Особенности развития и меры поддержки возобновляемых источников энергии в Японии и США

08.07.2022 JeeesAdmin 2022-02 0

Берёзкин Михаил Юрьевич [0000-0002-6945-2131]1,2,

Синюгин Олег Анатольевич [0000-0001-5874-4342]1,3

1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

2E-mail:mberezkin@inbox.ru,

3E-mail:olegsinyugin@yahoo.com

Аннотация. В США многие частные энергетические компании внедряют программы по сокращению выбросов парниковых газов, такие как использование возобновляемых источников энергии и повышение энергоэффективности. Они нацелены на решение социальных проблем через бизнес, связывая общественно важные проблемы с их собственными практиками, такими как корпоративная философия, бизнес-стратегии и экологический менеджмент. В Японии в последние годы компании сосредоточились на закупке необходимой электроэнергии с нулевым уровнем выбросов на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ), – это в дополнение к мерам энергосбережения и повышению энергоэффективности.

Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, Япония, США.

1. Введение

В связи с заметным снижением затрат на производство электроэнергии, связанных с возобновляемой энергией во всем мире, американские компании запускают крупные проекты по строительству и инвестированию в ветровые и солнечные электростанции. Например, калифорнийские частные компании, связанные с информационными технологиями (IT), такие как Apple, Google, Amazon и Facebook, поставили цель на 100% потреблять электроэнергию, вырабатываемую за счет возобновляемых источников энергии. И, к примеру, компании Apple и Google, уже достигли этой цели к апрелю 2018 г.

Компания Apple по капитализации занимает первое место в мире с 886,5 млрд долл., а Google занимает второе место в мире с 718 млрд долл. По сравнению с японскими компаниями, экономический масштаб двух ведущих компаний США примерно в 3-4 раза выше. Филиалы Apple в Японии, а также здания головных офисов и исследовательские объекты потребляют на 100% возобновляемую энергию. Кроме того, электрическая энергия, потребляемая в процессе производства японскими поставщиками запчастей для производства iPhone на 100% получена из возобновляемых источников. Таким образом, компания применяет свой подход во всем мире.

Японские частные компании также предпринимают меры по сокращению выбросов парниковых газов. Фактически, действия по внедрению возобновляемой энергии начались с момента запуска подключения «Зеленого тарифа» (Feed-intariff – FIT) в 2012 г. Даже сейчас, по стоимости, возобновляемая энергия зависит от дотаций на зеленые тарифы и все еще является экономически нерентабельной. Кроме того, Япония сильно отличается от США, которые находятся в более благоприятном положении. В Японии нет таких крупных частных компаний с огромными финансовыми ресурсами, как Apple и Google. Существуют несколько средних частных компаний, которые вкладывают в строительство крупных ветровых и солнечных электростанций. В Японии можно отметить порядка 1000 частных компаний, стремящихся к достижению результатов в области энергосбережения и энергоснабжения с нулевым уровнем выбросов. Важно установить достижимые и реалистичные цели, не обязательно сужающиеся для сокращения выбросов только за счет возобновляемых источников энергии.

В США в 2020 г. возобновлена реализация Национального плана по сокращению выбросов парниковых газов к 2025 г. на 26–28% по сравнению с выбросами в 2005 г. Хотя сам этот план не имел юридической обязательной силы, в нем были положения, касающиеся сокращения выбросов CO2 внутри страны, внедрения возобновляемых источников энергии, повышения энергоэффективности и сотрудничества в целях противодействия изменениям климата. Мы используем материалы Министерства энергетики США, Агентства по охране окружающей среды, Федеральной комиссии по регулированию энергетики США, Управления энергетической информации США и Климатической группы [1-6].

Япония поставила среднесрочную цель сократить выбросы на 26% по сравнению с 2013 г. к 2030 г., которая была представлена Организации Объединенных Наций при ратификации Парижского соглашения. Кроме того, Япония поставила долгосрочную цель «сократить выбросы парниковых газов до нуля к 2050 г. на основе национального плана действий (Nationallydeterminedcontribution – NDC).

2. Государственная экологическая и энергетическая политика США

На уровне правительств штатов был создан Климатический Альянс, хотя этот союз не является юридически обязательным [2]. По состоянию на 2019 г. 14 штатов и Пуэрто-Рико поставили цель достичь сокращения выбросы парниковых газов к 2025 г. на 26–28% по сравнению с выбросами в 2005. Численность населения этих штатов и регионов составляет 36% от общей численности населения в США.

В США также принят Стандарт внедрения возобновляемых источников энергии (RenewablePortfolioStandard – RPS), который требует, чтобы все электрические компании или розничные государственные электрические компании поставляли определенную долю электроэнергии из возобновляемых источников энергии. По состоянию на 2019 г. система стандартов внедрения ВИЭ используется в 29 штатах из 50 штатов и в Вашингтоне, округ Колумбия. Среди них самые густонаселенные – штат Калифорния и штат Нью-Йорк поставили высокую цель достижения соотношения возобновляемых источников энергии до 50% от общего к 2030.

Система RPS законодательно закреплена на государственном уровне. В 2019 г. штаты, которые реализуют стандарты внедрения ВИЭ, контролируют 56% от общего объема розничной продажи электроэнергии в США. В 8 штатах также установлены не имеющие обязательной юридической силы цели по внедрению ВИЭ. Правительства штатов контролируют объем внедрения, но определение закупокцена и т. д. осуществляется через рынок. В США возобновляемая энергия мощностью 57 ГВт была введена в рамках RPS между 2000 и 2015 гг. Среди них, ежегодный ввод мощностей на энергии ветра занимал первое место, на их долю приходилось 64% от общего. С 2010 г. внедрение солнечной энергии постепенно расширяется, выходя на первый план в 2015 г. – на его долю ежегодно приходится порядка 70% прироста мощностей на ВИЭ.

2.1 Перспективы снижения выбросов парниковых газов на федеральном уровне

В США существует федеральный план по сокращению выбросов парниковых газов, но нет четкой цели для политики в отношении структуры энергопотребления, несмотря на то что Министерство энергетики США делает ежегодные энергетические прогнозы, и на их основе определяет перспективы будущей структуры энергобаланса [4].

В США, хотя политика в области окружающей среды и энергетики формулируется на федеральном уровне, в отношении рынка электроэнергии осуществляется в основном правительствами штатов. В результате реализация политики на уровне штата приводит к формированию энергобаланса на федеральном уровне. В последние годы многие частные компании активизируют свои усилия по сокращению выбросов парниковых газов, таких как закупки, инвестиции в энергосбережение и возобновляемые источники энергии [7].

Так, например, инвестиционный налоговый кредит (InvestmentTaxCredit – ITC) и производственный налоговый кредит (ProductionTaxCredit – PTC) применяются как меры, способствующие использованию возобновляемых источников энергии даже на федеральном уровне. Частные лица и компании, внедряющие возобновляемую энергию, могут снижать подоходный налог или получать корпоративные налоговые вычеты. Производственный налоговый кредит, который вычитается в зависимости от количества произведенной электроэнергии, был введен в действие в качестве временного законодательства в 1992 г., но он все еще действует в настоящее время. Он предназначен для стимулирования использования энергии ветра [8]. Срок действия налога истек в 2019 г.,  ставка вычета составляла 30%,  она была снижена до 26% в 2020 г. и до 22% в 2021 г. После 2022 г. его планируется установить на уровне 10% [9].

2.2. Ситуация в штатах Калифорния и Нью-Йорк

Ситуация в США различается в штатах, которые придают большое значение природоохранным усилиям, и в штатах, которые этого не делают. В качестве примеров первого подхода можно привести штат Калифорния и штат Нью-Йорк, которые работают над достижением установленных целей, и являются наиболее продвинутыми штатами в США, в которых меры противодействия изменению климата лежат в основе энергетической политики.

В 2006 г. штат Калифорния впервые в США принял закон о правилах по выбросу парниковых газов и поставил цель сократить выбросы в 2020 г. до уровня 1990 г. После этого срок был отодвинут с 2020 до 2030 г. и была заявлена новая цель сокращения выбросов – на 40% по сравнению с уровнем 1990 г. [10].

Что касается RPS, созданной в 2015 г., то согласно ему доля возобновляемых источников энергии в объеме розничной торговли штата должна составить 33% к 2020 и 50% к 2030 г. Фактический результат в конце 2019 г. был достигнут на уровне 27%.

В 2014 г. штат Нью-Йорк сформулировал программу «Реформирования энергетической повестки» (Reformingthe Energy Vision – REV)». Поставлена цель сократить выбросы парниковых газов на 40% по сравнению с уровнями 1990 г. к 2030 г. и на 80% по сравнению с уровнями 1990 г. к 2050 г.

В соответствии со стандартом чистой энергии, основанным на REV, штат решил увеличить долю возобновляемой энергии в розничном потреблении электроэнергии штата до 50% к 2030 г. Электростанции могут получать «кредита с нулевым выбросом» (ZEC) в течение 12 лет с 2017 г. по 2029 г. Годовой объем закупок ZEC установлен на уровне 27,6 млн. МВтч. По выбросам CO2 в электроэнергетике в 2030 г. показатель будет достигнут снижения достигнет 48,7% по сравнению с уровнем 2005 г. [11].

3. Новые направления энергетической политики Японии

В Японии темпы внедрения возобновляемой энергии быстро увеличились благодаря системе закупки излишков солнечной электроэнергии и системе стимулирующих ВИЭ зеленых тарифов, введенной в 2012 г. Объем неископаемой энергии составляет порядка 50 млрд. кВт-ч в год [12]. Доля выработки возобновляемой энергии в общем объеме электроэнергии в Японии на конец 2020 г. составлял 19,3%. Развитие возобновляемой энергии происходит в основном за счет солнечной энергии, а использование других источников возобновляемой энергии еще не достигло больших успехов.

Большинство компаний, производящих возобновляемую энергию, работают на основе зеленых тарифов. Вырабатываемая электроэнергия покупается региональными компаниями по передаче и распределению электроэнергии стабильно по фиксированной цене.

Когда японские частные компании стремятся достичь цели 100% использования возобновляемой энергии они выбирают одно из следующих средств:

  • производство возобновляемой энергии для покрытия своего собственного потребления;
  • двустороннее соглашение с розничной электрической компанией, которая предоставляет контракт на поставки возобновляемой энергии (без применения зеленых тарифов);
  • закупка по зеленым тарифам у внешних поставщиков.

4. Практика внедрения возобновляемых источников энергии частными компаниями в США

IT-компании, такие крупные как Apple и Google, оказывают сильное влияние на окружающую среду, поскольку они потребляют большое количество электроэнергии на своих собственных объектах, таких как центры обработки данных. По этой причине они работают над повышением эффективности потребления и экономии энергии на ранней стадии. В дополнение к этим мерам Apple стремилась использовать возобновляемые источники энергии, такие как солнечная, ветровая и геотермальная энергия, для всех своих офисов и магазинов в 43 странах мира.

С 2012 г., по мере того, как объем потребления электроэнергии увеличивается с каждым годом, IT-компания одновременно работают над увеличением объемов закупок возобновляемой энергии. В 2020 г. доля возобновляемых источников энергии в энергопотреблении увеличилась до 97%. Компания Apple сообщила, что, приобретая и используя возобновляемую энергию, она с 2011 г. сократила выбросы парниковых газов на своих собственных предприятиях по всему миру на 54% и избежала выбросов примерно на 2,1 миллиона тонн СО2. Они сократили выбросы примерно на 600 тыс. т в одном только 2020 г.

В США частными компаниями используются следующие средства по снижению выбросов:

  • внедрение производства возобновляемой энергии для собственного электропотребления;
  • покупка электроэнергии по плану «Зеленая энергия» у местной энергетической компании;
  • закупка электроэнергии путем заключения долгосрочного соглашения о покупке электроэнергии с производителями энергии из возобновляемых источников;
  • закупка экологических контрактов (REC) извне.

Компания Apple сконцентрировалась на строительстве собственных объектов по производству возобновляемой энергии в районе, где расположена база компании, и на прямых поставках электроэнергии. По состоянию на начало 2020 г. они приобрели около 76% от общего объема возобновляемой энергии на своих собственных объектах по производству возобновляемой энергии.

По состоянию на 2020 г. компания Apple внедрила 25 объектов возобновляемой энергетики (общая мощность 626 МВт), а еще 15 проектов (общая мощность 775 МВт) находились на стадии строительства.

С 2010 г. компания Google инвестировала около 2,5 млрд. долл. в производство возобновляемой энергии. Компания Google заключила долгосрочные соглашения со многими компаниями по производству энергии из возобновляемых источников в США, Южной Америке и Европе. Всего 19 контрактов по ветро- и солнечным электростанции (общая мощность 2,6 ГВт).

Так как возобновляемая энергия, приобретаемая Google, переменна в течение суток и года, возникает разрыв во времени и месте между спросом и предложением. Поэтому компания Google работает над внедрением различных способов хранения и аккумулирования энергии.

5. Практика внедрения возобновляемых источников энергии частными компаниями в Японии

Усилия японских частных компаний по снижению выбросов углерода часто связаны с энергосбережением. Что касается возобновляемых источников энергии, то их не так много по сравнению с компаниями в Европе и США. Однако в последние годы частные компании в Японии все чаще внедряют установки по производству возобновляемой энергии на своих заводах и в магазинах для собственного потребления.

Компания SekisuiHouse в 2008 г. объявила «Декларацию о декарбонизации: видение 2050 г.», а в 2015 г. подписала «Совместную декларацию в секторе строительства» по соблюдению Парижского соглашения. По потреблению электроэнергии и доле возобновляемой энергии SekisuiHouse ставит следующие цели, чтобы покрыть потребляемую электроэнергию возобновляемыми источниками энергии:

• Среднесрочная цель: доля в 20% возобновляемой энергии к 2030 г.

• Конечная цель: покрытие 100% возобновляемой энергией к 2040 г.

Общее потребление электроэнергии компании в 2019 г. составляло 120 533 МВтч. SekisuiHouse также способствует сокращению потребления за счет энергосбережения. Что касается возобновляемых источников энергии, то на пяти ее заводах установлены крупные солнечные электростанции общей мощностью 6,7 МВт [13].

SekisuiHouse участвует в проекте по установке солнечных панелей во время строительства и реконструкции домов. Годовая установленная мощность по солнечной энергии в 2018 г. составляла 86,2 МВт. Достигнута высокая доля установки солнечных электростанций при строительстве новых домов – 79,8%. Установленная мощность по солнечной энергии в домах превышает 650 МВт.

В сфере жилищного строительства SekisuiHouse является пионером в строительстве низкоуглеродных домов, которые значительно сокращают потребление энергии благ.ря высокой теплоизоляции и энергосберегающим характеристикам. В 2009 г. SekisuiHouse начал продвижение экологически чистого жилья «GreenFirst», а в 2013 г. – «GreenFirstZero» – это дом, целью которого является достижение положительного баланса годового потребления первичной энергии (кондиционирование воздуха, горячее водоснабжение, освещение, вентиляция) за счет повышения теплоизоляции и энергосбережения в доме, а также за счет выработки энергии с помощью солнечных панелей и топливных элементов.

Японская компания AEON поставила цель к 2050 г. свести к нулю выбросы парниковых газов за счет внедрения Объем электроэнергии, потребляемой AEON, в 2020 г. составлял около 7,4 млрд. кВтч. AEON планирует сократить потребление электроэнергии за счет энергосбережения во всех магазинах, установить солнечные панели и увеличить объем закупок возобновляемой энергии. В 2022 г. AEON планирует ввести около 200 тыс. кВт объектов возобновляемой энергетики, в основном солнечной. В дополнение к активному внедрению собственной солнечной генерации, магазины AEONGroup также покупают электроэнергию, полученную из возобновляемых источников энергии в том же районе, где расположены магазины.

В целях сокращения общего потребления электроэнергии AEON содействует развитию магазина SmartAEON следующего поколения. Они внедряют интеллектуальные технологии, сочетающие энергосбережение и возобновляемую энергию. Цель состоит в том, чтобы перейти от простой оптимизации использования энергии к активному применению возобновляемых источников энергии, вырабатываемых в регионе. Кроме того, группа компаний AEON объявила, что в 2022 г. будет активно внедрять  электромобили [14].

6. Сравнительный анализ ситуации с возобновляемой энергией в Японии и США

Основными источниками возобновляемой энергии и в Японии, и в США являются ветро- и солнечная энергетика. В  конце 2020 г. по установленной мощности ветроэлектростанций США была второй в мире (после Китая) – примерно 95 ГВт, в Японии около 30 ГВт. Причина, по которой ветровая энергетика в Японии слабо развита по сравнению с США, заключается в том, что разница между стоимостью производства электроэнергии данного типа в Японии и США составляет примерно 2,5 раза.

Барьерами в развитии ветроэнергетики в Японии являются следующие:

  • мало равнинных площадей, на которых могут быть расположены ветроустановки;
  • высокие капитальные затраты и эксплуатационные расходы на обслуживание;
  • стабильная система выработки электроэнергии на ветроустановках и система технического обслуживания не созданы, что приводит к высокой стоимости выработки электроэнергии;
  • высокие риска для генерирующих энергокомпаний.

Поскольку площади с хорошими условиями по ветру ограничены, а среднегодовая скорость ветра мала, показатель Киум в Японии составляет 22%, что значительно ниже, чем в США (31%).

Площади со скоростью ветра 6,5 м/с или более составляют всего около 10% всей страны. Среднегодовой коэффициент загрузки электростанций в северной части Японии составляет 29%, что выше, чем в среднем по стране (23%), поэтому ветряные электростанции сосредоточены в регионах Хоккайдо и Тохоку с хорошими ветровыми условиями. С другой стороны, поскольку системы электросетей в этих районах не очень развиты, возникает много системных проблем, таких как стоимость подключения и ограничение пропускной способности. Поэтому предпринимаются различные контрмеры, такие как модернизация системы электропередач.

В США существует множество подходящих районов со скоростью ветра более 7,0 м/с, главным образом в центральном регионе, таком как штат Техас. Крупномасштабные ветровые электростанции широко распространены. Средний коэффициент загрузки (использования установленной мощности) составляет от 25 до 40%, что очень высоко по сравнению с Японией.

Условия для бизнеса в ветроэнергетике в Японии невыгодно отличаются от США, поэтому японские генерирующие компании не решаются инвестировать. Даже, если правительство устанавливает и гарантирует высокую закупочную цену в рамках системы FIT, для генерирующих компаний трудно получать прибыль и стабильно покрывать затраты. Таким образом, в Японии производство энергии ветра все еще не является конкурентоспособным источником энергии.

По состоянию на конец 2020 г. установленная мощность по выработке солнечной энергии в Японии была около 45 ГВт, а США – около 60 ГВт. Япония занимает передовые места в мире по внедрению солнечной энергии. Районы с хорошими климатическими условиями, с уровнями солнечной радиации от 6,5 до 7,0 кВт/кв.м/сутки распространены в США по всей стране, в основном в штате Калифорния и других южных штатах. В Японии в основном уровень солнечной радиации составляет от 3,5 до 5,5 кВт/кв.м/сутки. Места с уровнем выше 5,5 кВт/кв.м/сутки ограничены частью островов Кюсю и Сикоку. В результате средний коэффициент загрузки солнечных установок в Японии ниже, чем в США.

В Японии стоимость производства электроэнергии из возобновляемых источников энергии все еще высока, и еще не достаточно конкурентоспособна. По этой причине объем возобновляемой энергии, закупаемой частными компаниями не растет быстро, за исключением некоторых агрессивных игроков. С другой стороны, в США по мере того, как растет конкурентоспособность производства возобновляемой энергии, не только электроэнергетические, но и частные компании значительно увеличили объем закупок возобновляемой энергии. В штатах, где внедряется система RPS, электрические компании обязаны закупать определенный процент возобновляемой энергии.

В США производство возобновляемой энергии, такой как энергия ветра и солнечная энергия, становится конкурентоспособным по стоимости по сравнению с существующими источниками выработки электроэнергии, такими как энергия угля и газа. В частности, затраты на производство энергии ветра имеют тенденцию к дальнейшему снижению из-за преимуществ технологий, приводящих к более высокому коэффициенту нагрузки установки, таких как более крупные и менее материалоемкие турбины.

В основном стоимость энергии ВИЭ состоит из постоянных расходов, где амортизация происходит каждый год, поэтому ожидается, что тенденция снижения затрат будет продолжаться в течение длительного периода времени.

С другой стороны, согласно энергетическому прогнозу EIA [7], предполагается, что цены на природный газ, которые снижались в последние годы, в 2022 г. выросли и в долгосрочной перспективе будут иметь тенденцию к росту. Это следует учитывать при рассмотрении вопроса об инвестициях в строительство новой электростанции, а также будущие экологические нормы. Кроме того, поскольку частные компании (крупные потребители электроэнергии), такие как Apple и Google, расценивают стоимость энергопотребления центров обработки данных как самый большой фактор затрат, они выбирают электроэнергию ВИЭ как долгосрочный и стабильный способ избежать риска колебаний цен на электроэнергию.

Конечно, энергия ветра и солнечная энергия являются переменными источниками питания, мощность которых зависит от природных условий, и не может быть одинаково сопоставима со стабильными источниками питания, такими как газовая электростанция, которая обладает превосходными характеристиками нагрузки, контроля частоты и напряжения, техническое обслуживание.

Однако, когда стоимость выработки возобновляемой энергии снижается и становится конкурентоспособной на уровне, не зависящем от системы FIT, в Японии также существует вероятность того, что долгосрочные контракты на введения новых мощностей на основе ВИЭ станут более востребованными в будущем.

С тех пор, как зеленые тарифы в Японии начала функционировать в середине 2012 г., мощность объектов по производству возобновляемой энергии, в основном солнечной, увеличилась примерно на 60% по сравнению с базовым 2012 г. Соотношение возобновляемой энергии (включая гидроэлектроэнергию) к общему объему выработки электроэнергии в Японии постепенно увеличивалось с уровня 10% в 2010 г., до 16% в 2018 г. Большая часть увеличения мощности обусловлена производством солнечной энергии для коммерческого использования, а совокупная установленная мощность с момента запуска зеленых тарифов составляет около 27 ГВт. Если посмотреть на соотношение выработки возобновляемой энергии к общей выработке электроэнергии, то доля биомассы была самой большой до 2014 г., но после внедрения зеленых тарифов выработка солнечной энергии быстро росла, достигнув максимальной доли в 45% в 2018 г.

В США производство ветровой энергии является крупнейшим среди возобновляемых источников энергии, на его долю приходилось около 8% общего производства электроэнергии, включая атомную и тепловую энергию, по состоянию на 2018 г. Производство солнечной энергии также продолжало расти в последние годы, установленная мощность в 2018 г. примерно в пять раз больше, чем в 2010 г.

Зеленые тарифы, которые начали применяться в Японии с 2012 г., и система стандартов внедрения ВИЭ (RPS), используемые в различных штатах США с 2000 г., способствовали  развитию возобновляемых источников энергии. Система зеленых тарифов устанавливает более высокую цену на электроэнергию, чем обычно для генерации возобновляемой энергии, и обязывает местные электроэнергетические компании покупать ее в сети. Закупочная цена на возобновляемую энергию характеризуется тем, что она определяется на основе спроса и предложения на рынке производства возобновляемой энергии. В обоих случаях электроэнергетическая компания покупает электроэнергию, произведенную из возобновляемых источников. При продаже электроэнергии пользователям затраты переносятся на розничную цену, что существенно влияет на рост тарифов.

Хотя распространение возобновляемой энергии постепенно прогрессировало, ее доля к общему производству электроэнергии составляло всего 1% в 2010 г., то есть через семь лет после запуска системы. Из-за низкой эффективности системы RPS встал вопрос о внедрении системы FIT, которая определяла соответствующую цену покупки для каждого источника энергии в отдельности и гарантировала покупку в течение длительного периода времени. После запуска системы FIT в середине 2012 г. было принято решение о поэтапном отказе от системы RPS в течение пяти лет начиная с 2017 г.

В Японии с момента запуска системы зеленых тарифов цена покупки электроэнергетическими компаниями, представляет собой тариф, в котором все пользователи платят за возобновляемую энергию как часть розничной цены на электроэнергию. Плата за продвижение производства возобновляемой энергии взимается с каждого пользователя пропорционально количеству использованной электроэнергии.

Между тем, в США электрические компании закупают возобновляемую энергию через долгосрочные контракты и текущие рыночные сделки для выполнения возложенных обязательств. В отличие от Японии стоимость закупок возобновляемых источников энергии добавляется в качестве сбора, и это не является прямым бременем для пользователей. Однако, поскольку дополнительная стоимость в конечном итоге добавляется к розничной цене на электроэнергию, это приводит к косвенной нагрузке на потребителя.

Согласно данным по штатам США, с 2013 г. стоимость закупок для выполнения обязательств, распределенных системой RPS в штате Нью-Йорк, находится на уровне от 1,1% до 1,4% от цены электроэнергии. С другой стороны, закупочная стоимость по RPS в штате Калифорния была на более высоком уровне – от 7,5 до 11,9% от цены на электроэнергию.

В штате Калифорния уровень цен на электроэнергию продолжает расти и доля возобновляемых источников энергии в балансе увеличивается, так что влияние становится более заметным.

7. Выводы

Представлен сравнительный анализ ситуации с возобновляемой энергией в Японии и США на примере энергии ветра и солнечной энергии, в частности, на примере частных американских компаний Apple и Google и японских Sekisui House и AEON , IТ-компании из Калифорнии, к 2021 г. уже достигли цели покрытия 100% потребляемой электроэнергии возобновляемыми источниками. Еще несколько лет назад, хотя все признавали преимущество возобновляемых источников энергии по снижению выбросов парниковых газов, частные компании не могли приступить к разработке и приобретению ВИЭ из-за высокой стоимости генерации. Правительство должно было сделать обязательными закупки для электрогенерирующих компаний, чтобы способствовать внедрению ВИЭ, также было необходимо снизить затраты на производство электроэнергии за счет финансовой поддержки, такой как налоговые вычеты.

В США системой RPS охвачено 29 штатов и Вашингтон, округ Колумбия. Она обязывает электроэнергетические компании приобретать определенный процент возобновляемой энергии. В Японии – система FIT обязывает электроэнергетические компании покупать возобновляемую энергию за определенный период по цене, установленной правительством. Правительства обеих стран политически стимулировали и способствовали внедрению возобновляемой энергии.

Штат Калифорния поставил амбициозную цель сократить выбросы парниковых газов на 40% по сравнению с уровнями 1990 г. к 2030 г., а также установил долю возобновляемых источников энергии в 50% от количества электроэнергии, продаваемой в штате к 2030 г., на основе системы RPS.

Стоимость возобновляемой энергии (стоимость выполнения обязательства системы RPS) в цене на электроэнергию составляла около 12% в 2020 г., а средняя розничная цена на электроэнергию также стала примерно в 1,5 раза выше, чем в среднем по США. Тем не менее, тот факт, что существует много резидентов и частных компаний, которые платят премию за возобновляемую энергию, является одним из факторов, поддерживающих такие рынки.

Растет число частных компаний, закупающих возобновляемую энергию путем прямого заключения долгосрочных соглашений о разделе продукции с компаниями, производящими возобновляемую энергию. Это зависит от состояния цен на топливо, но оно становится сопоставимым с выработкой электроэнергии на газе из-за недавнего снижения стоимости производства возобновляемой энергии.

В частности, компании Apple и Google планируют и далее содействовать усилиям по созданию проекта по производству возобновляемой энергии в качестве средства защиты от колебаний цен на топливо и цены на электроэнергию.

В Японии стоимость производства возобновляемой энергии еще не настолько уменьшилась, чтобы частные компании могли самостоятельно закупать и использовать ВИЭ без системы FIT.

Экономический масштаб частных компаний в Японии также мал по сравнению с ведущими глобальными компаниями, такими как Apple и Google. Условия размещения ветровой и солнечной энергии в Японии не являются благоприятными, но средняя загрузка станций находится на низком уровне в настоящее время.

Поскольку ВИЭ являются источниками питания с переменной выработкой, в значительной степени зависящей от погоды, необходимо также учитывать системные ограничения в их работе и управлении. Нужно внедрять системы аккумулирования, способные справиться с переменным энергоснабжением.

Для Японии важен путь объединения ВИЭ с другими источниками энергии с нулевым уровнем выбросов (неископаемых источников энергии), таких как большие гидроэлектростанции и ядерная энергия, и источников тепловой энергии, необходимых для стабильной работы системы электросети.

Недавно в Японии к программе RE 100 начали присоединяться и крупные частные компании, такие как SekisuiHouse и AEON. Они поставили перед собой цели, которые связаны с их бизнесом и прикладывают усилия по сокращению выбросов парниковых газов. В Японии частные компании, которые стремятся к достижению этой цели, будут включать в свою бизнес-повестку энергосбережение, использование источников энергии с нулевым уровнем выбросов и ВИЭ.

Для достижения национальной цели по сокращению выбросов парниковых газов в Японии доля выработки из источников энергии с нулевыми выбросами (возобновляемых источников энергии, гидроэлектроэнергии, ядерной энергии) должна быть увеличена до 54% в 2030 г. Однако с точки зрения реальной выработки возобновляемых источников энергии, исключая большие гидроэлектростанции, на конец 2020 г. достигнуто лишь 12%, поэтому заявленная цель трудно достижима лишь с помощью ВИЭ. В дополнение к внедрению возобновляемой энергии необходимо комплексно использовать ядерную энергию и повышать эффективность выработки тепловой энергии.

Статья подготовлена в соответствии с госбюджетнойтемой «Географические основы устойчивого развития энергетических систем с использованием возобновляемых источников энергии» (121051400082-4).

Литература

  1. The Climate Group. URL: https://www.theclimategroup.org, reference date: 10.06.2022
  2. U.S. Climate Alliance, 2019. URL: http://www.usclimatealliance.org/annual-report, reference date: 10.06.2022
  3. EPA. U.S. Environmental Protection Agency. URL: https://www.epa.gov, reference date: 10.06.2022
  4. U.S. Department of Energy. URL: https://www.energy.gov, reference date: 10.06.2022
  5. U.S. Federal Energy Regulatory Commission.  URL: https://www.federalregister.gov/ agencies/federal-energy-regulatory-commission, reference date: 10.06.2022
  6. U.S. Energy Information Administration. URL: https://www.eia.gov, reference date: 10.06.2022
  7. EIA «Annual Energy Outlook 2020». URL: https://www.eia.gov/outlooks/aeo/pdf/AEO2020%20Full%20Report.pdf, reference date: 10.06.2022.
  8. Ministry’ of the Environment. URL: https://www.state.gov/environment, reference date: 10.06.2022
  9. Natural Energy Foundation. URL: https://www.ef.org/, reference date: 10.06.2022
  10. California Public Utilities Commission «California Renewables Portfolio Standard», 2019. URL: http://large.stanford.edu/courses/2020/ph240/multani1/docs/puc-2019.pdf
  11. Electric Power Annual, 2020. URL: https://www.eia.gov/electricity/annual/pdf/epa.pdf, reference date: 10.06.2022
  12. METI Agency for Natural Resources and Energy. URL: https://www.enecho.meti.go.jp/en, reference date: 10.06.2022
  13. Sekisui House Co., Ltd. URL: https://sekisuihouse-global.com, reference date: 10.06.2022
  14. AEON Co., Ltd. URL: https://www.aeon.info/en/sustainability/environment/ ev_station, reference date: 10.06.2022