Дияра Масыгутова, магистр технических наук в области возобновляемых источников энергии (Австралийский Национальный Университет)

В современном мире возобновляемая энергетика становится все более важной, и многие страны исследуют и внедряют новые технологии и подходы для перехода к устойчивому и экологически чистому будущему. В этом контексте особый интерес представляет австралийский опыт в области возобновляемой энергетики. Австралия, известная своим богатым энергетическим наследием, стала пионером в использовании возобновляемых источников энергии и инновационных разработок для решения своих энергетических потребностей.

 Австралийская энергетическая система включает в себя разнообразные компоненты, такие как конкурентные рынки электроэнергии, газовая система и розничный сектор торговли энергией. В рамках электроэнергетической системы Австралии существуют конкурентные рынки электроэнергии, где различные участники, включая производителей, дистрибьюторов и розничных поставщиков электроэнергии, взаимодействуют и торгуют энергией. Кроме того, существуют регулируемые сети, которые обеспечивают передачу электроэнергии от производителей к конечным потребителям.

 В энергетической системе Австралии произошли значительные изменения в использовании возобновляемых источников энергии. В 2022 году общий объем производства электроэнергии составил 273 265 гигаватт-часов (ГВт⋅ч), что означает увеличение на 2% по сравнению с предыдущим годом. Доля возобновляемых источников энергии в общем объеме производства составила 32%, а самым крупным источником была солнечная энергия (14%), за которой следуют ветровая энергия (11%) и гидроэнергия (6%). Источники энергии на основе ископаемого топлива внесли 68% в общий объем производства электроэнергии, при этом уголь оставался основным источником, составляя 47% от общего объема производства. Эти данные отражают общую картину производства электроэнергии в Австралии и подчеркивают рост доли возобновляемых источников энергии в энергетическом миксе страны.

 Рисунок 1 – Карта Австралийской энергетической статистики, июнь 2023 года

 Развитие возобновляемой энергетики в Австралии имело длительный путь, начиная с первых шагов и прогрессируя до текущего состояния.

 Основные этапы развития

 1. Ранние шаги (до 2000 года):

   – В 1970-х годах были предприняты первые попытки использования возобновляемых источников энергии в Австралии. Большинство из них были связаны с энергией ветра и солнца, включая экспериментальные проекты и установку небольших мощностей.

   – В 1990-х годах были разработаны первые национальные и штатные программы поддержки возобновляемой энергетики. Это создало основу для дальнейшего развития отрасли.

 2. Внедрение фитинговых законов (2000–2010 годы):

   – В 2000 году Австралия внедрила систему фитинговых законов, обязательную для энергоснабжающих компаний. Фитинговые законы требовали, чтобы определенный процент энергии, потребляемой сетью, поставлялся из возобновляемых источников.

   – Были введены налоговые льготы и субсидии для инвестиций в возобновляемую энергетику. Это стимулировало появление новых проектов ветроэнергетики, солнечной энергетики и гидроэнергетики.

 3. Бум возобновляемой энергетики (2010–2018 годы):

   – В этот период в Австралии произошел значительный рост возобновляемой энергетики. Ветроэнергетика и солнечная энергетика стали основными направлениями развития.

   – В 2011 году была запущена первая коммерческая солнечная электростанция мощностью 1,2 МВт. Затем последовали новые крупные проекты солнечной энергетики.

   – Ветровая энергетика также стремительно развивалась. Были запущены крупные ветропарки, такие как Сноутаун (370 МВт) и Макартур Ридж (420 МВт).

 4. Политические изменения и расширение возобновляемой энергетики (после 2018 года):

   – В 2018 году в Австралии состоялись федеральные выборы, после которых произошли политические изменения, оказавшие негативное влияние на возобновляемую энергетику. Однако, несмотря на это, рост отрасли продолжался.

   – Штаты и территории Австралии стали активными в насаждении возобновляемой энергетики. Виктория и Южная Австралия объявили о планах по строительству крупных батарей хранения энергии, а также о повышении мощности солнечных и ветровых электростанций.

   – В 2020 году в Австралии началась реализация проекта «Солнечная долина» (Sunshine State), который предусматривает строительство крупнейшей в мире солнечной электростанции мощностью 10 ГВт.

 В настоящее время Австралия продолжает развивать возобновляемую энергетику и принимает меры по увеличению доли возобновляемых источников энергии в своей энергетической системе. Возобновляемая энергетика становится все более конкурентоспособной, а инвестиции в эту отрасль растут, что позволяет стране достигать более устойчивой и экологически чистой энергетической системы.

 Меры поддержки развития возобновляемой энергетики

 1. Увеличение климатических амбиций: Принятие Закона о климатических изменениях 2022 года, удвоение цели по сокращению выбросов к 2030 году и установление цели достижения нулевых выбросов к 2050 году являются важными шагами в поддержку климатических целей. Это обеспечивает ясное направление и маркетинговую уверенность для проектов по возобновляемой энергии.

 2. Присоединение к Международному обязательству по сокращению метана: Присоединение Австралии к глобальной инициативе сокращения метановых выбросов свидетельствует о ее стремлении снизить вредные выбросы во всех секторах. Это позволяет стране сосредоточиться на развитии чистых источников энергии и содействии глобальному энергетическому переходу.

 3. Повышение доли чистой энергии: Австралия стремится к тому, чтобы чистые источники электроэнергии составляли более 80% ее энергомикса к 2030 году. Это побуждает страну продолжать развивать солнечную энергию, а также обращать внимание на гибкость системы электроснабжения через взаимосвязи, накопительные системы и разнообразные возобновляемые источники энергии.

 4. Инициативы Плана по энергоснабжению Австралии и Схемы инвестиций в мощности: Правительственные инициативы, такие как План по энергоснабжению Австралии (Powering Australia Plan) и Схема инвестиций в мощности (Capacity Investment Scheme), играют важную роль в повышении гибкости системы электроснабжения. Они способствуют развитию взаимосвязей, хранению энергии и разнообразным возобновляемым источникам энергии.

 5. Поддержка экспорта энергии и стратегически важных минералов: Австралия – крупный экспортер энергии и стратегически важных минералов, используемых в чистых энергетических технологиях. Страна стремится продвигать прогресс в областях водорода, стратегически важных минералов и устойчивых цепочек поставок, что способствует глобальному энергетическому переходу и обеспечивает энергетическую безопасность в будущем.

 Благоприятная среда для инвестиций

 Австралия принимает меры для создания благоприятной среды для инвестиций в возобновляемую энергию, включая национальные цели по доле возобновляемой энергии, поддержку инвесторов через различные финансовые стимулы, такие как тарифы на обратную подачу и сертификаты на возобновляемую энергию, а также учреждение финансовых институтов, таких как Clean Energy Finance Corporation (CEFC) и Australian Renewable Energy Agency (ARENA). Кроме того, различные штаты и территории также внедряют свои собственные инициативы для поддержки возобновляемой энергии.

 Инвестиции в батареи – часть стратегии по развитию возобновляемой энергетики и улучшению устойчивости своей энергетической системы. Батарейные системы являются важным элементом для хранения энергии, которая генерируется из переменных источников, таких как солнечная и ветровая энергия. Это помогает сглаживать колебания производства и обеспечивать непрерывность поставок электроэнергии.

 Интеграция крупномасштабных батарейных систем и использование эффективных технологий

Одним из наиболее известных проектов в Австралии является Hornsdale Power Reserve в Южной Австралии. Этот проект был разработан компанией Tesla и включает в себя установку литий-ионных батарей на территории ветровой электростанции Hornsdale Wind Farm.

Первые 100 МВт/129 МВ⋅ч были завершены в ноябре 2017 года. В течение первых двух лет эксплуатации резервный энергоблок Hornsdale подтвердил преимущества, связанные с аккумуляторами крупномасштабных энергосистем на рынке национальной электроэнергии и сэкономил потребителям Южной Австралии более 150 миллионов долларов. После этого успеха было завершено расширение до 50 МВт/64,5 МВт⋅ч в сентябре 2020 года. В рамках этого расширения весь объем в 150 МВт⋅ч модернизируется для включения режима виртуальной машины от Tesla, что позволит батарее предоставлять услуги поддержки инерции для электрической сети.

Кроме крупномасштабных батарейных систем изучается технология «батарей в кварталах» (Neighbourhood batteries), которая представляет собой новейшую технологию, способную внести значительный вклад в трансформацию энергетической системы в штате Виктория и Австралии в целом. В рамках программы «Аккумулирование энергии и интеграция сети» в Австралийском национальном университете (АНУ) провели множество исследований, посвященных социо-техно-экономическим аспектам батарей в кварталах. Исследования показывают, что этот тип батарей может предоставлять широкий спектр преимуществ для всех участников энергетического процесса, будь то операторы энергетических сетей, поставщики энергии, потребители, правительства или местные органы власти.

Что объединяет эти батареи, так это то, что все они находятся недалеко от потребителей, подключены к распределительной сети и могут обеспечивать хранение энергии для сотен домов. Они различаются по размеру от шкафа до контейнера, мощностью от 0,1 до 5 МВт и дополняют батареи для домашних хозяйств и крупномасштабные батареи.

В АНУ создают обучающие программы совместно с местными компаниями, поэтому, помимо теории и использования программного обеспечения для проектирования, таких как PVSyst и OpenWind, предоставляются возможности посетить ВЭС и СЭС.

 Во время визита Royalla Solar Farm можно было наблюдать за применением «Солнечного выпаса животных» (Solar grazing), что является наиболее распространенной формой совместного использования земель для солнечных ферм крупномасштабной электростанции благодаря совместимости с земельными солнечными фотоэлектрическими панелями. Интеграция солнечной энергии и выпаса на одном участке предоставляет возможность операторам возобновляемой энергии и владельцам/фермерам работать в партнерстве для максимизации продуктивного использования сельских земель и снижения операционных расходов для всех сторон.

В рамках программы также был предоставлен доступ к Capital Wind Farm с установленной мощностью около 140 МВт, который состоит из 67 ветряных турбин, разбросанных по живописным холмам сельской местности штата Нового Южного Уэльса. Менеджер объекта отметил важное значение взаимодействия с обществом и консультации с жителями, чтобы информировать их об изменениях и дать возможность внести свои предложения. Кроме того, предоставляются социальные льготы и вклады в поддержку местных проектов и инициатив.

Важный этап в мировой энергетической эволюции

 Австралийский опыт в области возобновляемой энергетики представляет собой важный этап в мировой энергетической эволюции. Использование крупномасштабных батарейных систем, таких как Hornsdale Power Reserve, доказало огромный потенциал возобновляемых источников энергии для обеспечения устойчивого и экологически чистого будущего. Развитие сектора возобновляемой энергетики в Австралии приобрело стратегическое значение, подтверждая выгоды, которые эти источники могут приносить в национальной энергетической системе.

Успех Hornsdale Power Reserve в оптимизации работы электрической сети и сокращении затрат для потребителей – обнадеживающий пример для мирового сообщества. Заключительный вывод подчеркивает, что интеграция крупномасштабных батарейных систем и использование эффективных технологий, таких как Virtual Machine Mode от Tesla, могут играть ключевую роль в стимулировании перехода к устойчивому энергетическому будущему.

Таким образом, австралийский опыт в области возобновляемой энергетики играет важную роль в глобальной борьбе с изменением климата и переходе к устойчивому развитию. Этот опыт демонстрирует возможности, которые открываются перед странами, стремящимися разнообразить свои энергетические ресурсы и уменьшить свою зависимость от традиционных ископаемых топлив. Продолжение инвестиций в возобновляемую энергетику и научные исследования в этой области будут иметь долгосрочный положительный эффект на окружающую среду и благосостояние общества.