Турбины будут становится все больше, затраты значительно снизятся, а ветроэнергетические проекты все чаще будут сочетаться с накопителями энергии или производством водорода. Таковы результаты опроса ведущих мировых экспертов в области ветроэнергетики, которых попросили спрогнозировать, как будет выглядеть отрасль в 2035 году.
Глобальный опрос о перспективах развития ветроэнергетики проводился сотрудниками Национальной лаборатории им.Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) среди 140 специалистов отрасли. Они оценили предполагаемые будущие затраты на проекты наземной и морской ветрогенерации, а также пролили свет на технологические тенденции отрасли. По результатам опроса в журнале Nature Energy было опубликовано соответствующее исследование.
Стоимость
По мнению опрошенных экспертов, снижение затрат ожидается для всех направлений ветроэнергетики: приведенная стоимость электроэнергии (LCOE) к 2035 году снизится на 27% для наземных и на 17-35% для морских ветряных электростанций по сравнению с 2020 годом.
Береговая ветроэнергетика традиционно останется менее дорогой, чем морская, а морская с фиксированным фундаментом останется менее дорогой, чем плавучая. Ввиду бурного технологического развития стоимость оффшорных электростанций будет снижаться заметнее, чем наземных. Эксперты также отмечают, что разрыв между морским ветром с фиксированной платформой и плавучими ветровыми установками сократится, хотя на сегодняшний день последняя значительно дороже в реализации. Возможность дальнейшего снижения затрат на ветроэнергетические проекты специалисты связывают, в первую очередь, с дальнейшими научными, инженерными, производственными и коммерческими инновациями.
Технические достижения
Разработчикам ветроэнергетических проектов сегодня приходится принимать во внимание, что средняя скорость ветра во многих регионах мира постепенно снижается, что уже привело к уменьшению выработки существующих ветрогенераторов. Местами эти значения достигают 15%. Эксперты спрогнозировали, что среднегодовая скорость ветра для новых наземных проектов снизится с нынешних 7,9 м/с до 7,5 м/с к 2035 году. Компенсировать этот процесс можно только выбором площадок с более сильным и стабильным ветром, а также увеличением размеров и мощности турбин. Ожидается, что средняя наземная турбина в 2035 году будет иметь большую высоту ступицы (130 м против нынешних 100 м), больший диаметр ротора (175 м против 117 м) и большую мощность (5,5 МВт против 2,5 МВт в 2018 году).
Морские проекты не затронет значительное уменьшение силы ветра, на высоте 100 м над уровнем моря его скорость составит 9,5 м/с на весь прогнозируемый период. Однако, размеры и мощности турбин также будут значительно расти. По мнению опрошенных экспертов типичная ветротурбина с фиксированным основанием в 2035 году будет иметь высоту ступицы 151 м (против 90 м на момент проведения опроса) и диаметр ротора 250 м (сейчас эта величина едва превышает 130 м). По мощности морские турбины затмят своих наземных коллег, рекордно увеличившись с 4,4 МВт в 2018 году до 17 МВт. Около 40% респондентов предсказали еще более серьезный рост до 20 МВт и больше.
По прогнозам турбины с фиксированным фундаментом будут “уходить” на большую глубину до 42 м, одновременно удаляясь от берега до 70 км. А сами проекты станут масштабнее: ветростанции будут включать 60-90 генераторов общей мощностью 900–1299 МВт. Средний плавучий морской проект будет меньше (500–699 МВт), дальше от берега (100 км) и на большей глубине (100–199 м). Однако, если технология плавучих оснований со временем станет менее затратной, то к 2035 году до четверти всех новых шельфовых проектов по всему миру будут иметь плавучие фундаменты, сходятся во мнении эксперты.
Говоря о вероятных отраслевых проблемах развития морской ветроэнергетики, эксперты в первую очередь указывали на сложности, связанные с расходами на океанские суда, строительные краны, портовые сооружения снабжения и обслуживания. Наземные проекты вероятнее всего столкнутся с логистическими трудностями и сопротивлением общественности.
Ветроэнергетика быстро развивается, но ее долгосрочный вклад в энергоснабжение немало зависит от затрат. Проведенное исследование прогнозирует дальнейшее снижение затрат как для наземного, так и для морского ветра. "При прочих равных условиях эти тенденции позволят ветру играть более значительную роль в глобальном энергоснабжении, чем считалось ранее, способствуя декарбонизации энергетического сектора", - заключил соавтор исследования Йоахим Сил, сотрудник Лаборатории Беркли.
