Информационное агентство Деловой журнал Профиль

"Темный штиль" Европы: чем опасен для чистой энергетики феномен Dunkelflaute

Демонстративно отказываясь от российских энергоресурсов, Евросоюз делает ставку в том числе на возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Но зеленая генерация нестабильна: солнце светит не всегда, а ветра может не быть неделями. Ни то, ни другое по отдельности не является непреодолимым препятствием для чистой энергетики. Однако если оба явления наступают одновременно, да еще в период сезонных пиков потребления энергии, это оборачивается шоком для стран, слишком полагающихся на ВИЭ. К чему приводит эффект Dunkelflaute, разбирался «Профиль».

ветряные мельницы солнечные батареи

©Imago/Vostock Photo
Содержание:

Перегрузки с ноября по март

В отчетах Международного энергетического агентства (МЭА) и Форума стран – экспортеров газа (ФСЭГ) о состоянии энергетики мира не так давно появился термин, который затем подхватили западные СМИ. Это Dunkelflaute («Дункельфляуте»), с немецкого его можно перевести как «темное затишье/штиль». Слово известно с 2009 года, после 2020-го стало употребляться все чаще, а в 2025-м уважаемые организации посвятили этому метеорологическому явлению отдельные главы в документах.

Что же представляет собой «темное затишье»? Солнце непригодно для генерации энергии не только ночью, но и в облачную погоду – это очевидно. Ветер – вообще стихия непредсказуемая. Ни один солнечный или ветропарк в принципе не работает на 100% от того, на что способен в неких идеальных условиях. Загрузка на половину или треть мощности – мало, но приемлемо при использовании ВИЭ в больших масштабах. Однако если два источника одновременно снижают выработку, то это провоцирует чрезвычайную ситуацию в энергетике.

Неподходящие для солнечной и ветряной генерации условия – такое было и раньше, но именно в последние годы все чаще проявляет себя феномен Dunkelflaute. Он характерен для стран Северо-Западной Европы с ноября по март, когда световой день короткий, облачность повышенная, а сила ветра может колебаться от шторма до штиля.

Зеленая повестка ТЭК: от крайностей энергоперехода к балансу

Сильный ветер так же плох для ветрогенерации, как и его отсутствие. Если скорость порывов превышает порог, на который рассчитан тот или иной ветряк, то автоматика останавливает лопасти и паркует их, чтобы избежать поломки турбин. Прошлой осенью и зимой в Германии на побережьях Северного моря ветряки чаще простаивали, чем работали: ветра было слишком много.

В электроэнергетике есть понятие КИУМ (коэффициент использования установленной мощности). Даже нечувствительные к погоде тепловые электростанции (ТЭС) за срок службы загружены примерно на 85% из-за остановок на плановое обслуживание или на аварийные ремонты. Их КИУМ очень высок, а к 100% приближаются только атомные (АЭС) и некоторые гидроэлектростанции (ГЭС). Для ветроэнергетики КИУМ составляет 20–50% в зависимости от погоды, для солнечной – 10–25%, естественно, исключая ночь.

Dunkelflaute опускает КИУМ солнечных панелей ниже 10%, а ветряки при полном штиле могут снизить его до нуля. Феномен длится обычно пару дней, но может растянуться и на недели. В ноябре – декабре прошлого года он «буйствовал» в Германии и Дании, а 8 января 2025-го почти парализовал энергетику Великобритании. Всего один день, но генерация страны испытала серьезный стресс-тест. «Дункельфляуте» пришелся на период временной остановки нескольких угольных и газовых ТЭС – подстраховать ВИЭ они не могли, и по перегруженной сети аварийные отключения пошли с эффектом домино. Это уже называется «черным лебедем», непредсказуемым форс-мажором.

Источников энергии много, но идеальных нет

Даже за сутки-двое Dunkelflaute может дисбалансировать энергетику страны. Он поднимает биржевые цены на газ «на сутки вперед» (главная европейская газовая биржа TTF торгует газом по краткосрочным контрактам, до месяца) и заставляет вводить в эксплуатацию простаивающие в резерве или недогруженные тепловые станции. За несколько часов их можно вывести на мощность, но это технологически непростой процесс, да и увеличивать выработку, не зная, надолго ли, – сложное решение для генерирующих компаний. Запасы топлива у них небольшие, а закупать на недели вперед рискованно, ведь если завтра Dunkelflaute прекратится, запас придется хранить, а это тоже стоит денег.

Феномен «темного затишья» – повод для переосмысления энергетической политики стран, сделавших ставку на развитие ВИЭ. Решение – в сбалансированности всех видов энергетики, чтобы при необходимости одни могли компенсировать падение выработки на других. При этом баланс должен учитывать особенности каждого вида генерации.

Атомная энергетика – самая инерционная: АЭС долго включается и выключается. Реактор можно выводить на мощность неделями и месяцами, а потом столько же ее и снижать. Режим «старт – стоп» – это не про атомную электростанцию. Гидроэнергетика гибче, но в Европе ее доля в балансе не превышает 18%. Остаются ископаемые топлива.

Уголь – самый «грязный» из них, и его использование ограничено законодательно. Продукты нефтепереработки – тоже не идеальное топливо. Несмотря на то, что дизельный генератор выходит на мощность буквально «по щелчку», его мощности, как правило, малы и рассчитаны на снабжение небольших объектов – зданий и малых предприятий. К тому же дизтопливо дорого, гораздо дороже газа и тем более угля. Дизель – это для аварийного резерва в автономном электроснабжении, а не для промышленной подачи энергии в сеть. Мазут дешев, но в европейской генерации используется мало, поскольку он дает слишком много вредных выбросов.

Tерритория подземного газохранилища VNG AG Германия

Подземное газохранилище VNG AG, Саксония-Анхальт, Германия

DPA/Vostock Photo

В поисках баланса энергосистемы

Найти приемлемый баланс для энергосистемы любой страны – сложная задача. В ее решении надо учитывать экономические, технологические, логистические, экологические и законодательные факторы. А с недавних пор и погодные.

Самым разумным с экономической и технологической точек зрения для преодоления напасти Dunkelflaute является газ. Его запасают в подземных хранилищах газа (ПХГ), и к ноябрю европейские ПХГ обычно заполнены на 85–95%. Больше и не нужно, так как начнутся утечки. Но не все хранилища пригодны для быстрого отбора. Емкость ПХГ – это количество кубометров газа, которое они могут хранить.

Обычно подземные хранилища располагают в выработанных газовых месторождениях или водяных пластах. Закачка/отбор в них происходят медленно, а потребность в газе часто возникает срочно из-за неожиданных холодов. Тогда нужны не емкие, а мощные ПХГ, которые могут быстро отдавать накопленный газ. Как правило, они размещаются в соляных пластах, а их в Европе мало, и емкости невелики.

Газ – лучшее решение для борьбы с «темным затишьем», но Европу в последние три года он выручал мало из-за сокращения объемов закупок российского трубопроводного газа по политическим причинам. Поэтому переживать «Дункельфляуте» Старому Свету стало сложно. И чем сильнее зависимость государства от ВИЭ, тем труднее.

За пределами Европы феномен не проявил себя. Такая развитая в плане зеленой генерации страна, как Китай, находится в другой климатической зоне, с большим количеством солнечных дней, малой разницей в продолжительности светового дня зимой и летом, да и ветряки КНР строит только в подходящих для ветрогенерации районах – в степной Внутренней Монголии или в предгорьях Тибета. В обеих Америках ситуация аналогичная, а для России феномен вообще неактуален: доля ВИЭ в балансе РФ не превышает 1,5%. Получается, что в российском энергобалансе погода «погоды не делает».

Старый Свет эффекту Dunkelflaute подвержен неодинаково. В Германии на ветрогенерацию приходится 38,5% выработки, на солнечную – почти 7%. Вместе они составляют самую большую долю в Европе (поэтому феномен был зафиксирован именно там и называется по-немецки). Другим странам проще. Нефтегазовая Норвегия 95% энергии получает с малых ГЭС, газ для нее – резервное топливо, а основные объемы идут на экспорт.

Страна атомной стабильности: как Франция обеспечила себя электроэнергией

Во Франции ВИЭ развиты мало, поскольку она на 65% полагается на АЭС: в 1980-е годы доля доходила до 80% (на втором месте – Словакия с 61,3%, на третьем – Венгрия с 48,8%, доля в России и в США одинаковая – по 20%). Для стран южнее – Испании, Португалии, Италии – Dunkelflаute вообще не угроза, там достаточно солнечных дней в году и устойчивых ветров на побережьях. «Дункельфляуте» – это проблема североевропейских государств: помимо Германии, от «темного затишья» страдают Великобритания, Дания и Бельгия. В Швеции и Норвегии ветряков и солнечных панелей мало, а в Исландии они вообще не нужны, там почти вся энергетика геотермальная.

Бороться с негативными последствиями климатического явления можно разными способами. Системы хранения энергии ВИЭ в промышленных объемах – надежно, но дорого. Также дороги закупки сжиженного природного газа (СПГ). Его дефицита на рынке нет, даже избыток. В прошлом году, например, общая мощность СПГ-заводов в мире составила 492 млн тонн, но на рынок поступило 406 млн. Таким образом, объемы потребления меньше возможностей производства. Но есть важный нюанс – затраты по всей цепочке: сжижение, транспортировка (часто через океан), регазификация и подача в сеть.

Логичнее было бы Европе вернуться к закупкам российского трубопроводного газа. Именно газ – «великий уравнитель» любых колебаний спроса/предложения энергии и наилучший способ борьбы с Dunkelflaute. Идеальный баланс – это использование всех доступных источников энергии, а не перекос в модные, но ненадежные зеленые.

Самое читаемое
Exit mobile version