Значок веб-сайта Эксперт.Цифровой

Тихая революция: как возобновляемые источники энергии трансформируют производство электроэнергии во всем мире.

Тихая революция: как возобновляемые источники энергии трансформируют производство электроэнергии во всем мире.

Тихая революция: как возобновляемые источники энергии трансформируют производство электроэнергии во всем мире – Изображение: Xpert.Digital

Когда уголь капитулирует: наступил поворотный момент в истории мировой энергетики.

Переломный момент, когда уже никто не сможет остановиться.

Глобальный энергетический сектор переживает исторический момент, значение которого трудно переоценить. В первой половине 2025 года произошел сдвиг парадигмы, который эксперты в области энергетики предсказывали десятилетиями: впервые в истории возобновляемые источники энергии произвели в мире больше электроэнергии, чем уголь, заменив таким образом важнейший источник энергии индустриализации. Это событие тем более примечательно, что оно совпало с резким ростом мирового потребления электроэнергии, обусловленным развитием искусственного интеллекта, центров обработки данных и прогрессирующей электрификацией всех сфер жизни.

Однако еще более значимой является вторая, почти сенсационная новость: в Китае и Индии, двух самых густонаселенных странах мира, на которые в последние годы приходилось почти две трети глобального роста выбросов, выбросы углекислого газа от производства электроэнергии сейчас снижаются. Это знаменует собой фундаментальный поворотный момент, поскольку на эти две страны приходится более трети населения мира, и они долгое время считались главной проблемой на пути к достижению глобальных климатических целей.

Цифры говорят сами за себя: в первом полугодии 2025 года мировое потребление электроэнергии было примерно на 369 тераватт-часов выше, чем за аналогичный период предыдущего года. В то же время солнечная и ветровая энергия в совокупности произвели дополнительно 403 тераватт-часа энергии, что означает, что рост возобновляемых источников энергии не только удовлетворил, но и превзошел возросший спрос. Этот избыток привел к незначительному снижению мирового потребления угля и газа и минимальному сокращению глобальных выбросов углекислого газа от производства электроэнергии на 12 миллионов тонн, несмотря на значительно возросший спрос.

В данной статье анализируются многогранные аспекты этой энергетической революции. Рассматриваются исторические корни, технологические и экономические механизмы, современные области применения и будущие направления развития этой трансформации. Также исследуются такие важные аспекты, как проблемы инфраструктуры, геополитические последствия и социальные противоречия, чтобы дать всестороннюю картину текущего энергетического перехода.

От ветряных мельниц до гигаваттных мощностей: хронологическое развитие возобновляемых источников энергии.

Использование возобновляемых источников энергии отнюдь не является изобретением XXI века. Человечество веками использовало ветер и воду в качестве носителей энергии. Еще в 200 году до нашей эры в Персии появились первые ветряные мельницы, которые использовались для помола зерна и перекачки воды. Водяные колеса приводили в движение механические процессы в Римской империи и на протяжении веков составляли основу доиндустриальных энергетических систем.

Решающий концептуальный прорыв произошёл в XIX веке. В 1839 году французский физик Эдмон Беккерель открыл фотоэлектрический эффект — преобразование света в электрическую энергию, заложив тем самым основу для современной солнечной энергетики. В 1860-х годах французский изобретатель Огюст Мушо сконструировал первый паровой двигатель, работающий на солнечной энергии, продемонстрировав практический потенциал солнечной энергии. 1882 год ознаменовался ещё одной важной вехой: на реке Фокс в Эпплтоне, штат Висконсин, была введена в эксплуатацию первая в мире гидроэлектростанция, вырабатывающая электроэнергию за счёт энергии текущей воды.

В XX веке произошли дальнейшие важные открытия. В 1905 году Альберт Эйнштейн усовершенствовал теорию фотоэлектрического эффекта и в 1921 году получил за эту работу Нобелевскую премию по физике. В 1954 году исследователи из Bell Laboratories создали первую современную солнечную батарею, работая над кремниевыми полупроводниками. Всего четыре года спустя, в 1958 году, американский спутник Vanguard I впервые использовал солнечную энергию в качестве источника питания в космосе, продемонстрировав надежность фотоэлектрической технологии в экстремальных условиях.

Однако именно нефтяные кризисы 1970-х годов придали возобновляемым источникам энергии новое стратегическое значение. Резкий рост цен на нефть и политическая неопределенность вокруг ископаемого топлива побудили правительства во всем мире к поиску альтернативных источников энергии. В Соединенных Штатах НАСА в период с 1974 по 1982 год инициировало комплексную программу по разработке ветряных турбин мощностью от 200 киловатт до 3,2 мегаватт. 1978 год стал политическим поворотным моментом: Конгресс США принял Закон о регулировании коммунальных услуг, который впервые создал систематические стимулы для производителей возобновляемой энергии.

В 1980-х и 1990-х годах развитие значительно ускорилось. К 1985 году установленная мощность ветроэнергетики в Калифорнии превысила 1000 мегаватт, что составляло более половины мировой мощности на тот момент. Коммерческие тонкопленочные фотоэлектрические элементы вышли на рынок в 1986 году. 1996 год принес крупный технологический прорыв в проекте SOLAR в пустыне Мохаве: исследователи разработали комбинацию нитрата натрия и нитрата калия для хранения энергии, что позволило поддерживать солнечную энергию в течение трех часов после захода солнца.

Годы после 2000 года характеризовались экспоненциальным ростом. В период с 2010 по 2016 год стоимость солнечной энергии снизилась на 69 процентов, с 0,36 до 0,11 доллара за киловатт-час. Стоимость наземной ветровой энергии снизилась на аналогичную величину за тот же период благодаря падению цен на турбины и усовершенствованию технологий. Это снижение затрат в основном объясняется кривыми обучения технологий: фотоэлектрические модули демонстрировали темпы обучения от 18 до 22 процентов, что означает, что затраты снижались на этот процент при каждом удвоении совокупного производства.

2024 год установил исторический рекорд: во всем мире было введено в эксплуатацию 585 гигаватт новых мощностей возобновляемой энергетики, что составляет более 90 процентов от всех вновь введенных в эксплуатацию мощностей по производству электроэнергии, а годовой темп роста составил 15,1 процента. Только Китай добавил 357 гигаватт, что составляет почти 60 процентов от общемировых новых установок. Этот стремительный рост продолжился и в 2025 году: только за первые шесть месяцев во всем мире было введено в эксплуатацию 380 гигаватт новых солнечных мощностей, что на 64 процента больше по сравнению с аналогичным периодом предыдущего года.

Таким образом, исторические события выявляют четкую тенденцию: то, что началось более 180 лет назад как научная диковинка, превратилось в промышленную революцию, которая в настоящее время коренным образом преобразует глобальную энергетическую систему. Темпы этой трансформации постоянно ускоряются, чему способствуют технологические достижения, снижение затрат и растущая политическая поддержка.

Технологические и экономические механизмы революции в области возобновляемой энергии

Беспрецедентное расширение использования возобновляемых источников энергии основано на сложном взаимодействии технологических инноваций, экономических механизмов и политических рамок. Понимание этих фундаментальных факторов имеет важное значение для оценки масштабов текущих событий.

Фундаментальное технологическое преимущество возобновляемых источников энергии заключается в их модульности и масштабируемости. В отличие от традиционных электростанций, требующих огромных первоначальных инвестиций и длительных сроков строительства, солнечные и ветровые электростанции могут быть реализованы в различных масштабах. Отдельная солнечная панель на крыше работает по тому же принципу, что и солнечная электростанция мощностью в гигаватт в пустыне. Такая гибкость позволяет осуществлять как децентрализованное, так и централизованное производство энергии и обеспечивает детальную адаптацию к местным потребностям.

Экономическая динамика во многом определяется концепцией кривой обучения, также известной как закон Райта. Он гласит, что стоимость технологии снижается на постоянный процент при каждом удвоении совокупного объема производства. Для фотоэлектрических систем этот показатель обучения составляет приблизительно от 18 до 22 процентов, а для ветроэнергетики — около 15 процентов. Это непрерывное снижение затрат привело к тому, что солнечная энергия стала на 75 процентов дешевле с 2014 года, а стоимость наземной ветроэнергетики снизилась на 62 процента.

К 2023 году 81 процент вновь установленных мощностей возобновляемой энергетики уже оказались более экономически эффективными, чем альтернативы на основе ископаемого топлива. Стоимость солнечной энергии сейчас составляет около 0,04 доллара США за киловатт-час, а наземной ветровой энергии — около 0,03 доллара США. По сравнению с этим, новые угольные или газовые электростанции вряд ли могут конкурировать по таким ценам, даже без учета внешних издержек, таких как ущерб климату или загрязнение воздуха.

Еще одним важнейшим фактором является резкое повышение энергоэффективности. Современные ветротурбины используют большую высоту ступицы и площадь ротора, что позволяет им вырабатывать значительно больше электроэнергии при тех же ветровых условиях, чем модели десятилетней давности. В Дании средний коэффициент использования мощности новых ветропарков за 17 лет удвоился, в Бразилии он увеличился на 83 процента, в США — на 46 процентов, а в Германии — на 41 процент.

Стоимость производства солнечных модулей также резко снизилась. В то время как для очистки и кристаллизации кремниевых солнечных элементов требуются температуры, превышающие 1000 градусов Цельсия, новые перовскитные солнечные элементы могут производиться при температурах ниже 150 градусов Цельсия, что приводит к экономии энергии примерно на 90 процентов. Кроме того, сырье для перовскитных элементов на 50–75 процентов дешевле кремния. За чуть более десяти лет эта технология достигла скачка в эффективности с 3,8 процента до более чем 25 процентов, при этом тандемные элементы из перовскита и кремния уже достигают КПД более 29 процентов.

Структуры финансирования также играют ключевую роль. Глобальные инвестиции в технологии чистой энергии впервые превысили 2 триллиона долларов США в 2024 году, что на 11 процентов больше по сравнению с предыдущим годом. Только на солнечную энергетику пришлось приблизительно 670 миллиардов долларов США, что составляет около половины всех инвестиций в чистые технологии. В 2025 году эти инвестиции впервые превысили расходы на разведку и добычу ископаемого топлива.

Еще одним ключевым технологическим компонентом является хранение энергии. Глобальная мощность систем хранения энергии на основе аккумуляторов быстро растет и, по прогнозам, увеличится на 35 процентов до 94 гигаватт к 2025 году. Китай впервые превысил отметку в 100 гигаватт в середине 2025 года, что на 110 процентов больше по сравнению с предыдущим годом. Германия за тот же период достигла мощности хранения энергии в 22,1 гигаватт-часа. Эти технологии хранения энергии необходимы для балансирования нестабильности возобновляемых источников энергии и обеспечения стабильного электроснабжения.

Интеграция в энергосистему претерпевает революционные изменения благодаря интеллектуальным виртуальным электростанциям. Эти станции объединяют децентрализованные источники энергии, такие как солнечные панели, аккумуляторные батареи и электромобили, в сетевую систему, способную работать как обычная крупная электростанция. Современное программное обеспечение и алгоритмы позволяют виртуальным электростанциям балансировать спрос и предложение в режиме реального времени, обеспечивать стабильность энергосистемы и одновременно максимально интегрировать возобновляемые источники энергии.

Технологический прогресс усиливается благодаря политическим рамкам. Глобальный консенсус, принятый на климатической конференции COP28 в Дубае в 2023 году, предусматривает утроение мощностей возобновляемой энергетики к 2030 году, с примерно 3500 гигаватт на конец 2022 года до как минимум 11 000 гигаватт. Эта амбициозная цель требует среднегодовых темпов роста в 16,6 процента, что предполагает масштабное ускорение инвестиций и расширения.

В совокупности эти технологические и экономические механизмы образуют самоподдерживающуюся систему: снижение затрат приводит к росту спроса, что, в свою очередь, позволяет увеличить объемы производства, что приводит к дальнейшему снижению затрат. Этот виртуальный цикл превратил возобновляемые источники энергии из нишевой технологии в доминирующую силу в глобальном энергетическом переходе.

Глобальные преобразования здесь и сейчас: текущее состояние энергетического перехода

Современная ситуация в области глобального энергетического перехода характеризуется рядом значительных событий, которые ускоряют переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии и в некоторых случаях превосходят даже самые оптимистичные ожидания.

Несомненно, важнейшей вехой 2025 года станет историческая замена угля в качестве важнейшего источника энергии для производства электроэнергии в мире. В первом полугодии 2025 года возобновляемые источники энергии произвели 5067 тераватт-часов электроэнергии, в то время как уголь обеспечил лишь 4896 тераватт-часов. Это соответствует доле возобновляемых источников энергии в 34,3% по сравнению с 33,1% у угля в мировом производстве электроэнергии. Этот переход знаменует собой эпохальный поворотный момент в 200-летней истории индустриализации, в которой уголь всегда был доминирующим источником энергии.

События в Китае и Индии заслуживают особого внимания. Китай, крупнейший в мире потребитель электроэнергии, сократил производство электроэнергии на основе ископаемого топлива на 2 процента в первом полугодии 2025 года, в то время как производство солнечной и ветровой энергии увеличилось на 43 и 16 процентов соответственно. Выбросы углекислого газа от производства электроэнергии в Китае сократились на 46 миллионов тонн. Несмотря на увеличение общего объема производства электроэнергии на 3,4 процента, производство электроэнергии на угольных электростанциях в Китае сократилось на 3,3 процента.

В Индии наблюдалось еще более впечатляющее развитие событий. Выбросы от электроэнергетического сектора сократились на 1 процент в первом полугодии 2025 года, что стало лишь вторым подобным снижением за почти полвека. Это особенно примечательно, учитывая продолжающийся сильный рост населения и экономики Индии. Рост мощностей чистой энергетики достиг рекордного уровня в 25,1 гигаватт, что на 69 процентов больше, чем годом ранее. Ожидается, что эти вновь установленные мощности будут генерировать около 50 тераватт-часов электроэнергии в год, чего почти достаточно для удовлетворения среднегодового роста спроса.

Однако региональное распределение также выявляет некоторые недостатки. В то время как Китай, Индия и другие развивающиеся экономики лидируют в переходе к чистой энергетике, в Соединенных Штатах и ​​Европейском союзе наблюдается рост производства электроэнергии на основе ископаемого топлива. В США рост спроса опередил расширение использования возобновляемых источников энергии, что привело к увеличению использования ископаемого топлива. В ЕС снижение производства ветровой и гидроэнергии, а также сокращение производства биоэнергии привели к увеличению использования газа и, в меньшей степени, угля.

Солнечная энергия становится абсолютным двигателем роста. За первые шесть месяцев 2025 года мировое производство солнечной энергии выросло на 31 процент, обеспечив 83 процента общего роста спроса за счет дополнительных 306 тераватт-часов. Это примерно эквивалентно объему электроэнергии, потребляемой такой страной, как Италия, за целый год. Мировая установленная мощность фотоэлектрических систем удвоилась с 1 тераватта в 2022 году до 2 тераватт в 2024 году – достижение, на которое ранее отрасли потребовалось четыре десятилетия, и оно произошло всего за два года.

Ветроэнергетика также продемонстрировала уверенный рост, увеличившись на 7,7 процента и добавив 97 тераватт-часов. Китай продолжает доминировать в глобальном развитии этого сектора, на его долю приходится 55 процентов мирового роста солнечной энергетики и 82 процента роста ветроэнергетики в 2025 году.

Плавучие морские ветроэнергетические установки представляют собой особенно инновационное направление, позволяющее устанавливать ветротурбины в более глубоких водах, где ветровые ресурсы сильнее и стабильнее. Эта технология все еще находится на ранней стадии развития, но обладает огромным потенциалом для прибрежных стран с глубоким морским дном, где традиционные стационарные морские установки нецелесообразны.

Экономическая целесообразность возобновляемых источников энергии существенно улучшилась. Солнечная энергия теперь является самым дешевым доступным источником электроэнергии во многих регионах. В Абу-Даби, Чили, Дубае и Мексике цены на электроэнергию в рамках тендеров были установлены на уровне 0,04 доллара США за киловатт-час, и эта тенденция к снижению продолжается. Стоимость наземной ветровой энергии достигает 0,03 доллара США за киловатт-час в районах с благоприятными ветровыми условиями.

Влияние на занятость существенно. По меньшей мере 16,2 миллиона человек во всем мире сейчас работают в секторе возобновляемой энергетики, что представляет собой устойчивый рост по сравнению с 7,3 миллионами в 2012 году. Только в Соединенных Штатах в этом секторе занято более 3,5 миллионов человек, и темпы роста занятости более чем в два раза превышают темпы роста рынка труда в целом. На долю рабочих мест в сфере возобновляемой энергетики приходится более 84 процентов всех новых рабочих мест в энергетике.

Несмотря на этот впечатляющий прогресс, сохраняется значительный разрыв между текущими темпами развития и мерами, необходимыми для достижения цели в 1,5 градуса. Для достижения утроения мощностей возобновляемой энергетики к 2030 году, согласованного на COP28, потребуется среднегодовой темп роста в 16,6 процента. Текущий темп роста в 15,1 процента немного не дотягивает до этого показателя. Кроме того, полная интеграция возобновляемых источников энергии требует масштабных инвестиций в сетевую инфраструктуру и технологии хранения энергии, которые пока не были осуществлены в достаточной степени.

 

Смотрите, эта маленькая деталь экономит до 40% времени установки и обходится на 30% дешевле. Она из США и запатентована.

НОВИНКА: Готовые к установке солнечные системы! Эта запатентованная инновация значительно ускоряет строительство солнечных электростанций.

Суть инноваций ModuRack заключается в отказе от традиционного крепления с помощью зажимов. Вместо зажимов модули устанавливаются и фиксируются с помощью сплошной опорной рейки.

Подробнее об этом здесь:

 

Потребности в энергии искусственного интеллекта и центров обработки данных: почему именно это ускоряет расширение использования солнечной и ветровой энергии?

Пионеры трансформации: конкретные примеры из практики

Абстрактные фигуры и тенденции глобального энергетического перехода находят отражение в многочисленных конкретных проектах и ​​инициативах, которые делают потенциал и вызовы трансформации осязаемыми.

Яркий пример — стремление балеарского острова Майорка к использованию «зеленого» водорода. Испанская инфраструктурная компания Acciona управляет там заводом, который ежегодно производит более 300 тонн «зеленого» водорода из фотоэлектрической энергии. Этот водород служит топливом для автобусных парков, а также в качестве вспомогательного источника энергии для паромов и портовых операций. Таким образом, проект предотвращает выброс 16 000 тонн углекислого газа в год. Этот пример иллюстрирует разнообразные применения «зеленого» водорода, который служит энергоносителем, сырьем и носителем энергии, и при этом полностью безвреден для окружающей среды, поскольку при его преобразовании обратно в энергию образуется только вода в качестве побочного продукта.

Китай демонстрирует беспрецедентные возможности масштабируемости возобновляемой энергетики. Только в 2024 году страна ввела в эксплуатацию 357 гигаватт новых мощностей возобновляемой энергетики, что больше, чем все остальные страны вместе взятые. Эти гигантские солнечные электростанции и ветровые электростанции все чаще сочетаются с масштабными системами хранения энергии на основе аккумуляторных батарей. Одним из примечательных проектов является расположенная в Германии электростанция с аккумуляторными батареями мощностью 103,5 мегаватт, эксплуатируемая компанией Eco Stor, общей мощностью 238 мегаватт-часов. Введенная в эксплуатацию в первой половине 2025 года, она составила примерно одну треть от всех вновь введенных в эксплуатацию крупных мощностей по хранению энергии на основе аккумуляторных батарей за этот период.

Инициатива «Миссия 300» для Африки демонстрирует, как возобновляемая энергия может открыть новые возможности для развития. Этот амбициозный проект, запущенный на конференции в Дар-эс-Саламе в январе 2025 года, направлен на обеспечение доступа к электроэнергии для 300 миллионов человек в Африке к 2030 году. Африканский банк развития выделил 18,2 миллиарда долларов США, а Всемирный банк — до 40 миллиардов долларов США, причем половина этих средств предназначена для проектов в области возобновляемой энергии. Двенадцать стран, включая Малави, Нигерию и Замбию, заключили национальные энергетические соглашения, основанные на децентрализованных мини-сетях на солнечной энергии для отдаленных районов. Это демонстрирует, как модульность возобновляемой энергии предлагает особые преимущества в регионах, где отсутствует развитая сетевая инфраструктура.

Несмотря на сложную политическую ситуацию, Афганистан демонстрирует, как солнечная энергия может восполнить критически важный дефицит энергоснабжения. Десятилетия конфликта сделали страну одной из самых энергонезависимых в мире: потребность в электроэнергии составляет 4,85 гигаватт, а внутреннее производство — всего 0,6 гигаватт. Среднее потребление энергии составляет всего 700 киловатт-часов на душу населения в год, что в тридцать раз ниже среднемирового показателя. Децентрализованные солнечные системы для медицинских и образовательных учреждений помогают поддерживать жизненно важные услуги даже во время частых отключений электроэнергии.

Виртуальные электростанции — это инновационная концепция, уже успешно реализованная в ряде стран. В Германии такие платформы, как Lumenaza, объединяют тысячи децентрализованных энергетических систем в цифровую управляемую электростанцию. Эти системы сочетают в себе фотоэлектрические системы, аккумуляторные батареи и электромобили, оптимизируя их использование с помощью интеллектуальных алгоритмов. Участники получают финансовое вознаграждение за свою гибкость, а система способствует стабильности энергосети и облегчает интеграцию нестабильных возобновляемых источников энергии.

Разработка перовскитных солнечных элементов иллюстрирует стремительные темпы инноваций в отрасли. Всего через 18 месяцев после начала проекта европейский консорциум PEARL продемонстрировал производство гибких перовскитных солнечных элементов с использованием рулонной технологии. Различные исследовательские институты достигли эффективности более 21 процента на гибких подложках. Эта технология может произвести революцию в солнечной энергетике, поскольку ее производство может быть значительно более экономичным, чем производство обычных кремниевых элементов, а также может применяться на гибких поверхностях, открывая совершенно новые возможности применения.

В США некоторые энергетические компании откладывают запланированное закрытие угольных электростанций в связи с быстро растущим спросом на электроэнергию, особенно со стороны центров обработки данных. В то же время пример угольной электростанции Four Corners в Нью-Мексико иллюстрирует сложность энергетического перехода: станция мощностью 1500 мегаватт, первоначально запланированная к закрытию в 2031 году, теперь продолжит работу до 2038 года, поскольку оператор, компания Arizona Public Service, прогнозирует к тому времени 60-процентное увеличение пикового спроса. Такие события показывают, что энергетический переход — это не линейный процесс, а скорее процесс, формируемый местными условиями и конкурирующими приоритетами.

Эти примеры иллюстрируют огромный масштаб энергетического перехода: от крупномасштабных проектов в промышленно развитых странах до инициатив в области развития в Африке и инновационных решений в области хранения и энергоснабжения. Однако они также показывают, что трансформация в значительной степени зависит от контекста и требует индивидуальных решений для различных географических, экономических и социальных условий.

Сложность и противоречия: критический анализ проблем

Несмотря на впечатляющие успехи возобновляемых источников энергии, существует множество проблем, противоречий и нерешенных вопросов, требующих иного подхода.

Наиболее фундаментальной технической проблемой является прерывистость, то есть колебания выработки энергии, связанные с погодными условиями. Солнечная и ветровая энергия по своей природе не являются непрерывными источниками. Эта нестабильность создает для операторов энергосетей значительные проблемы в планировании и эксплуатации. Немецкий феномен «Dunkelflaute» (темная затишье) наглядно это иллюстрирует: в ноябре 2024 года над Центральной Европой несколько дней стояла пасмурная погода и дул слабый ветер, что привело к минимальной выработке электроэнергии миллионами солнечных панелей и ветряных турбин. В этот период возобновляемые источники энергии составляли лишь около 30 процентов электроснабжения Германии, в то время как электростанции, работающие на ископаемом топливе, и импорт электроэнергии покрывали 70 процентов. Такие ситуации происходят в среднем около двух раз в год и длятся примерно 48 часов.

Инфраструктура электросетей становится критическим узким местом. В то время как крупные централизованные электростанции подают электроэнергию в сеть лишь в нескольких точках, возобновляемые источники энергии распределены по обширным территориям. Это требует масштабного расширения передающих сетей. В Германии фотоэлектрические проекты общей мощностью более 60 гигаватт ожидают подключения к сети, при этом время ожидания иногда составляет от 5 до 15 лет. Во всем мире более 3000 гигаватт проектов возобновляемой энергетики, из которых более 1500 гигаватт находятся на продвинутых стадиях разработки, ожидают подключения к сети. В США среднее время ожидания подключения к сети с 2015 года увеличилось почти вдвое и сейчас превышает три года.

Доступность критически важных минералов представляет собой еще одну серьезную проблему. Литий, кобальт, никель и редкоземельные элементы необходимы для батарей, электродвигателей и ветряных турбин. Производство этих минералов сильно сконцентрировано в географическом отношении: Демократическая Республика Конго поставляет почти три четверти мирового кобальта, Китай контролирует три четверти переработки, а Индонезия производит более 40 процентов никеля. Эта концентрация создает геополитическую зависимость и риски поставок. Исследования прогнозируют, что производство лития и кобальта должно увеличиться на 500 процентов к 2050 году только для удовлетворения спроса со стороны технологий чистой энергии. Риски поставок этих критически важных минералов в Китай останутся в зоне высокого риска в период с 2025 по 2027 год.

Социальное одобрение проектов возобновляемой энергетики отнюдь не гарантировано. Хотя опросы, как правило, показывают высокий уровень поддержки возобновляемой энергетики, существует значительное местное противодействие конкретным проектам. Землевладельцы, сдающие свои земли в аренду под ветровые или солнечные электростанции, иногда подвергаются травле со стороны противников проектов. В Южной Каролине правоохранительные органы расследовали угрозы убийством в адрес членов окружного совета, поддержавших строительство завода по производству солнечных панелей. Организации, финансируемые индустрией ископаемого топлива, систематически координируют противодействие проектам возобновляемой энергетики и распространяют дезинформацию. Сеть государственной политики (State Policy Network), объединяющая аналитические центры, связанные с индустрией ископаемого топлива, объявила в 2024 году, что будет сотрудничать с законодателями для предотвращения внедрения возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.

Утилизация и переработка солнечных панелей и лопастей ветряных турбин становятся все более проблематичными. Хотя сами технологии работают без выбросов, вопросы циклической экономики возникают в конце их жизненного цикла. Быстрое развитие означает, что в ближайшие десятилетия будут накапливаться огромные объемы отработанных компонентов, для экологически безопасной утилизации которых пока не существует комплексных решений.

Обеспечение равноправного финансирования между развитыми и развивающимися странами остается проблематичным. В то время как богатые страны осуществляют масштабные инвестиции, многим африканским и азиатским странам не хватает капитала для необходимых преобразований. Странам Африки к югу от Сахары ежегодно требуется около 100 миллиардов долларов США на развитие возобновляемой энергетики и расширение электросетей, но в 2023 году было инвестировано лишь около 20 миллиардов долларов США. Без существенного увеличения международного финансирования мер по борьбе с изменением климата миллионы людей останутся вне сферы влияния революции в области возобновляемой энергетики.

Зависимость от китайского производства поднимает стратегические вопросы. Китай не только производит большую часть солнечных панелей, ветряных турбин и аккумуляторов, но и контролирует значительную часть цепочек поставок критически важных материалов. Это доминирование создает уязвимость для других стран и приводит к усилиям по наращиванию внутренних производственных мощностей, что, однако, обходится дороже.

Строительство новых угольных электростанций в Китае и Индии, несмотря на увеличение мощностей возобновляемой энергетики, выглядит противоречивым. В первой половине 2025 года Китай ввел в эксплуатацию 5,1 гигаватт новых мощностей угольных электростанций. Индия заявила, что пик потребления угля ожидается не раньше 2040 года. Официальное обоснование заключается в том, что уголь предназначен для использования в качестве гибкого, вспомогательного ресурса, а не в качестве основного источника энергии. Критики, однако, видят в этом тактику затягивания, призванную предотвратить закрытие необходимых электростанций.

Эти проблемы демонстрируют, что, несмотря на весь достигнутый прогресс, энергетический переход остается сложным процессом, охватывающим технические, экономические, политические и социальные аспекты. Успешное решение этих проблем определит, смогут ли впечатляющие темпы роста возобновляемых источников энергии привести к полной декарбонизации энергетической системы.

Перспективы будущего: ожидаемые тенденции и прорывные инновации

Будущее глобального энергоснабжения будет характеризоваться несколькими параллельными процессами, которые потенциально могут еще больше ускорить и углубить уже идущую трансформацию.

Ожидается, что снижение затрат продолжится. Аналитики прогнозируют дальнейшее падение цен на солнечные модули, особенно после начала массового производства перовскитных технологий. Эксперты оценивают, что после успешного масштабирования перовскитные солнечные панели могут стать на 50 процентов дешевле, чем нынешние кремниевые панели. Тандемные ячейки из перовскита и кремния могут достичь КПД, превышающего 33 процента, приближаясь таким образом к теоретическому пределу кремниевых солнечных элементов.

Ожидается, что «зеленый» водород сыграет ключевую роль в декарбонизации секторов, которые трудно электрифицировать. Международное агентство по возобновляемым источникам энергии прогнозирует, что стоимость водородных заводов может снизиться на 40–80 процентов в долгосрочной перспективе. В сочетании с дальнейшим снижением цен на возобновляемую энергию, «зеленый» водород может стать экономически конкурентоспособным с 2030 года. Это позволит декарбонизировать производство стали, химическую промышленность, судоходство и авиацию — секторы, на которые в совокупности приходится значительная доля глобальных выбросов.

Плавучие морские ветроэлектростанции находятся на пороге прорыва. Эта технология позволяет использовать сильные и стабильные ветры в глубоких водах, недоступных для обычных турбин с неподвижным якорем. Несколько проектов мощностью в несколько гигаватт находятся в стадии разработки или строительства в Саудовской Аравии, Южной Африке, Австралии, Нидерландах, Чили, Канаде и Великобритании. Международное энергетическое агентство видит значительный потенциал, особенно в сочетании плавучих ветроэлектростанций с морским производством водорода.

Технологии хранения энергии быстро развиваются. BloombergNEF прогнозирует, что ежегодный объем новых установок аккумуляторных батарей увеличится с 94 гигаватт в 2025 году до 220 гигаватт в 2035 году. К 2035 году общая мощность может в десять раз превысить сегодняшний уровень, превысив 617 гигаватт-часов. Технологии долгосрочного хранения, такие как хранение энергии сжатым воздухом, гидроаккумулирующие электростанции и, возможно, экологически чистый водород, будут приобретать все большее значение для преодоления многодневных периодов низкой выработки возобновляемой энергии.

Виртуальные электростанции становятся неотъемлемой частью энергетической системы. Растущее распространение солнечных панелей, аккумуляторных батарей и электромобилей создает огромный потенциал для повышения совокупной гибкости. Достижения в области искусственного интеллекта и машинного обучения еще больше улучшат оптимизацию этих сложных систем. Чили, например, планирует основывать планирование своей энергосистемы к 2025 году на решении Tapestry от Google, использующем искусственный интеллект, а компания Southern California Edison сотрудничает с NVIDIA над инструментами планирования энергосистемы на основе ИИ.

Ожидается, что глобальная мощность солнечной энергетики продолжит расти экспоненциально. По прогнозам SolarPower Europe, к 2025 году объем установленных мощностей увеличится на 10 процентов, достигнув 655 гигаватт, а в период с 2027 по 2029 год темпы роста составят двузначные значения, потенциально достигнув 930 гигаватт к 2029 году. Таким образом, к концу десятилетия глобальная установленная мощность фотоэлектрических систем может превысить 5-6 тераватт.

Электрификация транспорта значительно увеличит спрос на электроэнергию. В настоящее время на электромобили приходится около 1% мирового потребления электроэнергии, но к 2030 году эта доля может вырасти до 3-4%. Это создаст дополнительный спрос на возобновляемые источники энергии, а также откроет возможности для повышения гибкости за счет интеллектуального управления зарядкой.

Центры обработки данных и искусственный интеллект становятся доминирующими потребителями электроэнергии. По прогнозам BloombergNEF, глобальный спрос на электроэнергию со стороны центров обработки данных вырастет с примерно 500 тераватт-часов в 2023 году до 1200 тераватт-часов к 2035 году и до 3700 тераватт-часов к 2050 году. В США доля центров обработки данных в общем потреблении электроэнергии может увеличиться с 3,5% сегодня до 8,6% в 2035 году. Этот спрос может еще больше стимулировать использование возобновляемой энергии, поскольку многие технологические компании стремятся к достижению углеродной нейтральности и предпочитают использовать возобновляемые источники электроэнергии.

Политическая структура, вероятно, продолжит развиваться в направлении защиты климата, несмотря на временные неудачи в отдельных странах. Цель COP28 — утроить мощности возобновляемой энергетики к 2030 году — устанавливает глобальный ориентир. Необходимые инвестиции оцениваются примерно в 12 триллионов долларов США к 2030 году, две трети из которых будут направлены на сами возобновляемые источники энергии, а одна треть — на инфраструктуру электросетей и хранилищ.

Инновационные бизнес-модели, такие как соглашения о покупке электроэнергии для компаний, коллективные солнечные электростанции и услуги «энергия как услуга», демократизируют финансирование и доступ к возобновляемым источникам энергии. Потребители-производители, то есть потребители, которые одновременно являются производителями, станут неотъемлемой частью энергетической системы.

Межотраслевая интеграция будет развиваться. Объединение электроэнергетического, теплоэнергетического и транспортного секторов с помощью таких технологий, как тепловые насосы, электромобили и водород, создаст синергию и повысит общую эффективность энергетической системы.

Эти события позволяют предположить, что энергетический переход ускорится в ближайшие годы. Сочетание дальнейшего снижения затрат, технологических прорывов, политической поддержки и растущей осведомленности общественности создает благоприятные условия для фундаментальной трансформации глобальной энергетической системы в течение следующих двух десятилетий.

Точка, где начинается будущее: заключительная оценка.

В 2025 году глобальный энергетический переход достиг исторического поворотного момента. Впервые в истории индустриализации возобновляемые источники энергии стали производить больше электроэнергии, чем уголь — источник энергии, составлявший основу экономического развития на протяжении более двух столетий. Этот сдвиг — не символический акт, а результат десятилетий технологических инноваций, резкого снижения затрат и растущей политической и социальной поддержки.

Особенно примечательно то, что этот переход происходит в период быстрого роста мирового спроса. Вместо того чтобы просто заменять застоявшиеся мощности по производству ископаемого топлива, рост возобновляемых источников энергии опережает рост потребления электроэнергии, что приводит к первоначальному сокращению выбросов даже в быстрорастущих экономиках, таких как Китай и Индия. Это опровергает фундаментальные предположения, которые долгое время доминировали в климатических дебатах, а именно, что экономический рост неизбежно сопровождается ростом выбросов.

Экономические основы необратимо изменились. Возобновляемые источники энергии больше не являются дорогостоящей альтернативой, требующей государственных субсидий для конкуренции с ископаемым топливом. В большинстве регионов мира солнечная и ветровая энергия теперь являются наиболее экономически выгодными вариантами для производства электроэнергии. Это экономическое превосходство в сочетании с дальнейшим снижением затрат благодаря освоению новых технологий создает самоподдерживающуюся динамику, которая ускоряет трансформацию.

Тем не менее, говорить о полном успехе было бы преждевременно. Проблемы значительны и многогранны. Нестабильный характер возобновляемых источников энергии требует масштабных инвестиций в технологии хранения и сетевую инфраструктуру, которые до сих пор отставали от расширения генерирующих мощностей. Доступность критически важных минералов создает геополитические риски и потенциальный дефицит. Неравномерное распределение финансовых ресурсов угрожает лишить значительные слои населения мира преимуществ революции в области возобновляемой энергетики.

Социальные и политические аспекты энергетического перехода остаются сложными. Хотя общая поддержка возобновляемых источников энергии высока, наблюдается локальное сопротивление конкретным проектам, часто организованное или усиленное субъектами, заинтересованными в сохранении статус-кво, основанного на ископаемом топливе. Обеспечение справедливого перехода, удовлетворение потребностей работников в отраслях, использующих ископаемое топливо, и справедливое распределение затрат и выгод остаются ключевыми задачами.

Темпы трансформации впечатляют, но все еще недостаточны для достижения климатических целей Парижского соглашения. Для ограничения глобального потепления до 1,5 градусов Цельсия мощности возобновляемой энергетики должны утроиться и превысить 11 000 гигаватт к 2030 году. Текущий темп роста в 15,1 процента немного ниже требуемых 16,6 процента. Кроме того, простое наращивание мощностей возобновляемой энергетики должно сопровождаться фактическим сокращением выбросов, что требует быстрого поэтапного отказа от ископаемого топлива.

В этом контексте центральное значение имеет роль Китая и Индии. Эти две страны, на долю которых приходится более трети населения мира и которые ранее входили в число крупнейших источников выбросов, сейчас демонстрируют, что экономический рост и сокращение выбросов совместимы. Продолжение этого пути имеет важное значение для глобальной защиты климата.

Перспективные технологические инновации, от перовскитных солнечных элементов и плавучих морских ветроэлектростанций до экологически чистого водорода и виртуальных электростанций, обещают дальнейшее существенное повышение эффективности и экономичности. Эти разработки могут еще больше ускорить энергетический переход в ближайшие годы и открыть доступ к секторам, которые ранее считались трудно поддающимися декарбонизации.

В конечном счете, человечество стоит на перепутье. Технологические и экономические предпосылки для полной трансформации энергетической системы уже созданы. Решение о том, произойдет ли эта трансформация достаточно быстро, чтобы избежать катастрофических последствий для климата, зависит от политических, социальных и индивидуальных решений в ближайшие годы. Историческая веха 2025 года, когда возобновляемые источники энергии заменили уголь в качестве основного источника энергии, знаменует не конец, а начало решающей фазы этой трансформации. Направление задано, темпы должны продолжать расти, а охват должен распространяться на все сектора и регионы. Тихая революция возобновляемых источников энергии начала раскрывать свой истинный потенциал.

 

Ваш глобальный партнер по маркетингу и развитию бизнеса

☑️ Наш деловой язык — английский или немецкий.

☑️ НОВИНКА: Переписка на вашем национальном языке!

 

Konrad Wolfenstein

Я был бы рад служить вам и моей команде в качестве личного консультанта.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму или просто позвоните мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) . Мой адрес электронной почты: wolfenstein xpert.digital

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

 

 

☑️ Поддержка МСП в разработке стратегии, консультировании, планировании и реализации.

☑️ Создание или корректировка цифровой стратегии и цифровизации.

☑️ Расширение и оптимизация процессов международных продаж.

☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B

☑️ Пионерское развитие бизнеса/маркетинг/PR/выставки.

 

🎯🎯🎯 Воспользуйтесь преимуществами обширного пятистороннего опыта Xpert.Digital в комплексном пакете услуг | BD, R&D, XR, PR и оптимизация цифровой видимости

Воспользуйтесь преимуществами обширного пятистороннего опыта Xpert.Digital в комплексном пакете услуг | НИОКР, XR, PR и оптимизация цифровой видимости — Изображение: Xpert.Digital

Xpert.Digital обладает глубокими знаниями различных отраслей. Это позволяет нам разрабатывать индивидуальные стратегии, которые точно соответствуют требованиям и задачам вашего конкретного сегмента рынка. Постоянно анализируя тенденции рынка и следя за развитием отрасли, мы можем действовать дальновидно и предлагать инновационные решения. Благодаря сочетанию опыта и знаний мы создаем добавленную стоимость и даем нашим клиентам решающее конкурентное преимущество.

Подробнее об этом здесь:

Выйти из мобильной версии