 |
| На сонячній електростанції Vattenfall у німецькій землі Мекленбург-Передня Померанія встановлено понад 146 000 модулів. |
Європа зіткнулася з неочікуваною проблемою «надто успішної» зеленої енергетики: сонячних панелей стало так багато, що електромережі не встигають справлятися з обсягами генерації, пише Поштівка.
- За останнє десятиліття в Європі було встановлено сотні мільйонів сонячних панелей, що перетворило сонячну енергетику на найбільше джерело електроенергії в регіоні в літні місяці. Але система навколо неї не встигла розвинутися такими ж темпами.
- Рекордні обсяги електроенергії марнуються через те, що електромережі не здатні впоратися зі стрибком генерації: у найближчі місяці може бути втрачено близько 40 терават-годин електроенергії.
- Надлишок сонячної генерації штовхає ціни на електроенергію значно нижче нуля у пікові сонячні години, що зменшує прибутковість виробників і змушує їх зупиняти станції. У результаті споживачі можуть фактично платити двічі — за субсидії та за компенсації виробникам.
Протягом останнього десятиліття сотні мільйонів сонячних панелей були встановлені від Сицилії до Лапландії, перетворивши технологію, яка колись була нішевою, на найбільше джерело електроенергії в Європі у літній період. Однак стрімке розгортання тепер стикається з новою проблемою: інфраструктура навколо цієї генерації не встигла модернізуватися. Зростання потужностей сповільнюється, фінансова віддача падає, а рекордні обсяги електроенергії марнуються через неспроможність мереж впоратися зі сплесками виробництва.
Із подовженням світлового дня сезон сонячної генерації входить у пік. Потужності, введені за останній рік, розширили базу виробництва, і цієї весни вже були побиті рекорди на ключових ринках, включно з Німеччиною, Великою Британією та Францією. Очікується, що в найближчі місяці рекордів стане ще більше.
Це більше електроенергії, ніж регіон може спожити, тому виробників дедалі частіше змушують вимикати станції на кілька годин у сонячні дні — практика, відома як curtailment (примусове обмеження генерації). У найближчі місяці близько 40 терават-годин електроенергії — достатньо, щоб забезпечувати Великий Лондон протягом року — можуть бути втрачені. Це на чверть більше, ніж у 2025 році.
Зростання сонячної енергетики в Європі почало сповільнюватися
У результаті європейські споживачі, які й так перебувають під фінансовим тиском, можуть платити двічі: спочатку за субсидії, які стимулювали сонячний бум, а потім — за компенсації виробникам за вимушене вимкнення станцій, коли пропозиція перевантажує мережу. Надлишок генерації також штовхає ціни на електроенергію глибоко в негативну зону у години пікової сонячної генерації, коли виробництво перевищує попит. Проєкти, які ще кілька років тому вважалися надійними інвестиціями, тепер переглядаються.
«Передумови, на яких базувалися інвестиції в сонячну енергетику під час і одразу після енергетичної кризи, більше не працюють», — сказав Аксель Тіманн, генеральний директор Sonnedix BV, яка реалізує проєкти по всій Європі. «Негативні ціни та обмеження генерації підривають прибутковість».
 |
| Система акумуляторного зберігання енергії інтегрована в сонячний парк Statkraft у Цербсті, Німеччина. |
Сонячна енергетика вперше була комерціалізована у 1980-х роках, і її розвиток значною мірою стимулювався субсидіями. Сьогодні сонячні панелі вкривають дахи та поля по всьому континенту — навіть у Віндзорському замку та Ватикані. На цю технологію припадає найбільша встановлена потужність у регіоні — приблизно 490 гігаватів, що перевищує показники газової, вітрової, ядерної та вугільної генерації. І розширення триватиме, хоча й повільнішими темпами. Лише цього року очікується введення близько 80 гігаватів нових потужностей — це еквівалент встановлення приблизно шести панелей щосекунди.
На ринку існує поняття «ефекту канібалізації сонячної енергетики» — ситуації, коли великі обсяги сонячної генерації різко знижують ціни у сонячні періоди, скорочуючи доходи та цінність проєктів. Чим більше потужностей додається, тим сильніший цей ефект.
Це вже помітно за кількістю нових сонячних парків. Після років стрімкого зростання загальний обсяг нових сонячних установок у Європі, ймовірно, трохи знизиться порівняно з рекордом минулого року, а подальше падіння прогнозується майже щороку щонайменше до середини наступного десятиліття, за даними BloombergNEF.
Сонячні панелі Європи займають величезну площу
Якби всі сонячні панелі Європи розташувати в один ряд, вони покрили б площу, утричі більшу за Великий Лондон.
Примітка: оцінка базується на 490 гігаватах встановленої потужності та співвідношенні 1 мегават на гектар.
Великі обсяги сонячної генерації можуть ускладнювати контроль як частоти, так і напруги в енергосистемі. Частота — це «ритм» електромережі, тоді як напруга визначає, наскільки потужно електроенергія подається до домогосподарств і бізнесу.
Традиційно цей баланс підтримували великі турбіни, що обертаються, але сонячна генерація працює інакше, роблячи систему більш чутливою до різких змін попиту та пропозиції й вимагаючи активнішого управління.
Коливання напруги стали однією з ключових причин наймасштабнішого блекауту в Європі за останні десятиліття, який торік стався в Іспанії та Португалії. Це сталося в період, коли в системі була велика частка сонячної генерації. Після цього оператор мережі Red Electrica став обережнішим: газові електростанції частіше залишають у резерві, а залежність від сонячної енергетики зменшують.
Цієї весни негативні ціни стали ще більш вираженими: погодинні ціни в Німеччині та Франції падали приблизно до мінус €500 за мегават-годину. Найнижчі негативні ціни зазвичай виникають тоді, коли висока генерація з ВДЕ поєднується з попитом нижче норми. Саме так було цього року під час Великодня та 1 травня — святкового дня в багатьох європейських країнах.
Коли ціни падають значно нижче нуля, оператори сонячних парків зазвичай самостійно вимикають генерацію, щоб не платити споживачам за споживання електроенергії. У такому разі вони не заробляють нічого. Однак якщо відключення сонячних станцій наказують мережеві оператори, компанії зазвичай отримують компенсацію. У Німеччині — найбільшому сонячному ринку Європи — ці витрати зрештою лягають на споживачів, хоча наразі їх покриває федеральний бюджет, щоб пом’якшити навантаження.
Німеччина стала однією з перших країн, де проблема примусового обмеження генерації (curtailment) набула масштабів. Спочатку це стосувалося вітрової генерації на півночі країни, яку неможливо було передати на південь через обмеження мережі. Але останнім часом із тією ж проблемою зіткнулася й сонячна енергетика на півдні після масштабного розширення, зазначає дослідник Інституту Фраунгофера Леонгард Ганді.
Баварія — один із промислових двигунів Німеччини — позиціонує себе як «сонячна земля», а встановлені там потужності вже можна порівняти з Іспанією. Штат має настільки багато сонячної генерації, що іноді виробляє більше електроенергії, ніж мережа здатна прийняти, що змушує регулярно втручатися в роботу системи та робить регіон одним із найбільш перевантажених у Німеччині після вітряної півночі.
Іспанія лідирує в Європі за зростанням негативних цін на електроенергію
Кількість годин із від’ємними цінами на ринку електроенергії «на добу вперед».
На ключових ринках проблема погіршується. У першому кварталі в Іспанії було обмежено близько 16% сонячної генерації — приблизно вдвічі більше, ніж роком раніше. У Німеччині цей показник зріс приблизно до 13% із 7%, за оцінками London Stock Exchange Group.
Для енергокомпаній та урядів головним викликом раніше було нарощування потужностей, але тепер галузь терміново має зосередитися на напрямках, які відставали від розвитку генерації, — зокрема на модернізації мереж та систем накопичення енергії. Європейська комісія оцінює, що до 2040 року в електромережі потрібно буде інвестувати близько €1,2 трлн ($1,4 трлн). За прогнозами BloombergNEF, до 2030 року потужності систем накопичення енергії в Європі мають зрости вчетверо.
Розвиток сонячної генерації в Європі випереджає розвиток накопичувачів енергії
Потужності промислових сонячних електростанцій і батарейних систем.
Уряд Німеччини планує створити стимули для поєднання сонячних парків із батарейними системами. Однією з компаній, яка вже працює в цьому напрямку, є шведська Vattenfall AB. На родючих землях Мекленбургу — Передньої Померанії тисячі курей вільно гуляють під 146 тисячами модулів на одній із сонячних ферм компанії. Наступного року компанія планує встановити батареї для поглинання надлишкової електроенергії.
Одночасний розвиток генерації, мереж та накопичувачів є особливо важливим на тлі війни в Ірані, яка загрожує новою енергетичною кризою. Залежність регіону від імпортованого викопного палива знову стає очевидною.
«Єдиний спосіб позбутися цієї залежності та цінових стрибків — це мати більше генерації електроенергії, сильніші мережі та більшу гнучкість енергосистеми в Європі», — заявила генеральна директорка Vattenfall Анна Борг, закликавши до «збалансованих темпів» розвитку цих трьох напрямків.
На пікових рівнях сонячна генерація в окремих регіонах уже здатна майже повністю покривати споживання. У Німеччині залишковий попит — тобто обсяг споживання після врахування генерації з ВДЕ — у літній полудень може майже падати до нуля. Це підкреслює як домінування сонячної енергетики, так і складність управління нею без достатньої гнучкості системи.
Політики починають адаптувати правила, скорочуючи деякі форми підтримки, щоб зменшити ринкові перекоси. Субсидії для годин із негативними цінами ставатимуть менш поширеними, що може призвести до зменшення кількості екстремально негативних цін, зазначає аналітик Volue Майкл Шреттле.
Але поки інвестиції в накопичувачі та мережі не пришвидшаться, дедалі більше «чистої» електроенергії продовжуватиме втрачатися.
Як висловився генеральний директор німецької енергокомпанії EON SE Леонгард Бірнбаум:
«Сонячні панелі, які не можуть віддати електроенергію в мережу, не скорочують жодної тонни CO₂».
 |
The Las Rozas solar park near Seville, Spain. Агровольтаїка — спільне використання земель для сонячної енергетики та сільського господарства. |
