Испания обладает геотермальными ресурсами, достаточными для достижения уровня развития, близкого к уровню других европейских стран. Выработка тепла, охлаждения и электричества из геотермальной энергии способна внести в испанскую энергетическую систему большой вклад. В стране есть несколько областей, благоприятных для эксплуатации низкотемпературных геотермальных ресурсов, содержащихся в недрах, водоносных горизонтах, геологических формациях, а также средне- и высокотемпературных ресурсов не только на Канарских островах, но и на полуострове.
Размер испанского рынка кондиционирования воздуха за счет геотермальной энергии трудно определить, так как в стране нет официального реестра возобновляемых тепловых установок. Тем не менее, было очевидно, что в последние годы тепловое использование геотермальной энергии продолжает развиваться как в бытовом, так и промышленном применении. В 2019 году испанской платформе геотермальных технологий и инноваций, объединяющей более 170 государственных и частных субъектов, исполнилось десять лет, и по этому поводу директором IDEA было отмечено, что геотермальная энергия может удовлетворить тепловые потребности населения, которые не удовлетворяются в существующем сценарии электрификации Energнas Renovables. (2019). La Plataforma Tecnolуgica de la Geotermia celebra su 10є cumpleaсos en el IDAE. https://www.energias-renovables.com/geotermica/la-plataforma-tecnologica-de-la-geotermia-celebra-20190620.
Кроме того, государственные учреждения увеличили установку геотермальных систем отопления и кондиционирования в новых общественных зданиях, следуя концепции ЕС о зданиях с почти нулевым потреблением энергии (nearly zero-energy buildings - NZEB). Такие здания имеют высокие характеристики энергоэффективности и требуют очень низкое количество энергии, получаемое из возобновляемых источников. Согласно Директиве 2010/31/EU об энергетической эффективности зданий, с 31 декабря 2020 года все новые здания в ЕС должны строиться как здания с почти нулевым потреблением энергии. Исключение составили здания, принадлежащие государственными органам: для них правило вступило в силу с 31 декабря 2018 года Official Journal of the European Union. (2010). Directive 2010/31/EU on the energy performance of buildings. Retrieved from https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/HTML/?uri=CELEX:32010L0031&from=EN. Также в 2018 году были утверждены изменения Директивы, согласно которым все здания на территории ЕС должны быть приведены к концепции NZEB к 2050 году. Это означает, что темпы реновации недвижимости увеличиваются; по расчетам Европейской Комиссии, в год странам будет необходимо менять систему энергообеспечения 3% зданий Smarter and more energy-efficient buildings in the EU by 2050 // European Parliament News URL: https://www.europarl.europa.eu/news/en/press-room/20180411IPR01516/smarter-and-more-energy-efficient-buildings-in-the-eu-by-2050 (дата обращения: 14.04.2020)..
В 2019 году Европейской Комиссией было проведено комплексное изучение мероприятий по переходу к почти нулевому потреблению энергии зданиями в странах-членах. C 2012 по 2016 годы наблюдалось существенное увеличение доли зданий с почти нулевым потреблением энергии среди остальных (рисунок 8).
Рисунок 8 Общее число зданий с почти нулевым потреблением энергии и их доля на общем рынке недвижимости Испании (2012-2016 годы)
Источник: European Commission, Directorate-General for Energy Directorate C, Renewables, Research and Innovation, Energy Efficiency Unit C4, Energy Efficiency, Buildings and Products. (2019). Comprehensive study of building energy renovation activities and the uptake of nearly zero-energy buildings in the EU. https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/97d6a4ca-5847-11ea-8b81-01aa75ed71a1/language-en/format-PDF/source-119528141#
В 2018 году использование геотермальных ресурсов для отопления и кондиционирования зданий, а также для производства горячей воды принесло в ВВП Испании 30.4 млн евро. Темп роста составил 2.2% по сравнению с предыдущим годом. Количество рабочих мест, созданных сектором, составило 760 (0.004% от общей занятости), что на 13 больше, чем в предыдущем году. Однако начиная с 2015 года, существенного увеличения занятости не наблюдалось.
Рисунок 9 Занятость в секторе геотермальной энергии (отопление и кондиционирование) в Испании, 2011-2018 годы
Источник: Association of Renewable Energy. (2018). Study of the Macroeconomic Impact of Renewable Energies in Spain. Retrieved from https://www.appa.es/wp content/uploads/2019/10/Estudio_del_impacto_Macroeconomico_de_las_energias_renovables_en_Espa%C3%B1a_2018_vff.pdf
Использование геотермальных ресурсов для производства электроэнергии сейчас несет под собой высокий геологический риск, поэтому требует пристального внимания со стороны государственного и частного сектора. Производство электроэнергии использует ресурсы высокой температуры и в Испании пока используется в небольших масштабах. В 2018 году оно внесло вклад в ВВП в размере 12.9 млн евро (0.001% от всего ВВП), что намного меньше, чем в случае отопления и кондиционирования. За последние семь лет в стране происходило падение роли геотермальной электроэнергии в ВВП APPA. Op. cit..
2.4 Фотовольтаика
Солнечная энергия в Испании - это источник возобновляемой энергии, который находится на пике своего развития. Солнечную энергию можно разделить на два вида: фотоэлектрическую (фотовольтаику) и тепловую (используется как для нагрева воды, так и для выработки электричества) энергию. Испания - одна из стран ЕС с наиболее длинным световым днем, поэтому условия для развития такого вида энергии благоприятны.
Солнечная фотовольтаика - это преобразование света в электричество с помощью полупроводниковых солнечных батарей, или так называемых фотоэлектрических модулей. Такое преобразование может осуществляться с помощью плоских солнечных батарей большой площади, расположенных на земле или крышах зданий. Оно возможно за счет использования солнечных концентраторов (зеркала и линзы), но этот способ менее распространен из-за падающей стоимости кремниевых батарей, используемых в первом методе.
В 2018 году сектор солнечной фотовольтаики принес в ВВП Испании 3,153 млн евро (0.262% от всего ВВП). Темп роста был равен 6.7%, и возрастающая тенденция сохраняется с 2015 года. Это происходит благодаря «зеленым» аукционам, на которых было продано более 4,000 МВт установок APPA. Op. cit..
На конец 2019 года в стране было установлено более 7,800 МВт фотоэлектрической солнечной энергии. Присутствие фотовольтаики во всем парке возобновляемой энергии Испании увеличилось на 66% по сравнению с предыдущим годом Espaсa cierra 2019 con un 10 % mбs de potencia instalada de generaciуn renovable // Red Elйctrica de Espaсa URL: https://www.ree.es/es/sala-de-prensa/actualidad/notas-de-prensa/2019/12/espana-cierra-2019-con-un-10-mas-de-potencia-instalada-de-generacion-renovable (дата обращения: 15.04.2020).. Такой рост сектора произошел благодаря ожиданиям, связанным с устранением так называемого солнечного налога и постепенным устранением бюрократических препятствий Королевскими указами 15/2018 и 244/2019.
Налог на солнце действовал в стране с 2015 по 2018 годы и был введен Королевским указом 900/2015 Agencia Estatal Boletнn Oficial del Estado (2015). Real Decreto 900/2015. Retrieved from https://www.boe.es/eli/es/rd/2015/10/09/900. Указ регулировал установку солнечных батарей для собственного потребления. Установка такого типа возобновляемой энергии снижает потери при транспортировке энергии, так как она производится не из центрального источника. Тем не менее, несмотря на предполагаемую экономию средств, утверждалось, что существуют постоянные затраты, влияющие на техническое обслуживание установок и надзор за ними. Поэтому производители собственных возобновляемых источников энергии должны были внести вклад в финансирование системы, как и остальные потребители.
Первая причина, по которой налог на солнце был снят, заключалась в его двойном характере: центральный производитель (электросеть) продает энергию компании-посреднику, с ним, в свою очередь, потребители заключают контракт, однако потребителям приходилось платить налог на солнце и компании-посреднику, и электросети. Во-вторых, налог на солнце увеличил и без того дорогой счет за энергию и стал препятствием к установке новых возобновляемых мощностей.
Распределение фотоэлектрических установок по всей стране неравномерно: Кастилия-Ла-Манча - это автономное сообщество, в котором расположен наибольший потенциал такой энергии, и 20% генерации электричества с помощью фотовольтаики приходится на него. Далее следуют Андалусия, Эстремадура и Кастилия-Леон. Только эти четыре автономии охватывают 61% фотоэлектрической энергии, установленной в Испании. Напротив, автономии Бискайского залива обладают низким потенциалом энергии и представляют менее 1%. В Европе Испания занимает пятое место по установленному потенциалу солнечной энергии, далеко позади Германии, которая является бесспорным лидером (44 ГВт). В 2018 году Испания заняла третье место по производству солнечной энергии и второе - по коэффициенту использования установленной мощности Red Elйctrica de Espaсa. (2019). Las energнas renovables en el sistema elйctrico espaсol. https://www.ree.es/sites/default/files/11_PUBLICACIONES/Documentos/Renovables-2018.pdf.
Что касается занятости, то в 2018 году на сектор фотовольтаики приходилось 13,274 рабочих мест (0.068% от общей занятости), что на 966 больше, чем в предыдущем году, и пока является рекордным значением (рисунок 10). Рост произошел благодаря энергетическим аукционам и более активному собственному потреблению. За последние годы фотоэлектрическая энергия прошла путь активных изменений, совокупное снижение затрат составило более 80%.
Рисунок 10 Занятость в секторе фотовольтаики в Испании, 2011-2018 годы
Источник: Association of Renewable Energy. (2018). Study of the Macroeconomic Impact of Renewable Energies in Spain. Retrieved from https://www.appa.es/wp content/uploads/2019/10/Estudio_del_impacto_Macroeconomico_de_las_energias_renovables_en_Espa%C3%B1a_2018_vff.pdf
2.5 Солнечная тепловая энергия
Фототермическое преобразование - это преображение световой энергии в тепловую, а затем в электрическую при необходимости. Такой способ проще, чем рассмотренный ранее. Теплоноситель нагревается в коллекторе (система светопоглощающих труб) до высокой температуры и используется при отоплении помещений, горячем водоснабжении или превращении в пар и использовании его кинетической энергии для вращения ротора электрогенератора Пустовалов, В. К. Солнечная тепловая энергетика и наночастицы в коллекторах прямого облучения / В. К. Пустовалов // Наука и инновации. - 2017. - № 8. - С. 32-36.. Коллекторы обыкновенно устанавливаются на крышах для большего поглощения солнечного света. Несмотря на то, что считается, что будущее солнечной энергетики находится за фотовольтаикой ввиду ее большей эффективности, тепловая энергия все же продолжает использоваться.
Преимущества такого вида ВИЭ состоят в доступности и неисчерпаемости Солнца при росте цен на ископаемое топливо, безопасности для окружающей среды (нулевые выбросы CO2 при использовании), а также возможности широкого применения в странах с длинным световым днем, что особенно актуально для Испании. К минусам можно отнести высокую зависимость от времени суток, что приводит к перебоям в поставке энергии и вынуждает использовать средства для ее аккумулирования. Кроме того, использование солнечной тепловой энергии в промышленных масштабах требует большие площади под станции, так как величина солнечной постоянной невелика Там же..
В 2018 году термоэлектрическая энергия принесла в ВВП Испании 1456 млн евро (0.121% от всего ВВП), темп роста составил -2.3%, перед этим с 2015 года наблюдался рост вклада сектора в ВВП APPA. Op. cit.. Потенциал установленной энергии равен 2,304 МВт, и начиная с 2013 года сильных изменений в нем не происходило. Основная мощность распределена между тремя автономными сообществами: Андалусия (43.4%), Эстремадура (36.9%) и Кастилия-Ла-Манча (15.2%). Остальные автономии владеют менее 5% установленной мощности Red Elйctrica de Espaсa. (2019). Las energнas renovables en el sistema elйctrico espaсol. https://www.ree.es/sites/default/files/11_PUBLICACIONES/Documentos/Renovables-2018.pdf.
На данный момент в стране функционируют 50 тепловых солнечных электростанций, которые в 2019 году генерировали 5.166 ГВ/ч электричества El sector en cifras // Asociaciуn Espaсola para la Promociуn de la Industria Termosolar URL: https://www.protermosolar.com/la-energia-termosolar/el-sector-en-cifras/ (дата обращения: 16.04.2020).. Показатель не является рекордным: он больше, чем было выработано электричества в 2018 году (4.424 ГВт/ч), однако все же меньше, чем в 2017 (5.347 ГВт/ч) (рисунок 11). Основываясь на данных с 2015 по 2019 годов, наиболее производительным месяцем для термоэлектрической энергии является июль Там же..
Рисунок 11 Генерация термоэлектрической энергии в Испании, ГВт/ч (2009-2019)
Источник: El sector en cifras // Asociaciуn Espaсola para la Promociуn de la Industria Termosolar URL: https://www.protermosolar.com/la-energia-termosolar/el-sector-en-cifras/ (дата обращения: 16.04.2020).
С 2011 года в автономии Андалусия в Испании стала функционировать первая в мире коммерческая гелиоэлектростанция Gemasolar, работающая круглосуточно. Она принадлежит компании Torresol Energy и поставляет безопасную и чистую энергию в 27,500 домов. Гелиоэлектростанция снижается выбросы CO2 более чем на 28,000 тонн в год. Gemasolar мощностью 17 МВт снащена двумя баками расплавленных солей, которые собирают тепловую энергию, производимую в течение дня, и, таким образом, может функционировать круглосуточно. Каждый год гелиоэлектростанция генерирует 80 ГВт/ч электричества Gemasolar // Torresol Energy URL: https://torresolenergy.com/en/gemasolar/ (дата обращения: 25.04.2020)..
В 2018 году тепловая солнечная энергия, используемая для выработки электричества, насчитывала 5226 работников (0.027% от общей занятости) (рисунок 12). В 2014 году занятость в секторе резко упала и остается примерно на одинаковом уровне до сих пор.
Рисунок 12 Занятость в секторе термоэлектрической энергии в Испании, 2011-2018 годы
Источник: Association of Renewable Energy. (2018). Study of the Macroeconomic Impact of Renewable Energies in Spain. Retrieved from https://www.appa.es/wp content/uploads/2019/10/Estudio_del_impacto_Macroeconomico_de_las_energias_renovables_en_Espa%C3%B1a_2018_vff.pdf
2.6 Гидроэнергетика
Гидроэнергетика - это использование энергии движения воды для генерации электричества. При помощи плотин на реках искусственно создается перепад уровней водяной поверхности, вода раскручивает лопасти водяных турбин, которые вращают ротор электрогенератора. Согласно данным Электросети Испании, в 2019 году производительность гидравлических систем составила 25,971 ГВт/ч, что на 0.9% выше среднего исторического значения и на 30.6% ниже, чем в 2018 году.
На данный момент установленная мощность гидроэнергетики в стране равна 17,085 МВт. В течение последних лет сильных изменений в потенциале не происходило: с 2016 года мощность увеличилась всего на 55 МВт. Что касается общей установленной мощности возобновляемой и невозобновляемой энергии, то гидроэнергетика занимает третье место после комбинированного цикла и энергии ветра Red Elйctrica de Espaсa, Series estadнsticas nacionales: https://www.ree.es/es/datos/publicaciones/series-estadisticas-nacionales (дата обращения: 17.04.2020).