Реальная мощь: крупнейшие электростанции мира по фактической выработке в 2016 году

Показателем для составления большинства рейтингов, как правило, является так называемая номинальная установленная мощность – максимальная мощность, которую способна выдать электростанция в идеальных условиях. Однако этот показатель не слишком коррелируется с реальностью, так как фактическая выработка не находится в прямой зависимости от установленной мощности. Разницу между двумя величинами называют коэффициентом использования мощности (capacity factor). Высчитывается этот коэффициент путём деления реального объёма электроэнергии в киловатт-часах, произведённого электростанцией за год, на максимальный объём электричества, который могла бы выработать станция, если бы работала круглый год 24 часа в сутки. Так что для определения объёма выработки объективнее использовать показатель выработки, который измеряется в кВт•ч. 

Ни одна электростанция в мире не работает без перерывов. Водохранилища ГЭС иногда спускают, ветер дует не всё время, а солнце порой прячется за облаками. Перерывы в работе электростанций могут быть вызваны перезагрузкой, ремонтными работами или авариями.

Управление энергетической информации США (The U.S. Energy Information Administration) установило, что усреднённый коэффициент использования мощности промышленных/коммерческих (utility-scale) солнечных электростанций страны в прошлом году составил 27%, ветровых – 35%, ГЭС – 38%, угольных – 55%, газовых – 56%, атомных – 92%.

ГЭС «Три ущелья» произвела за прошлый год 93 млрд кВт•ч вместо максимально возможных 193 млрд, так что её коэффициент использования мощности составил 48%. Однако бразильская гидроэлектростанция «Итайпу», обладающая существенно меньшей номинальной установленной мощностью (14 ГВт), выдала 103 млрд кВт•ч при коэффициенте использования 84%. Это достижение и сделало её крупнейшей электростанцией мира. «Трём ущельям» приходится довольствоваться лишь вторым местом в этом списке. Стоит отметить, что почти все места рейтинга занимают ГЭС и АЭС, за исключением лишь одной электростанции на природном газе – Сургутской ГРЭС-2, работающей в России на природном газе.

Крупнейшая солнечная электростанция (СЭС) в мире – индийская «Курнул Ультра Мега Солар парк» – обладает мощностью 950 МВт и занимает площадь 24 км². Она вырабатывает чуть больше 2 млрд кВт•ч в год. Впрочем, быстрее всех в мире растёт мощность китайских ветряных электростанций (ВЭС). Только за последние три года в Китае было установлено ВЭС совокупной мощностью, сравнимой с тремя ГЭС «Три ущелья». По общей установленной мощности всех ВЭС и СЭС Китай опережает все остальные страны, вместе взятые.

Неудивительно, что крупнейшая в мире ВЭС – «Ганьсу» мощностью 7965 МВт – также расположена в Китае. Она производит 24 млрд кВт•ч ежегодно и занимает площадь 50 км². К 2020 году её мощность планируют довести до 20 ГВт, так что, возможно, «Ганьсу» станет первой электростанцией на основе ВИЭ, вошедшей в топ-10 крупнейших в мире производителей электричества.

Однако недостаточная пропускная способность сетей (transmission bottlenecks), а также по-прежнему «сильный уголь» и правила, принятые на рынке, пока не позволяют китайской «зелёной» электроэнергии попадать в сеть в должных объёмах. В прошлом году 17% выработанного с помощью ВИЭ электричества не дошли до потребителя.

Это общемировая проблема – производительность ВИЭ растёт быстрее, чем сопутствующая инфраструктура. Поэтому в ближайшие десять лет Китай, скорее всего, продолжит строить огромные ГЭС и утроит мощность своих АЭС. Наряду с развитием альтернативной энергетики это единственный путь эффективно и быстро снизить углеродный след страны.

КНР уже начала строительство своей второй крупнейшей ГЭС – «Байхетань» мощностью в 16 ГВт и производительностью 60 млрд кВт•ч в год. Электростанцию, расположенную в верховьях Янцзы, планируют ввести в строй в 2022 году. Между тем на Янцзы уже есть три крупные ГЭС общей мощностью 30 ГВт. А совокупная мощность всех объектов гидроэнергетики, расположенных на реке, составляет 85 ГВт. По этому показателю Янцзы является крупнейшим производителем электроэнергии природного происхождения. Когда «Байхетань» введут в строй, эта река будет давать почти 500 млрд кВт•ч в год. Лишь восемь стран в мире производят больше энергии, чем одна Янцзы.

Масштабные проекты в сфере гидроэнергетики – ключевой фактор для Китая в его стремлении снизить объём выбросов парниковых газов. Пока доля угля в энергобалансе страны составляет 60%. Повышение доли ГЭС с нынешних 20% стоит отдельным пунктом в 13-м пятилетнем плане, утверждённом правительством страны.

Крупнейшей электростанцией в США считается ГЭС «Гранд Коули» установленной мощностью 6809 МВт. Теоретически она может производить около 60 млрд кВт•ч в год. Однако в реальности в 2014 году электростанция произвела чуть более 20 млрд кВт•ч при коэффициенте использования мощности 34%. Для сравнения: установленная мощность АЭС «Пало Верде», расположенной в Аризоне, составляет лишь 3747 МВт. Но её коэффициент использования мощности не в пример выше – 98%. В том же 2014 году эта станция произвела 32 млрд кВт•ч – больше, чем любая другая электростанция Америки. Вообще, по этому коэффициенту атомная энергетика превосходит все другие типы генерации. У любой АЭС он, как правило, больше 90%. Вот почему семь из десяти крупнейших электростанций США – атомные.

Сейчас более 1,2 млрд человек на земле вообще не имеет доступа к электричеству, 2 млрд человек по-прежнему жгут дрова и навоз, которые являются для них основными источниками энергии. Во многих городах и посёлках на планете электричество появляется лишь на несколько часов в день. Профессор Джейсон Доуни из Университета Калгари подчёркивает, что потребление электричества растёт быстрее, чем человеческая популяция и общее потребление энергии.

«Электричество – самая удобная форма энергии из всех, когда-либо изобретённых человечеством. С его помощью мы можем готовить, поддерживать нужную температуру в домах, развлекаться и оставаться на связи друг с другом, – говорит Доуни. – И если мы намерены дать каждому на земле достойное качество жизни, невозможное без доступа к электроэнергии, мы должны обустроить глобальную инфраструктуру так, чтобы производить нужный объём электричества и не загрязнять при этом планету».

Источник: www.forbes.com

18 августа 2017 в 14:37