Альтернативная энергетика постепенно приобретает в США признание в качестве источника поставки электроэнергии в электросети, но в основном лишь в той части территории страны, где для этого имеются подходящие климатические условия. За 2008-2013 гг. совокупные мощности возобновляемой энергетики возросли в 2,2 раза и достигли 83 МВт, а выработка электроэнергии из ВИЭ возросла вдвое - до 254 млрд. кВт-ч - без учета энергии ГЭС. Т.о. поставленная в плане Б.Обамы - Дж.Байдена задача удвоения генерирующих мощностей возобновляемой энергетики была успешно выполнена. Выработка электроэнергии на ветряных, солнечных и геотермальных электростанциях сравнялась с показателями ГЭС. Солнечные и ветряные электростанции доминируют в последние годы по вводимым в эксплуатацию мощностям, даже в сравнении с ТЭС на ПГ. 

За 2008-2013 гг. возобновляемая энергетика обеспечила основной прирост производства электроэнергии в размере 142 млрд. кВт-ч, хотя этого оказалось недостаточно для того, чтобы компенсировать падение производства на угольных ТЭС и АЭС. С учётом энергии ГЭС доля ВИЭ в производстве электроэнергии увеличилась с 9% до 13% и, по прогнозу министерства энергетики, может возрасти до 16% к 2040 г. Целостную картину электроэнергетики США это пока существенно не нарушает. Ее основу по-прежнему составляют электростанции на угле и ПГ, а также АЭС. При этом мощности электростанций на ПГ в течение 2008-2013 гг. возросли на 7,5%, а выработка ими электроэнергии - на 26%.

К тому же, в среде американских инвесторов отмечается определенная «усталость» в результате низкой отдачи ВИЭ. Появление на рынке дешевого и избыточного ПГ снижает инвестиционную привлекательность альтернативной энергетики, причем не только в США, но и в Европе. Конкуренция ПГ уже породила сомнения в достижимости новой амбициозной цели, заявленной Б.Обамой, - удвоения к 2020 г. достигнутых к настоящему времени показателей выработки электроэнергии из ВИЭ. Источники альтернативной энергии в сравнении с углем и ПГ на поверку оказались дешёвыми только при условии сохранения государственных субсидий.

В 2013 г. объем инвестиций в американскую альтернативную энергетику был на треть ниже уровня пикового 2011 г. США занимают сейчас лишь третье место в мире по этому показателю, а в расчете на доллар ВВП - восьмое. При этом США остаются мировым лидером по объему венчурных инвестиций в «зеленую» энергетику - 78% от совокупных вложений стран G20. В последнее время к этому направлению проявляют растущий интерес также банковский сектор и непрофильные корпорации. В 2012 г. четыре крупнейших инвестиционных банка планеты: Wells Fargo, Bank of America, Goldman Sachs Group и Citigroup объявили о намерении инвестировать в общей сложности 170 млрд. долл. в технологии возобновляемой энергетики. Империя У.Баффета вложила два миллиарда долл. в проект КСТЭ Antellope Valley Solar Projects мощностью 579 МВт, приобрела СЭС Topaz Solar Farm мощностью 550 МВт и 49% акций СЭС Agua Caliente - 290 МВт. Google вложила 200 млн. долл. в ветропарк в Техасе, а всего эта компания планирует вложиться в солнечные и ветряные электростанции совокупной мощностью два ГВт.

Больше других стран США инвестируют только в биотопливо, по инвестициям в ветряную энергетику эта страна занимает второе место, в солнечную - третье. Распределение вложений в «чистую энергетику» по основным направлениям выглядит следующим образом - в 2008-2013 г: солнечная энергетика - 43%, ветряная - 39%, биотопливо - 6%, энергоэффективность - 9%, прочие отрасли - 4,5%.

В рейтинге стран, наиболее активно развивающих альтернативную энергетику, США лидируют по технологиям производства биотоплива и в геотермальной энергетике. На большинстве других направлений американцы уступают Китаю, а в некоторых случаях также Германии и Испании. Занятость в возобновляемой энергетике и на связанных с ней предприятиях составляет в США 625 тыс. человек, тогда как в Китае в этой отрасли трудятся 2640 тыс., в ЕС 27 - 1245 тыс., в Бразилии - 894 тыс. человек. В 2013 г. в США были введены в строй 1,1 ГВт новых мощностей по выработке ветряной энергии и 5,2 ГВт - в солнечной энергетике против, соответственно, 16,1 ГВт и 12,9 ГВт в Китае.

Менее чем тридцать лет назад Соединенные Штаты гордились обладанием более 80% мировых мощностей ветроэнергетики и 90% - солнечной энергетики. Фотовольтаику изобрела компания AT&T еще в 1954 г., а первая промышленная ВЭУ была установлена в США в 1941 г. В США была построена первая СЭС и введена в строй первая ветряная турбина мегаваттной мощности. Однако, сейчас Китай безоговорочно лидирует в мире ВИЭ, оставляя США мало шансов наверстать упущенное.

Несмотря на это, Б.Обама при каждом удобном случае заявляет о своих намерениях добиваться мирового лидерства на всех направлениях альтернативной энергетики. В годы пребывания у власти его администрации наметились позитивные подвижки в сторону ускорения темпов развития возобновляемой энергетики, связанные, в том числе, с энергетическими приоритетами его администрации. Поощряется строительство коммерческих объектов ветряной и солнечной энергетики на принадлежащих государству землях, предполагается также приступить к выдаче разрешений на строительство ВЭУ и СЭС в прибрежной шельфовой зоне.

Отдельное внимание уделяется вопросам форсирования экспорта наукоемкой продукции, технологий и услуг, связанных со строительством и эксплуатацией объектов ВИЭ. Американские экспортеры стремятся активно продвигаться на мировом рынке оборудования для солнечной, ветряной и геотермальной энергетики, используя для этого ниши, еще не занятые азиатскими и европейскими поставщиками. Большинство экспортных проектов реализуются при поддержке государственного Экспортно-импортного банка. За 2009-2014 фин. гг. этот банк профинансировал поставки из США оборудования для возобновляемой энергетики на сумму, превышающую 2 млрд. долл.

Только за один 2014 г. Эксимбанк предоставил кредиты по экспорту ветряных турбин в Перу на общую сумму 65 млн. долл. Благодаря поддержке Эксимбанка, экспорт узлов и компонентов ВЭУ увеличился с 16 млн. долл. в 2007 г. до 421 млн. долл. в 2013 г. Компания GE Wind поставляет турбины и другое оборудование в Канаду, Бразилию, Чили, Никарагуа, Мексику и Китай. В 2010 г. Эксимбанк зарезервировал 1 млрд. долл. на финансирование проектов ГеоЭС в Индонезии. В последующий период при поддержке Эксимбанка осуществлялось финансирование крупного геотермального проекта в Турции. Ormat Technologies и US Geothermal выиграли контракты на поставку оборудования для ГеоЭС в Кению, Гватемалу и Никарагуа и т.д.

В последние годы повышенное внимание уделяется вопросам обмена инновационными технологиями с азиатским регионом. Необходимо отметить, в этой связи, что баланс торговли США с сегодняшним лидером альтернативной энергетики - Китаем товарами, относимыми к сфере «чистых» энергетических технологий, складывается для США с профицитом. Его размеры в 2011 г. составляли 1,63 млрд. долл. при обороте такой торговли в 8,5 млрд. долл. Отрыв является наибольшим по прорывным технологиям, при этом американцы более заметны на экспортных рынках третьих стран.

Наряду с расширением экспорта, делаются попытки углубления кооперационного сотрудничества, в том числе по программам Мирового банка, а также в плане организации сборочных производств за рубежом. Так, American Semiconductor выступает партнёром китайской компании Sinovel и поставщиком в Китай электронных компонентов для турбин мощностью 3 МВт. Эта же фирма выступала партнёром китайской Dongfang Electric в части разработки прототипа турбины мощностью 2,5 МВт. Однако сотрудничество не является препятствием для американцев на тех направлениях, где они предпочитают противодействовать активности китайских компаний. Та же American Semiconductor судится с Sinovel по вопросам соблюдения китайской компанией прав на интеллектуальную собственность.

Солнечные электростанции поставляют энергию в электросети
Использование энергии солнца относится к числу самых перспективных направлений возобновляемой электроэнергетики. Солнечные электростанции, по мнению министерства энергетики, обеспечивают США ряд стратегических преимуществ. Во-первых, они снижают ВПГ, во-вторых - это бесплатный ресурс. По темпам роста солнечная энергетика лидирует в мире не только среди всех возобновляемых энергоресурсов, но и в сопоставлении с такими наукоёмкими отраслями, как телекоммуникации и производство компьютеров.

Ведущие позиции в этой отрасли традиционно занимали страны ЕС. Однако за последние годы более высокими темпами она развивается в азиатских странах. В течение 2013 г. в мире введено в строй 40 ГВт мощностей СЭС, в том числе в Китае - почти 13 ГВт, Японии - 7 ГВт. Что же касается США, то их солнечная энергетика занимает лишь пятое место в мировом рейтинге. При этом, несмотря на прилагаемые усилия, американцам пока не удалось ликвидировать отставание от ряда стран Европы и Китая по фотовольтаике и они далеко отстают по установленным мощностям концентраторов от Испании.

При содействии государства солнечная энергетика постепенно превращается в самостоятельную отрасль, в которой действуют порядка 5600 компаний и занято 143 тыс. человек. Балансовая стоимость всех СЭС оценивается в 13,7 млрд. долл. Доля сектора солнечной энергетики в совокупном годовом приросте мощностей электроэнергетики США в 2013 г. составила 29% - меньше только, чем для ТЭС на ПГ. На август 2014 г. установленные мощности СЭС достигли 15,9 ГВт - увеличение в пятнадцать раз по сравнению с 2008 г. В 2014 г. прогнозируется их прирост на 6,5 ГВТ по фотовольтамке и 857 МВт - по концентраторам. Однако, в силу чрезвычайно низкого кпд СЭС, их доля в выработке электроэнергии в 2013 г. составляла лишь 0,2% - примерно столько обеспечивали все АЭС в далеком 1960 г.

В силу особенностей инсоляции в США, лидерами солнечной энергетики остаются всего пять штатов, на которые приходится 81% всех установленных мощностей СЭС: Калифорния - 2,6 ГВт, Аризона, Южная Каролина, Массачусетс и Нью-Джерси. Основной тренд направлен в сторону преимущественного внедрения ФВ ферм, подключённых к энергосетям. К такого рода институтам применяются меры государственного регулирования, аналогичные тем, которые действуют в отношении традиционных коммунальных энергетических предприятий.

В 2011 г. министерство энергетики инициировало проект Sunshot Initiative, цель которого - к концу текущего десятилетия снизить стоимость возводимых в стране СЭС на 75%. Министерство считает, что достижение поставленной цели позволит приблизить стоимость производимой ими электроэнергии к стоимости электроэнергии, вырабатываемой тепловыми электростанциями. А это, в свою очередь, откроет дорогу для широкомасштабного развития солнечной энергетики без опоры на федеральные субсидии. Составители проекта рассчитывали, что ФВ обеспечит 14% потребностей страны в электроэнергии к 2030 г. и 27% - к 2050 г. Для того, чтобы вывести США на лидирующую позицию в глобальной энергетической гонке, потребуется ежегодно вводить в строй 28-34 МВт новых мощностей СЭС. Необходимые для этого инвестиции в электростанции и ЛЭП оценивались в 250-375 млрд. долл. Достигнутая экономия углеводородного топлива, как предполагали авторы проекта, составит 34 млрд. долл. в год к 2030 г. и 41 млрд. долл. в год к 2030 г. Кроме того, будет создано 290 тыс. рабочих мест к 2030 г. и 390 тыс. - к 2050 г.

Принятие госпрограммы способствовало привлечению ресурсов частных корпораций в отрасль. Интерес к строительству новых СЭС подогревался резким понижением стоимости основных узлов и компонентов. За пять последних лет средняя стоимость ФВ-панели сократилась на 60%, а солнечной электрической системы в сборе - на 50%. Этого конечно недостаточно и, по-видимому, солнечная энергетика еще долго будет оставаться зависимой от финансовой поддержки государства.

Некоторые американские эксперты считают, что благодаря программе SunShot солнечная энергетика, которая до самого последнего времени считалась «темной лошадкой», выходит на этап «взрывного» развития. По утверждению Ассоциации фирм солнечной энергетики, отрасль нацелена «на годы мульти-гигаватного роста и создание десятков тысяч новых рабочих мест». По мнению компании GTM Research, США становятся «центром притяжения» солнечной энергетики, которая сделала первый реальный шаг к достижению коммерческого статуса.

В списке 20 крупнейших в мире действующих или строящихся СЭС на фотовольтаике семнадцать американских. В числе проектов, находящихся на разных стадиях строительства и проектирования, около десятка имеют мощности свыше 250 МВт каждая, что сопоставимо с показателями для тепловых электростанций. СЭС Topaz Solar Farm установленной мощностью 550 МВт после завершения строительства обещает стать самой крупной в мире.

Однако расчеты показывают, что несмотря на предпринимаемые усилия, США вряд ли смогут преодолеть сложившийся разрыв с Европой в среднесрочной перспективе. Доля США в установленных мощностях мировой солнечной электроэнергетики составляет сейчас 14% против 26% у Германии и может лишь незначительно повыситься в ближайшие пять лет. Так что выполнение установок на мировое лидерство, заложенных в SunShot Initiative, по-видимому, невозможно без революционных изменений в технологии.

Ситуация на рынке узлов и компонентов, на котором сейчас безраздельно доминируют Китай и Тайвань, меняется не в пользу американских компаний. Ключом к этому является динамика затрат на комплектующие. Более продвинутые тонкопленочные технологии, на которых специализируются американцы, обеспечивают значительную экономию сырья - кремния и дают возможность выпускать гибкие пластины большой площади. Однако им присущи многие критические недостатки, в том числе высокая стоимость, быстрая деградация и более низкая производительность.

В 2013 г. мировой объем производства ФВ модулей достиг почти 40 ГВТ, при этом доля Китая в совокупном объеме их производства составляла 64%, тогда как США - чуть больше 2%. В десятке ведущих компаний мира по производству ФВ модулей - восемь китайские и лишь одна американская. В то же время в производстве инновационных тонкопленочных модулей США по-прежнему впереди - в 2013 г. их в мире было произведено 4,2 ГВт, из которых 63% приходится всего на две компании - американскую First Solar и японскую Solar Frontier.

В отличие от фотовольтаики солнечные концентраторы лишь в самые последние годы вышли из стадии эксперимента и сразу начали применяться в США в промышленном масштабе. Теоретически на территории США можно разместить концентраторы совокупной мощностью 7500 ГВт, что в несколько раз превышает возможности энергосетей семи штатов юго-запада этой страны. Подсчитано, что всего 0,6% земельных площадей страны, в случае строительства на них концентраторов, способны обеспечить все текущие потребности США в электроэнергии.

Крупнейшей в мире солнечной термальной электростанцией стал завершенный в 2014 г. в пустыне Мохавэ в Калифорнии проект Ivanpah Solar Electric Generating System. Электростанция занимает площадь 13 кв. км, имеет установленную мощность 392 МВт и рассчитана на обеспечение потребностей в электроэнергии 140 тыс. жилищ. На подходе завершение проектов Solana в Аризоне - 280 МВт, Genesis Solar в Калифорнии - 250 МВт и Crescent Dunes в Неваде - 110 МВт. На разных стадиях разработки и строительства находится ряд других КСТЭ совокупной мощностью порядка 4 ГВт.

Все крупнейшие проекты развития солнечной энергетики были реализованы при поддержке федерального правительства иили властей соответствующих штатов. Так, на осуществление проекта Ivanpah была предоставлена крупнейшая в американской истории кредитная гарантия для возобновляемой энергетики в размере 1,6 млрд. долл. при оценочной стоимости проекта 2 млрд. долл. Однако, как выяснилось на практике, эта электростанция способна отдавать лишь половину своей номинальной мощности. В проект Solana стоимостью 2,2 млрд. долл. вложены 1,45 млрд. долл. федеральных средств и т.д.

«Ветряная лихорадка» - на острие технического прогресса
По утверждению президента Всемирной ветроэнергетической ассоциации Г.Дексина, ветроэнергетика в настоящее время может считаться зрелым, низко рискованным и не загрязняющим природную среду энергетическим выбором. В США за последние годы это направление перестало быть экспериментальным и рассматривается сейчас в качестве второго важнейшего источника возобновляемой энергии после энергии ГЭС. При этом ветроэнергетика является достаточно востребованной, в первую очередь из-за ее относительной дешевизны в сравнении с другими ВИЭ.

С 2010 г. лидером ветроэнергетики выступает Китай, который сейчас значительно опережает США по совокупной установленной мощности ВЭУ. На США приходится 19% установленных мощностей глобальной ветроэнергетики против 28,5% для Китая.

Инвестиции в эту отрасль в США с начала 1980-х гг. превысили 78 млрд. долл. Собственниками 23% мощностей ветроэнергетики стали ведущие коммунальные энергетические предприятия. К ветряной энергетике проявляют интерес также такие непрофильные корпорации, как Microsoft, Google, Facebook, IKEA, Walmart или холдинговая компания MidAmerican Energy, принадлежащая инвестору-миллиардеру У.Баффету. В рамках федеральной Программы развития ветряной энергетики достигнуты заметные результаты. В последние годы ВЭУ обеспечивали треть совокупного ежегодного прироста мощностей электроэнергетики страны. Это вдвое больше, чем прирост мощностей на АЭС и электростанциях, потребляющих уголь.

В ветропарках США эксплуатируются 46 тыс. промышленных турбин совокупной мощностью 61,3 ГВт - 7% совокупной мощности всех электростанций, способные обеспечить электроэнергией до 15 млн. индивидуальных жилищ. В 2013 г. ими произведены 168 млрд. ГВт-ч. электроэнергии или 4,1% от общего производства электроэнергии в стране. Основные мощности ветроэнергетики установлены в Техасе - 12,4 МВт и Калифорнии - 5,8 МВт. В Айове и Южной Дакоте ветроэнергетика обеспечивает более четверти производства электроэнергии, еще в семи штатах - от 12% до 19%.

В 2012 г. были введены в строй рекордные новые мощности ВЭУ в размере 13 ГВт. Однако уже в 2013 г. прирост составил всего 1,1 МВт. После активного старта, пережитого отраслью на первом этапе развития, серьезное замедление темпов роста в 2013 г. создает угрозу дальнейшего расширения имеющегося разрыва в соревновании США с Китаем и Европой. Впрочем, эта тенденция характерна для большинства стран. В 2013 г., впервые за последние тринадцать лет, в мире введено в строй больше мощностей в фотовольтаике, чем в ветроэнергетике.

Временный коллапс этой отрасли был вызван отсутствием у инвесторов уверенности в перспективах продления ПНК. После последовавших со стороны министерства энергетики разъяснений на этот счет - льготы сохраняются для всех проектов, начатых строительством до конца 2013 г., возобновилось строительство ВЭУ общей мощностью порядка 13 МВт. Это позволяет прогнозировать достаточно высокие показатели прироста мощностей ветроэнергетики в 2014-2015 гг. А вот перспективы отрасли после 2015 г. пока остаются неопределенными.

Поступательному развитию ветроэнергетики способствует выведение этой отрасли на новый технологический уровень. Переход к массовому автоматизированному производству сопровождался ростом производительности ветроагрегатов и снижением капиталоёмкости ветроустановок. Имеются успехи в разработке и внедрении новых поколений ветряных турбин и других компонентов ВЭУ. Достижения научно-технического прогресса реализуются, прежде всего, в увеличении высоты мачт, диаметра роторов, совершенствовании конфигурации роторов и гондол, конструкций турбин, аккумуляторов, инверторов и другой электроники. По сравнению с концом прошлого века, средняя мощность турбин возросла на 170% и составляет сейчас 1,94 МВт. Средняя высота опор увеличилась до 83,8 м, диаметр роторов - до 93,5 м. Ожидается переход к массовому внедрению ВЭУ мощностью 5-7,5 МВТ с диаметром лопастей 120 м и более.

Ветроэнергетика преподносится в качестве одной из «сделанных в США» отраслей промышленности. Лидером отрасли выступает GE Wind - дочерняя General Electric, на которую приходится 40% всех турбин, установленных в стране. Около 500 американских компаний, в которых занято свыше 85 тыс. человек, способны покрыть 72% потребности в необходимом для создания ветропарков оборудовании, при том, что всего несколько лет назад этот показатель составлял 25%. По сравнению с 2007 г. доля импорта в поставках на внутренний рынок узлов и компонентов для ВЭУ сократилась с 80% до 30%. Доля национальной сборки, по прогнозу, повысится с 50% в настоящее время до 71% в 2016 г.

Однако экспортеры из Европы и стран ЮВА не намерены сдавать завоеванные позиции на американском рынке без сопротивления. С точки зрения применяемой технологии, качества и надёжности китайские и южнокорейские компании догоняют американские, а по уровню цен они зачастую более конкурентоспособны. Из числа установленных в США современных турбин с прямым приводом, наиболее продвинутые модели поставили европейские и азиатские фирмы.

Следует также учитывать, что в силу особенностей американского законодательства, Siemens, Vestas и другие европейские компании, осуществляющие производство на территории США, имеют доступ к субсидиям федерального правительства на развитие ветроэнергетики, что ослабляет позиции национальных производителей.

К числу направлений научно-технического прогресса, по которым США намерены ликвидировать отставание в первую очередь, относятся строительство ВЭУ на мелководном шельфе и организация плавучих ветропарков. Преимуществами офшорной энергетики считаются возможность экспериментирования с мощными турбинами в силу большей стабильности и силы ветровых потоков, а также отсутствие нареканий со стороны местных жителей на уровень шума и электронные помехи, создаваемые ветряками. Для работы на шельфе разрабатываются турбины мощностью до 15 МВт с использованием сверхпроводящих магнитов. В поддержку этого проекта министерство энергетики предоставило 3 млн. долл.

Офшорные ветропарки считаются более перспективными, но и более дорогими в разработке, строительстве и эксплуатации, так как в этом случае существенно возрастают расходы на прокладку кабелей и текущее обслуживание. В настоящее время только 14 стран располагают офшорными ветропарками совокупной мощностью 7,4 ГВт, из которых основная часть приходится на Великобританию, Данию и Германию. В США пока не построена ни одна офшорная ветроустановка, хотя федеральное правительство декларирует данное направление как перспективное.

В 2011 г. министерства энергетики и внутренних дел обнародовали Национальную стратегию формирования офшорной ветряной энергетики, на реализацию которой были выделены 50,5 млн. долл. из средств министерства энергетики. Потенциал для строительства ветропарков на шельфе оценивается составителями в 10 ГВт к 2020 г. и 54 ГВт к 2030 г. Устанавливаемые турбины будут иметь единичную мощность от 3 до 6 ГВт. Осуществить эти планы предполагалось за счёт освоения мелководного шельфа атлантического побережья и акватории Великих озёр. К настоящему времени разработаны проекты 14 офшорных ветропарков совокупной мощностью 4,9 ГВт.

После трех лет согласований открываются перспективы реализации в 2015-2016 гг. проекта первого в США оффшорного ветропарка Cape Wind. Предполагается разместить в море 130 турбин Siemens USA мощностью 3,6 МВт каждая. Финансирование проекта стоимостью 2,5 млрд. долл. будет осуществляться, в том числе, из средств пенсионного фонда Дании. Министерство энергетики со своей стороны одобрило кредитные гарантии для этого проекта в размере 150 млн. долл. В стадию реализации вступает и офшорный ветропарк Deepwater Wind в штате Род-Айленд. Остальные намеченные проекты пробуксовывают из-за их высокой стоимости и непомерно длительных сроков окупаемости.

Не получило пока развития строительство в США плавучих ВЭУ, заметное преимущество которых в том, что они могут корректировать своё положение в зависимости от движения воздушных масс. Теоретически такие установки способны вырабатывать на 30% больше электроэнергии, чем их аналоги на суше. Пока что объявлено о намерении в течение трёх лет развернуть у побережья штата Мэн две установки мощностью 6 МВт стоимостью 96 млн. долл.

По мнению МЭА, ветряная энергетика на суше станет конкурентоспособной в Евросоюзе около 2020 г., в Китае к 2030 г., но только после 2035 г. - в США. К этому времени ветроэнергетика войдет в список «серьезных» источников энергии, способных конкурировать с АЭС по цене поставляемой в энергосети электроэнергии. Если субсидии будут продлеваться по старой схеме, то в следующие четыре года, согласно прогнозам, будут ежегодно вводиться по 8-10 МВт новых мощностей. В противном случае инвестиции могут сократиться и будет закрыта часть предприятий по производству узлов и деталей ВЭУ.

«Забытые» направления альтернативной энергетики - есть ли перспектива?
Важнейшим преимуществом геотермальной энергетики является стабильность поставки электроэнергии в энергосети, что позволяет использовать ГеоЭС в качестве базовой нагрузки. При этом стоимостные показатели ГеоЭС в расчёте на длительный период эксплуатации сопоставимы с показателями для угольных ТЭС. Дополнительные выгоды получаются в случае извлечения из рассолов лития, марганца и цинка. К недостаткам принято относить высокую первоначальную стоимость, особенно на этапе проектирования и создания подземных хранилищ для горячей воды, а также сложности с утилизацией отходов.

США - лидер геотермальной энергетики. Страна обладает самыми значительными ресурсами геотермальной энергии в мире. Установленные мощности ГеоЭС составляют 3,4 ГВт или 29% мировых, выработка электроэнергии - 16,5 ГВт-ч. Крупные ГеоЭС действуют в штатах Калифорния, Невада, Юта и Нью-Мексико. И все же вклад ГеоЭС в электроэнергетику относительно невелик - всего 0,4% совокупной выработки электроэнергии или 3,5% производства электроэнергии из ВИЭ.

Поддержка отрасли со стороны государства осуществляется на федеральном и штатном уровнях. В рамках ARRA на ее развитие было выделено 368 млн. долл. В проекте федерального бюджета на 2015 фин. г. на геотермальную энергетику предусмотрены 61,5 млн. долл. против, однако, 37 млн. долл. в 2012 фин.г. Основными инструментами господдержки являются ПНК и льготные тарифы на электроэнергию. Развитие геотермальной энергетики осуществляется в рамках Программы технологического перевооружения геотермальной индустрии. При этом применяются оригинальные американские технологии, разрабатываемые в национальных лабораториях министерства энергетики в сотрудничестве с компаниями, входящими в Ассоциацию геотермальной отрасли.

Типичные американские ГеоЭС имеют мощность от 10 до 100 МВт и используют традиционные циркуляционные технологии на базе использования сухого пара. Получают распространение также технологии прямого действия, использующие температуры свыше 1800С в сочетании с высоким давлением, а также бинарные технологии, достоинством которых является их способность использовать низкотемпературные геотермальные ресурсы.

Проводятся эксперименты с технологиями следующего поколения, основанные на закачке в скважины холодной воды, а также жидкостей, образующихся в процессе добычи нефти и газа. Компании Ormat Technologies и GeothermEx реализуют первый коммерческий проект такого рода на действующей ГеоЭС в Неваде. Инвестиции в него составили 8 млн. долл., из которых 5,4 млн. долл. предоставило министерство энергетики.

В 2012 г. в Неваде введена в строй первая в мире 100%-но «зелёная» электростанция. Геотермально-солнечный проект Stillwater, получивший федеральную помощь в размере 40 млн. долл. в рамках ARRA, включает ГеоЭС мощностью 33 МВт в сочетании с солнечной энергоустановкой мощностью 26 МВт В принципе этого достаточно для обеспечения бытовых потребностей свыше 50 тыс. индивидуальных жилищ. В силу особенностей данного проекта, возможности ГеоЭС как поставщика базовой энергии подкрепляются пиковыми нагрузками, которые обеспечивает ФВ электростанция. В силу отсутствия перспектив для немедленного коммерческого использования внутри страны некоторые проекты строительства новых ГеоЭС совокупной мощностью 50 ГВт предлагается использовать для формирования «Стратегического геотермального резерва».

Гидроэнергетика в последние годы приобрела в США статус «забытого гиганта». Десятилетие назад она считалась одной из самых эффективных отраслей американской возобновляемой энергетики, а ее доля в совокупной выработке электроэнергии из ВИЭ составляла три четверти, но к настоящему времени этот показатель сократился до немногим более половины. По установленной мощности и выработке электроэнергии на ГЭС США безнадежно уступают Китаю и Бразилии. Совокупная мощность американских ГЭС составляла на май 2014 г. 79 ГВт, ГАЭС - 22 ГВт. При этом выработка электроэнергии на ГЭС остается на уровне 2005 г.

Эксперты считают, что Белый дом слишком внимательно прислушивается к голосам «зелёных», составляющих сильную оппозицию дальнейшему развитию этого направления. Хотя известно, что современные ГЭС оказывает минимальное негативное воздействие на окружающую среду, наиболее радикальные лидеры этого направления выступают с требованиями введения запрета на строительство новых гидростанций и настаивают на демонтаже некоторых действующих объектов. Между тем, при соблюдении определенных условий, водная энергия может и далее оставаться весомым компонентом «энергетического микса». Строительство ГЭС, как правило, обходится дороже, чем традиционных электростанций, однако себестоимость полученной на них электроэнергии существенно ниже.

В числе инструментов господдержки важное место занимают ИНК, ПНК и ускоренная амортизация. Результаты НИОКР, проводимых национальными лабораториями, предоставляются в распоряжение частных компаний. Законом об энергетической политике 2005 г. предусмотрено выделение субсидий компаниям, вводящим в строй новые мощности в гидроэнергетике, однако в силу отсутствия нового строительства, эта стимулирующая мера не применялась на практике. Теоретически субсидии могут предоставляться в течение 10 лет, а их размер зависит от объема сбыта вырабатываемой электроэнергии.

Похоже, что субсидии могут вновь стать актуальными. По мнению некоторых экспертов, именно сейчас открываются перспективы для «нового золотого века» американской гидроэнергетики. В апреле 2014 г. министерство энергетики опубликовало своё видение потенциала для дальнейшего наращивания мощностей ГЭС. Согласно этим расчетам, до 65 ГВт новых мощностей могут быть введены на американских реках. Выступая перед представителями отрасли, Э.Мониз выразил уверенность в том, что доля гидроэнергетики в производстве электроэнергии может быть удвоена к 2030 г.

Освоение ресурсов энергии океанов и гидрокинетической энергии находится в США на стадии экспериментов. Американцы существенно отстают в развитии этого направления от стран Европы и только в самое последнее время начали уделять внимание необходимости сокращения сложившегося разрыва. Министерство энергетики оценивает потенциал приливной и волновой энергетики в 250 ТВт-ч электроэнергии в год. Утверждается, что волновые ЭС и ПЭС могут поставлять в сети до 10-15% всей электроэнергии. Наилучшие перспективы для их строительства прослеживаются в заливе Кука на Аляске и в заливе Фанди в штате Мэн. В рамках Программы развития водной энергетики было выделено 120 млн. долл. на реализацию в 2008-2014 фин. гг. 88 проектов, связанных с разработкой технологий и проектированием волновых ЭС и ПЭС348. На 2015 фин. г. запрошены ассигнования в размере 62,5 млн. долл.

Первая коммерческая ПЭС Cobscook Bay Tidal Energy Project в Истпорте штат Мэн была введена в строй в 2012 г. Необходимые для этого 10 млн. долл. были получены от министерства энергетики и частных инвесторов. Мощность электростанции предполагается нарастить до 750 КВт. По уверению С.Чу, реализуемый проект должен обеспечить американское лидерство и на этом направлении. Осуществляется также проект создания буйковой ЭС номинальной пиковой мощностью 175 КВт на базе ВМС США на Гавайях.

Поступательное развитие или стагнация?
Будущее альтернативной энергетики США будет определяться взаимодействием целого ряда факторов на стороне спроса и предложения, в числе которых: изменения вектора энергетической политики администрации Белого дома; темпы научно-технического прогресса; динамика цен на углеводородное сырье и складывающиеся условия конкуренции с традиционными энергоносителями; успехи энергосбережения; экономические параметры; и экологическая составляющая.

Сторонники возобновляемой энергетики настойчиво напоминают Б.Обаме о принятых его администрацией обязательствах по достижению мирового лидерства: «Мы не преуменьшаем масштабы этого вызова. Но, при условии некоторых нововведений в политике, бизнесе и, более всего, в мышлении, мы абсолютно убеждены в том, что США 21-го столетия могут стать мировым лидером среди стран, внедряющих чистые технологии».

Однако после вторых президентских выборов администрация Б.Обамы вышла на этап более взвешенной оценки перспектив использования ВИЭ. Политические заявления Белого дома все еще выдерживаются в духе «всемирного зелёного тренда», но при принятии решений заметно возросло значение оценки возможных экономических и социальных последствий. Так, С.Чу в одном из своих выступлений утверждал, что эффективность применения солнечных технологий должна возрасти пятикратно для того, чтобы они смогли найти своё место в конкурентном мире.

Основными аргументами, работающими против альтернативной энергетики, остаются: невысокие темпы роста спроса на электроэнергию в стране; низкий кпд; конкуренция ПГ; продолжающийся рост капитальных и эксплуатационных затрат; подразумеваемая высокая степень риска вложения капитала; прерывность поставок электроэнергии в энергосети; высокая стоимость производимой электроэнергии; дефицит доступных площадок; ограниченная инфраструктура; создаваемые препятствия для судоходства, земледелия и развития туризма; шумовое загрязнение; сложности с получением финансирования и т.д.

С увеличением мощности объектов возобновляемой электроэнергетики растут затраты на сталь, цемент, композитные материалы, а также редкоземельные металлы. Существенной проблемой остается необходимость совершенствования энергетической инфраструктуры и, в первую очередь строительства дорогостоящих мощных «интеллектуальных» энергосетей для транспортировки электроэнергии к магистральным ЛЭП, а также систем хранения электроэнергии.

Нельзя сбрасывать со счетов расхождение подходов федеральных властей, администраций штатов и местных органов власти; неоднозначность позиции частных инвесторов в отношении целесообразности дальнейшего развития «зеленой» энергетики; а также резко отрицательное отношение к ней со стороны компаний углеводородной энергетики, «принимая во внимание тот факт, что индейки не голосуют за Рождество».

Служба национальных парков уже обращалась к администрации Б.Обамы с просьбой не выдавать лицензии на строительство объектов солнечной энергетики в свете дефицита водных ресурсов, с которым Соединённые Штаты неизбежно столкнутся в будущем. Экономическая привлекательность проектов в возобновляемой энергетике в последнее время растет вследствие преимуществ, обеспечиваемых переходом к массовому производству и благодаря научно-техническому прогрессу. Стоимость отпускаемой ветряными, солнечными и геотермальными электростанциями электроэнергии существенно понизилась за последнее десятилетие и в некоторых штатах приближается к паритету с традиционными ТЭС.

Тем не менее, очевидно, что сторонники «зеленой» энергетики пытаются представить ее более конкурентоспособной, чем принято считать. В пользу этого приводится, в частности, тезис о необходимости учета полных затрат на производство электроэнергии на тепловых станциях, включая расходы на охрану и реабилитацию окружающей среды, а также другие доводы.

Однако, при любой методике подсчетов, возобновляемая энергетика - за исключением энергии ГЭС, геотермальной энергии и некоторых ВЭУ остается, и еще долго будет оставаться, более дорогим выбором. Сложившийся разрыв будет, по всей видимости, сокращаться, однако процесс выравнивания может растянуться на достаточно длительный период. Так, противники ветроэнергетики на примере самого масштабного проекта Cape Wind убедительно доказали, что поставки электроэнергии из Канады или с американских ТЭС обойдутся дешевле, чем электроэнергия этого ветропарка.

В альтернативной энергетике есть процветающие компании, но многие предприятия фактически борются за выживание. По мнению Комиссии по международной торговле, возобновляемая энергия категорически неконкурентоспособна при отсутствии «инструментов, которые понижают издержки ее генерации и поощряют или вынуждают ее использование». Коммунальные энергетические компании идут на подписание долгосрочных соглашений с ветропарками и СЭС, но в ряде случаев это объясняется необходимостью выполнения ими обязательств перед федеральным правительством по выборке квот обязательных закупок электроэнергии.

По мере расширения сектора альтернативной энергетики возникают также проблемы реализации производимых объёмов «зеленой» электроэнергии. В части оценки спроса на нее со стороны бытового, коммерческого, промышленного секторов хозяйства и транспорта преобладают достаточно консервативные прогнозы. Конечного потребителя, как правило, интересует стоимость получаемой электроэнергии, а не ее происхождение. По убеждению некоторых американских экспертов, издержки перехода к бездотационной возобновляемой энергетике настолько высоки, что ни одна страна в мире, включая Соединенные Штаты, не заинтересована в этом, даже перед лицом совершенно очевидной угрозы глобального потепления.

Скептики рассуждают о ВИЭ как о «подвешенной морковке» или «соблазнительной иллюзии», на которую купились сторонники сохранения экологии, правительства, политики, предприниматели, СМИ и общественность. С их точки зрения, дни возобновляемой энергетики в США сочтены: «Подобно другим массовым товарам производство солнечных модулей будет продолжать быстро перемещаться в страны с низкими издержками в Азии, особенно в Китай». По этой причине государственные дотации только подталкивают отрасль к краху в более долгосрочной перспективе - когда субсидии иссякнут.

Так что рассчитывать в условиях такой обструкции на возобновление роста господдержки альтернативной энергетики достаточно сложно, особенно на фоне замедления темпов экономического развития и обострения проблем федерального бюджета США. Конкурентные преимущества среди относительно «чистых» источников энергии еще надолго сохранятся у электростанций на ПГ и ядерной энергетики. Опасения того, что природный газ полностью вытеснит солнечную и ветряную энергетику вряд ли обоснованы. Но на среднесрочную перспективу реальный вклад «чистой» энергетики в энергобаланс США скорее всего останется достаточно ограниченным.

Выход из положения видится в налаживании взаимодействия между ветропарками, солнечными, геотермальными электростанциями и традиционными тепловыми. Нельзя также не согласиться с мнением республиканского объединения «Американская энергетическая инициатива» в Конгрессе, обращающего внимание на необходимость уделять первостепенное внимание не столько производству энергоносителей, сколько рачительному потреблению энергии: «Нет "чистой" энергии, есть просто энергия. Давайте расходовать её экономно».