях Эсбьерга. Старые отрасли промышленности также переносят все больше своих вычислительных мощностей на север. Mercedes-Benz и Volkswagen разместили компьютеры в бывших шахтах в Норвегии, моделируя ветровую трубу и краш-тесты для своих автомобилей. В среднем, по оценкам консалтинговой компании Altman Solon, спрос на центры обработки данных в регионе будет расти на 17% в год до 2030-го.