Нынешняя зима в Японии подчеркнула проблемы, которые необходимо решать в процессе перехода к «зелёной» энергетике. Закрытие атомных электростанций и использование солнечных панелей в условиях зимы и аномальных холодов привели к тому, что в отдельных регионах страны резервные мощности генерации электричества снизились до 1–2 % вместо требуемых 7–8 %. Это продолжается несколько последних недель. Нация в одном шаге от катастрофы.
Источник изображения: Koji Uema and Kyodo
Согласно распоряжению Организации межрегиональной координации операторов передачи (OCCTO), энергетические компании Японии обязали отправлять электричество в соседние регионы. Япония разделена между десятью компаниями, каждая из которых отвечает за свой регион и не касается дел в других. Катастрофическое положение с энергоснабжением этой зимой заставила операторов не менее 140 раз делиться электричеством со смежниками, что стало беспрецедентным случаем за всю историю Японии.
Из-за печально известной аварии на атомной электростанции в Фукусиме 11 марта 2011 года атомные электростанции в Японии массово остановлены. Все эти годы страна полагается на электростанции на сжиженном природном газе, которые, к тому же, легко запускать и останавливать, что позволяет сглаживать пики потребления. К сожалению для Японии, газ приходится закупать, в том числе у России. В терминалах его хватает примерно на две недели работы электростанций, тогда как подвоз можно ждать месяцами.
Борьба за декарбонизацию энергетического сектора заставила вывести из строя электростанции на мазуте. Они «чадят» сильнее других, но нефть легче хранить и использовать. Отказ от нефти наряду с отказом от атомных электростанций стали тем фактором, который привёл энергетику Японии на грань обвала нынешней зимой.
Уместно процитировать местный источник: «Поскольку правительство настаивало на либерализации рынка электроэнергии, электростанции, работающие на нефтяном топливе с высокими постоянными затратами и низким коэффициентом мощности, выводились из эксплуатации одна за другой — это могло быть одной из причин необычно ограниченного спроса и предложения в прошлом месяце. Возникла давняя проблема: либерализация рынков электроэнергии затрудняет поддержание генерирующих мощностей».
А теперь о возобновляемой энергии. Седьмого декабря, когда волна холода обрушилась на север Кюсю в западной Японии, мощность солнечной энергии по всему острову упала до 3240 МВт, что на 42 % ниже, чем 5600 МВт за 10 дней до этого, когда погода была ясной. Это снижение на 2360 МВт эквивалентно генерирующей мощности двух атомных электростанций.
Поскольку многие инвесторы строят солнечные электростанции на острове Кюсю, непостоянство возобновляемой энергии становится проблемой для контроля над энергетической системой. Одна из местных компаний-поставщиков иногда просит солнечные электростанции сократить выработку в солнечные дни, когда энергосистема региона не может поглощать всю электроэнергию. Однако в прошлом месяце из-за плохой погоды генерация электричества солнечными батареями практически прекратилась.
Интересно, что для аккумуляции излишков электроэнергии от солнечной энергии используется метод гидроаккумуляции — вода из резервуаров поднимается в более высокие резервуары, а затем выпускается для выработки электроэнергии, когда потребность в электроэнергии увеличивается. Но из-за того, что солнце было скрыто тучами, Kyushu Electric сообщила, что не может накачать достаточно воды.
Доля разных генерирующих мощностей в энергетике Японии
Влияние перебоев в использовании солнечной энергии ощущается энергетическими компаниями по всей Японии. Выходная мощность солнечной энергии от Tepco, поставляющей электроэнергию в большой регион Токио, в солнечные зимние дни иногда превышает 1000 МВт. Но во вторник, в пасмурный день в Токио, в течение дня электростанция почти не выдавала энергию потребителям. В последние несколько лет Япония испытала общерегиональные отключения электроэнергии из-за стихийных бедствий: землетрясения на Хоккайдо, север Японии, в 2018 году; и мега-тайфун, обрушившийся на префектуру Тиба рядом с Токио в 2019 году.
Как отмечает источник, в Японии обсуждение энергетической политики, как правило, сосредоточено на преимуществах энергии с нулевым выбросом углерода и либерализации энергетических рынков, тогда как больше внимания следует уделять стабильным поставкам электричества. Ситуация за последний месяц показала сложность использования возобновляемых источников энергии. Для того, чтобы возобновляемая энергия стала основным источником энергии, Японии необходимо будет развивать больше накопителей, например, повышать эффективность и увеличивать размеры батарей.
