Әлемдегі климат өзгерісінің күшеюі мен пайдалы қазбалар энергиясының таусылуына байланысты қысымның артуы фонында жаңартылатын энергия әлемдік энергетикалық жүйенің трансформациясының негізгі бағытына айналды. Халықаралық энергетикалық агенттік (ХЭА) мен Халықаралық жаңартылатын энергия агенттігі (ХЖЭА) сияқты авторитетті ұйымдардың болжамдары келесі онжылдықта жаңартылатын энергия «қосымша энергия көзі» ретінен «басым энергия көзіне» ауысуын тездететінін көрсетеді. Оның дамуы төрт негізгі бағытты: технологиялық итерацияның тездеуі, үздіксіз құнының төмендеуі, қолдану сценарийлерінің көптүрлілігі және глобалдық ынтымақтастықтың тереңдеуін көрсетеді. Деректердің артындағы логикалық тізбек айқын тұжырымға әкеледі: XXI ғасырдың ортасына таман жаңартылатын энергия әлемдік энергия тұтынуының жартысын немесе одан да көбін құрайды.
I. Технологиялық жаңалықтар: «Қолданылатыннан» «тиімдіге» қарай сатылап өту
Жаңартылатын энергияны дамыту технологиялық прогресске байланысты, ал қазіргі кезде фотобатареялар (PV), жел энергиясы, энергия сақтау және басқа салалардағы инновациялар «жарылыс фазасына» енді. Мысалы, фотобатареялардың энергия өндіру тиімділігі соңғы онжылдықта 15%-18% деңгейінен 22%-24% деңгейіне дейін артты (монокристалды кремнийдің негізгі деңгейі). Перовскит-кремний қоспалы элементтердің зертханалық тиімділігі тіпті 33,7% -дан асады (NREL деректері, 2023), бұл дәстүрлі технологиялармен салыстырғанда 50% -дан астам өсі. Шығындар тұрғысынан алғанда, фотобатареялар үшін глобалдық салмақталған орташа электр энергиясының өндірілу құны (LCOE) 2010 жылы киловатт-сағатына 0,381 доллардан 2023 жылы киловатт-сағатына 0,044 долларға дейін төмендеді (IRENA), бұл 88% төмендеу. Кейбір күн ресурстары жақсы аймақтарда фотобатареялардың электр энергиясының бағасы киловатт-сағатына 0,01 доллardan төмен түсті (мысалы, Біріккен Араб Әмірліктеріндегі Дубай жобасы, Орта Шығыс).
Энергияны сақтау технологияларындағы жетістіктер - жаңартылатын энергия көздерінің үзілістілік мәселесін шешудің негізі болып табылады. Литий-ионды аккумуляторлар үшін энергия сақтау құны 2010 жылы кВтсағатына 1100 доллардан 2023 жылы кВтсағатына 132 долларға дейін (BloombergNEF) 88% төмендеді. Натрий-ионды және ағынды аккумуляторлар сияқты пайда болып жатқан технологиялар да коммерцияландыруды тездетуде – Қытайда 2023 жылы жаңа энергия сақтау қуаты 31,39 ГВт құрады (Ұлттық энергетика әкімшілігі), бұл алдыңғы жылмен салыстырғанда 160%-дан астам өсім, оның ішінде литий-ионды аккумуляторлар 95%-дан астам үлесге ие. Болашақта қатты күйдегі аккумуляторлар мен гравитациялық энергия сақтау сияқты технологиялар жетілген сайын, энергия сақтау жүйелері жел және күн электр станцияларының желіге көбірек интеграциялануын қамтамасыз етеді.
II. Нақтылыққа негізделген: «Саяси бағдардан» «Экономикалық басшылыққа» дейінгі глобалды тарату
Технологиялық шығындардың төмендеуі тура қайталанатын энергияның экономикалық бәсекеге қабілеттілігін арттырды. ЭЭА статистикасына сәйкес, 2023 жылы қайталанатын энергия әлемдегі жаңа орнатылған электр қуатының 86%-ын құрады (оның ішінде ФЖ – 65%, жел энергиясы – 21%), тұңғиық отынның үлесін (14%) тұңғыш рет басып озып кетті. Бұл дамушы нарықтарда ерекше көрініс тапты: Үндістанның қайталанатын энергия қуаты 2023 жылы 22%-ға өсті (199 ГВт-қа жетті); Вьетнамдағы ФЖ қуаты 2018 жылы 1 ГВт-дан кем болса, 2023 жылы 22 ГВт-ға жетті; Африка базалық деңгей төмен болса да (жалпы орнатылған қуаты шамамен 120 ГВт), 2023 жылы жылдың өзінде жаңа қайталанатын энергияға инвестиция 35% өсті, ал Кения мен Оңтүстік Африка сияқты елдердегі ФЖ сатып алу бағалары тұрақты түрде жаңа төменгі деңгейге түсіп отырды.
Ұзақ мерзімді сұраныс тұрғысынан алғанда, глобалдық энергетикалық құрылымның "декарбонизация" мақсаты жаңартылатын энергия көздерінің ынталандырылған орнына ауысуын талап етеді. IRENA-ның 2023 жылғы «Әлем энергетикалық өтуінің перспективасы» бойынша Париж келісімінің 2°C температуралық бақылау мақсатына жету үшін 2030 жылға дейін әлемдегі жаңартылатын энергия көздерінің орнатылған қуаты 11,2 ТВт (2023 жылы 3,9 ТВт-тың шамамен үш есе) құрамаға тиіс, оның ішінде 6,3 ТВт – ФЭЖ, 3,5 ТВт – жел энергиясы; 2050 жылға дейін жаңартылатын энергия әлемдік электр энергиясына деген сұраныстың 80%-дан астамын қамтамасыз етуі тиіс (қазіргі уақытта шамамен 30%). «Wood Mackenzie» нарықты зерттеу компаниясы 2024-2035 жылдар аралығында әлемдегі жаңартылатын энергияға жинақталған инвестицияның $11 триллионнан асатынын, онда Азия-Тынық мұхит бөлігінің үлесі 45%-дан астам болатынын (негізінен Қытай мен Үндістан), Еуропаның 25%, Солтүстік Американың 20% құрайтынын болжайды.
III. Қолдануды тереңдету: «Жалғыз қуат өндіру» режимінен «Көп энергиялық интеграцияға» дейінгі жүйені қайта құру
Болашақта жаңартылған энергияны қолдану «электр энергиясын өндіру» шеңберінен шығып, көлік, өнеркәсіп және құрылыс сияқты соңғы энергия тұтыну салаларына енеді, «электр-сутегі-жылу» синергиясы бар интеграцияланған энергетикалық жүйе құрады.
Көлік саласы
Электр көліктерін (EV) және қайталанатын энергияны біріктіру – ең типтік мысал. 2023 жылы глобалдық электр көліктерінің сатылу көлемі 14,65 миллионға жетті (жаңа автомобильдердің 18% құрады, IEA деректері бойынша), ал зарядтау инфрақұрылымында «тікелей жасыл энергиямен қамтамасыз ету» үлесі біртіндеп өсуде – мысалы, Tesla Superchargers желісі күн сәулесін пайдалатын және энергия сақтау жүйелерімен біріктірілген, кейбір станцияларда жасыл энергия 60%-дан астам құрайды. Ұзақ мерзімді энергия сақтау және ауыр тасымалдау отын ретінде жасыл сутегі өндіру құны 2020 жылы килограмына $6-8 болса, 2023 жылы килограмына $4-5-ге дейін төмендеді (Халықаралық Сутегі Кеңесі мәліметтері), ал 2030 жылға қарай килограмына $2-3 деңгейіне түсуі күтілуде, бұл сутегі отындық элементі бар жүк көліктері мен кемелердің кеңінен қолданылуына ықпал етеді.
Өнеркәсіптік Сектор
Болат және химия сияқты энергияны көп пайдаланатын салаларда «жасыл энергияға ауысу» үдерісі тездеп келеді. 2023 жылы China Baowu Group электр доғалы пештерді өзінің күн электр станциясы арқылы (2 ГВт орнатылған қуаты) қамтамасыз ету мақсатында дүниежүзілік бірінші «Күн + энергия сақтау + сутегі» интеграцияланған болат жобасын іске қосты, соның арқасында кокстың пайдаланылуы азайды; Еуропа Одағының Көміртек Шекаралық Төлем Механизмі (CBAM) глобалды шаруашылықты жасыл энергияға бағытталған аймақтарға ығыстырып жатыр, ал АСЕАН мен Солтүстік Африкада (Марокконың 10 ГВт жасыл сутегі жоспары сияқты) жаңартылатын энергияға негізделген жасыл сутегі жобалары көптеген халықаралық компаниялардың инвестициясын тартуда.
Құрылыс секторы
Таратылған және энергия сақтау қондырғыларының «ФЭҚ-сақтау-зарядтау-пайдалану» интеграциясы негізгі бағыт болып табылады. 2023 жылы Германияда жаңадан салынған тұрғын үй ғимараттардың 90% шамасы шатырда орнатылған ФЭҚ жүйелерімен (8-10 кВт орташа орнатылған қуаты) жабдықталды және үй шаруашылық батареяларымен (5-10 кВт·сағ сыйымдылығы) бірге пайдаланған кезде өзін-өзі жабдықтау деңгейі 80%-дан асады; «Аудандық тарату» саясатының әсерінен 2023 жылы Қытайда таратылған ФЭҚ жаңадан орнатылған қуаттың 55%-ын құрады (96 ГВт-тан асады), ал өнеркәсіптік және коммерциялық шатырдағы ФЭҚ экономикалық тиімділігі (5-7 жыл ішінде инвестицияны қайтару мерзімі) кәсіпорындардың өздігінен орнатуға деген ынтасын арттырды.
IV. Қиыншылықтар мен оларға жауап: желінің төзімділігі, геосаяси факторлар және әділ өту
Даму перспективалары кең болса да, қайталанбалы энергетика үш негізгі қиыншылықпен кездеседі:
1. Желінің жеткіліксіз сіңіру қабілеті: Жоғары үлесті жаңартылатын энергияны интеграциялау желінің икемділігіне жоғары талаптар қояды (мысалы, жел мен күн сәулесінің тербелісіне байланысты тәулік ішіндегі қуат өзгерісінің деңгейі 10%-20% дейін жетеді). ЭЭА статистикасына сәйкес, 2023 жылы желілік шектеулерге байланысты глобалдық масштабта жел және ФЭЖ-ның қолданылмай қалу деңгейі 5%-8% болды (Қытай бөліктерінде тұтыну шамасы ең жоғары болған сағаттарда 10%-дан асады). Болашақта ақылды желілер, виртуалды электр станциялары (VPP) және сұраныс жағынан жауап беру сияқты технологиялар арқылы реттеу мүмкіндіктерін жақсарту қажет.
2. Негізгі материалдардың жеткізу тізбегіне қатысты тәуекелдер: Фотоэлектрлік көпқабатты силцизий, жел қозғалысы үшін сирек жерлер (мысалы, неодим, диспрозий) және энергияны сақтау үшін литий/кобальт сияқты материалдардың глобалдық концентрациясы жоғары (мысалы, Конго Демократиялық Республикасы әлемдегі кобальттың 70%-ын өндіреді, ал Қытай әлемдегі сирек жерлердің 90%-ын өңдейді). Әлеуметтік-саяси конфликттер бағалардың тербелуіне әкеп соғуы мүмкін (мысалы, литий бағасы 2022 жылы 10 есе өсті), сондықтан материалдарды қайта өңдеуді (қазіргі уақытта литий батареяларының қайта өңделуі 20%-дан аспайды) және альтернативті технологияларды (мысалы, кобальтсіз батареялар, темір-хром ағынды батареялар) зерттеу мен дамыту қажет.
3. Әділ Көшу Бойынша Қысым: Табиғи отынға тәуелді аймақтар жұмыспен қамту мен әлеуметтік-экономикалық әсерлердің салдарынан үлкен қиыншылықтарға тап болуда (мысалы, АҚШ-тың көмір өнеркәсібі 2010 және 2020 жылдар арасында 500 000-нан астам жұмыс орнын жоғалтты). Халықаралық Еңбек Ұйымы (ХЕҰ) глобалдық жаңартылатын энергия саласында 2030 жылға дейін 38 миллион жаңа жұмыс орны пайда болады деп болжайды (табиғи отын саласындағы жоғалған жұмыс орындарын ескергенде таза өсу көрсеткіші — 14 миллион), бірақ сауатты кадрлар даярлау мен саяси шаралар арқылы өту процесін жеңілдету қажет.
Қорытынды: Анықталған Трендтердегі Әртүрлі Бағыттар
Кеңінен қамтылған деректер мен талдау нәтижелері жаңартылатын энергетиканың болашақ дамуының үш негізі бар екенін көрсетеді: «технологиялық жүзеге асырылуы, экономикалық тиімділігі және айқын сұраныс». 2030 жылға дейін глобалдық жаңартылатын энергия қуаты 10 ТВт-тан асады (жалпы электр қуатының 50%-дан астамын құрайды), ал 2050 жылға қарай 30-40 ТВт шамасында болуы мүмкін (энергия сұранысының 80%-90% қамтамасыз етеді). Бұл процесте әртүрлі елдер мен аймақтар ресурстық мүмкіндіктерге байланысты (мысалы, шөл елдеріндегі ФВ артықшылықтары, жағалау аймақтарындағы жел энергиясының потенциалы), саяси ықпал деңгейіне (мысалы, Қытайдың «екі карбон» мақсаттары, ЕО-ның «Жасыл келісімшарты») және нарық механизмдеріне (мысалы, АҚШ-тың IRA салық жеңілдіктері, Жапонияның FIT субсидиялары) сәйкес әртүрлі бағыттар қалыптастырады. Дегенмен, олардың бәрі кері қайтарылмайтын бағытқа бағытталған: жаңартылатын энергия тек климаттық дағдарысты шешудің шешімі ғана емес, сонымен қатар глобалдық экономикалық бәсекеге қабілеттілікті және энергетикалық қауіпсіздікті қайта қалыптастырудың стратегиялық таңдауы болып табылады.