Перейти к содержимому 
Вопрос о том, как могла бы выглядеть полностью возобновляемая энергетическая система в Германии и возможно ли это вообще, интенсивно обсуждался в течение многих лет — часто с очень разными предположениями относительно затрат, требований к хранению и надежности поставок. Текущее исследование по моделированию, проведенное Университетом прикладных наук Рейн-Майн, теперь привносит в дебаты новые цифры и приводит к некоторым удивительным результатам.
Исследование основано на почасовых данных о производстве и потреблении электроэнергии в Германии с 2022 по 2025 год. На этой основе был смоделирован сценарий, который описывает полностью возобновляемое электроснабжение. Федеральное сетевое агентство уже подтвердило, что это принципиально возможно. Для достижения этой цели установленная мощность возобновляемых источников энергии была математически умножена и интегрированы хранилища различных размеров. В то же время в расчеты были включены реальные инвестиционные затраты, чтобы получить достоверные данные о ценах на электроэнергию и необходимых инвестициях. Данные каждого года рассчитывались одно за другим, чтобы иметь возможность понять развитие событий и проверить моделирование.
Ключевой вывод: не существует единственного правильного способа обеспечить полное снабжение возобновляемой энергией. Скорее, существует множество комбинаций сценариев со сравнительно низкой выработкой электроэнергии, но с очень большими системами хранения, вплоть до вариантов со значительно увеличенной выработкой и, соответственно, меньшими системами хранения. Однако с точки зрения затрат, согласно исследованию, существует явное предпочтение: примерно в 3,9 раза более высокая установленная мощность возобновляемых источников энергии в сочетании с емкостью хранения около 2700 гигаватт-часов является оптимальной.
32 кВтч аккумуляторной батареи на одного жителя вполне достаточно.
Это соответствует примерно 32 киловатт-часам аккумулирующей мощности на душу населения в Германии – значительно меньше, чем предполагается во многих других исследованиях. Если посмотреть на это с другой стороны, такой объем хранилища может полностью покрыть среднее потребление электроэнергии в Германии примерно на два дня. Это также основано на предыдущих предположениях многих анализов.
Ситуация становится особенно интересной, если посмотреть на то, как используются эти устройства хранения данных: согласно моделированию, они действительно интенсивно используются лишь несколько дней в году. Примерно в 95 процентах дней загрузка мощностей составляет максимум 20 процентов. Это предполагает, что существующие или будущие системы хранения можно будет использовать многократно – например, путем интеграции аккумуляторов электромобилей в энергетическую систему. В то же время низкое количество полных циклов зарядки свидетельствует о потенциально большом сроке службы накопителей и лишь о низкой нагрузке на аккумуляторы электромобилей в процессе двунаправленной зарядки.
Согласно исследованию, еще одним рычагом является потребительское поведение. Даже небольшие изменения в потреблении электроэнергии – от периодов низкой выработки до периодов высокого уровня поставок – могут значительно снизить потребность в хранении и повысить надежность поставок. Динамические цены на электроэнергию или целевые стимулы для промышленности и крупных потребителей могут сыграть здесь центральную роль.
Огромные излишки можно использовать по-разному.
События последних нескольких лет также подтверждают это: хотя установленная мощность возобновляемых источников энергии постоянно увеличивается, это еще не отражается в такой же степени на количестве фактически используемой энергии. Исследование видит здесь возможные системные препятствия – например, из-за менее гибких традиционных электростанций, что может привести к частичному сокращению возобновляемых источников энергии.
Однако наиболее удивительным является другой результат: в оптимально спроектированной системе можно генерировать значительно больше электроэнергии, чем действительно необходимо. Мы говорим о избыточной энергии до 90 процентов – и это без дополнительных затрат. Эта энергия пока остается неиспользованной, но может быть использована различными способами в будущем, например, для производства экологически чистого водорода, синтетического топлива для авиации и судоходства, очистки воды или международной торговли энергией.
Это открывает новую и текущую общественную дискуссию, частично противоположную точку зрения на энергетический переход: возможное изобилие дешевой возобновляемой энергии может стать определяющим фактором в будущем. Таким образом, исследование призывает к более объективному обсуждению и подчеркивает, что полностью возобновляемая электроэнергетическая система в Германии представляется принципиально достижимой — при условии, что политика, бизнес и общество будут действовать скоординировано и целенаправленно. Но, по сообщениям СМИ, Федеральное министерство экономики под руководством Катарины Райхе (ХДС) недавно якобы запросило у крупных поставщиков энергии конкретный аргумент в пользу увеличения количества новых газовых электростанций.
Источник: Университет прикладных наук Рейн-Майн – экономическая выгода при сочетании производства возобновляемой энергии и аккумуляторных батарей в энергосистеме Германии.
