Зеленая Энергетика - что, как и зачем?

Миф об универсальной эффективности частного бизнеса
В дискуссиях о развитии технологий и, например, о термояде регулярно встречаю такую идею: вот в игру вступили частные компании и стартапы — сейчас начнётся взрывной прогресс. Посмотрите, что SpaceX сделал с ракетами и космосом. Однако я вижу тут серьёзную ошибку в предпосылках.
SpaceX пришёл в отрасль с хорошо изученной базовой физикой и огромным инженерным опытом. Ракеты к тому моменту летали больше 50 лет. Более того, отдельные элементы будущей системы — многоразовость, возвращение аппаратов, вертикальные взлёт и посадка — демонстрировались и до SpaceX. То, что сделал SpaceX, было прежде всего инженерным прорывом.
За десятилетия радикально выросли вычислительные мощности, возможности моделирования, CAD и цифрового проектирования. SpaceX смог использовать всё это вместе с главным преимуществом стартапа — быстрым циклом разработки (отсутствием бюрократии) и огромной терпимостью к неудачам. Стартап или частник может построить ракету, запустить её и посмотреть, как она взорвётся (кстати, это преимущество часто теряют торгующиеся на бирже компании, у которых нет сильного собственника). Да, мы только что спустили много миллионов в туалет. Зато теперь знаем, что сломалось, — переделываем и запускаем следующую.
Когда физика понятна, такой подход чрезвычайно эффективен. С термоядом ситуация другая: мы всё ещё пытаемся разобраться с фундаментальной физикой.
Хороший пример — Helion Energy. Компания предлагает довольно революционную схему: создать два плазменных кольца, разогнать их навстречу друг другу, столкнуть, магнитно сжать, а затем получить электричество непосредственно через изменение магнитного поля — без привычной паровой турбины.
Вокруг проекта Helion сейчас идёт серьёзная научная дискуссия. Критика касается не стоимости установки или конструкции отдельных элементов, а самой физики процесса: устойчивости плазменных колец, потерь энергии, обмена энергией между ионами и электронами и возможности вообще выйти на необходимый энергетический режим. В ситуации, когда ещё не доказано, что выбранный физический режим вообще масштабируется до энергетически выгодного, возможность быстрее сжигать деньги уже не даёт такого преимущества.
С более консервативными стартапами ситуация ближе к SpaceX, но аналогия всё равно неполная.Например, Commonwealth Fusion Systems строит SPARC на основе гораздо лучше изученной схемы токамака, используя мощные высокотемпературные сверхпроводящие магниты.
ИТЭР — передний край разработки токамаков, но всё ещё исследовательская установка. Одна из его главных задач — впервые исследовать burning plasma, где нагрев от продуктов термоядерной реакции начинает доминировать над внешним нагревом. В актуальном исследовательском плане ИТЭР прямо остаются вопросы физики плазмы, которые предстоит проверять экспериментально, а полученные модели должны стать основой уже для проектирования следующих установок. Коммерческая выработка электроэнергии в сеть на нём даже не планируется.
И вот здесь, мне кажется, проходит важная граница. Быстрые циклы разработки, отсутствие бюрократии и высокая терпимость к неудачам — очень мощные инструменты. Но только тогда, когда мы более-менее понимаем, что именно пытаемся построить. Если базовая физика хорошо изучена, принципиальная работоспособность технологии доказана и перед нами сложная инженерная задача — стартап действительно может оказаться намного эффективнее огромной государственной программы. Если же фундаментальные вопросы ещё открыты, возможность быстрее строить и чаще ломать прототипы не гарантирует более быстрого решения. У всего есть своё время и место. И об этом, мне кажется, стоит помнить каждый раз, когда очередной стартап обещает революцию — особенно в термояде и новых энергетических технологиях.

пытаюсь в смешные иллюстрации:)

Батареи становятся длиннее. Но солнце пока растёт быстрее

Из США пришла хорошая новость: во втором квартале 2026 года там установили рекордные 18,9 ГВт·ч новых аккумуляторов, а средняя продолжительность работы новых систем за год выросла с 2,8 до 3,5 часа. Это уже близко к возможности перекрывать типичный вечерний пик продолжительностью около четырёх часов.

Но пока этого недостаточно. Показательный пример - Калифорния.

За январь–август 2025 года California Independent System Operator (CAISO) пришлось ограничить около 3,27 ТВт·ч солнечной и ветровой генерации. За тот же период 2026-го - уже 4,95 ТВт·ч: рост на 51% за год.

Это произошло на фоне быстрого строительства накопителей: мощность батарей в CAISO выросла примерно с 14 ГВт летом 2025 года до более чем 17 ГВт к сентябрю 2026-го. Батареи растут быстро, но избыток генерации - ещё быстрее.

Особенно заметен масштаб проблемы в апреле 2026 года. За месяц CAISO пришлось ограничить около 1,4–1,5 ТВт·ч ветровой и солнечной генерации - примерно 14% потенциальной генерации солнца и ветра. Это около 49 ГВт·ч потерянного электричества в день, или столько же энергии, сколько за сутки произвели бы два атомных энергоблока мощностью по 1 ГВт.

При этом отрицательные цены наблюдались примерно в 31% пятиминутных интервалов рынка реального времени CAISO.

Именно поэтому я всегда говорил, что простого сравнения LCOE солнечной и газовой электростанции недостаточно. Электричество может быть дешёвым в производстве, но если его нельзя использовать в нужное время и в нужном месте, его ценность быстро стремится к нулю и даже начинает влетать нам в копеечку.

Мы научились дёшево производить солнечное электричество, но пока не умеем столь же массово переносить его во времени и пространстве.

Батарей становится больше, и они становятся «длиннее». Однако объёмы генерации растут быстрее - и это не та генерация, которую можно просто направить на ИИ или круглосуточное промышленное производство.

В результате получается довольно неприятный парадокс. В солнечные часы электричество может стоить почти ничего, но промышленности нужна энергия 24/7. А чтобы превратить дешёвое электричество в надёжное, приходится дополнительно строить накопители, сети и резервные мощности. Поэтому для промышленности рост дешёвой генерации совсем не обязательно означает дешёвое электричество - стоимость надёжного электроснабжения для неё, наоборот, начинает расти.

Именно поэтому скорость ввода накопителей и развития сетей видится нам одним из главных ограничений следующего этапа энергоперехода. Этой теме будет посвящён следующий выпуск нашего подкаста.

Когда электричества слишком много

Недавно мы писали про Калифорнию, где тысячи домашних аккумуляторов объединили в виртуальную электростанцию и получили распределённую систему запасения.

А теперь Великобритания пробует решить похожую проблему с другого конца.

В Шотландии и на востоке Англии периодически возникает избыток ветровой генерации, который сеть не может нормально передать дальше. Ветряки приходится ограничивать.

Теперь запускается эксперимент Demand Turn Up: вместо того чтобы просто отключать генерацию, попробовать сделать электричество в нужном месте настолько дешёвым, чтобы потребители увеличили спрос. На эксперимент предусмотрено до £16 млн, старт первой фазы намечен на декабрь 2026 года. Официальное описание Demand Turn Up Trial⁠

Плюс понятен: если электричество всё равно придётся потерять, лучше зарядить им машину, нагреть воду или перенести другое полезное потребление.

Минус тоже очевиден: избыток возникает непредсказуемо. Чтобы этим нормально пользоваться, нужно автоматизировать зарядку машины, бойлер, тепловой насос и другие нагрузки. При этом заранее непонятно, как часто такие окна будут возникать и сколько на этом реально можно сэкономить.

Поэтому здесь интересно не только то, сработает ли Demand Turn Up, но и сама причина появления такого эксперимента.

Можно быстро построить много дешёвой ветровой генерации. Но если сети, накопители и управление спросом развиваются медленнее, в какой-то момент электричество есть, а использовать его нормально нельзя.

И тогда приходится отдельно решать проблему, которую во многом создало несинхронное развитие системы.

Возможно, стоило сразу вместе с ветряками строить сети, ставить батарейки и планировать не отдельную дешёвую генерацию, а энергосистему целиком.

А 580 МВт — это вообще много?

В комментариях к посту про калифорнийскую виртуальную электростанцию возник разговор о масштабе.

Мол, 580 МВт из домашних аккумуляторов — ну и что? Вот в Тибете ставят гидроагрегат на 500 МВт. Один ротор диаметром около 6 метров — и почти столько же мощности.

Но, по-моему, это сравнение работает ровно наоборот.

Новая тибетская ГЭС Zhala использует совершенно безумный для гидроэнергетики напор 671 метр. Два её агрегата по 500 МВт дадут станции 1 ГВт.

То есть калифорнийцы, объединив домашние батарейки, получили ресурс мощностью больше половины целой такой ГЭС.

Можно взять что-нибудь более знакомое. Плотина Гувера — 2,08 ГВт. Калифорнийская VPP со своими 580 МВт — это 28% её мощности.

Разумеется, это сравнение только по мощности: ГЭС и аккумуляторная система совершенно разные по запасу энергии и продолжительности работы.

Но если вопрос был «580 МВт — это много или мало?», то сравнение с гидроэнергетикой даёт довольно наглядный ответ.

Они буквально собрали из домашних батареек больше четверти плотины Гувера.

По-моему, это как раз дофига.

Компании Ameresco и Terrestrial Energy построят реактор на расплавленных солях (IMSR) поколения IV на территории Абердинского испытательного полигона в Мэриленде, старейшей действующей военной базе армии США. Мощность установки 390 МВт, топливо низкообогащённый уран (менее 5%), что позволяет использовать стандартные цепочки поставок ядерного топлива без создания новой инфраструктуры.
Ключевые особенности: высокая температура теплоносителя, низкое давление в контуре и пассивная безопасность. Модульная архитектура должна сократить сроки строительства. На первом этапе установка будет работать параллельно с газовой генерацией.
Пуск запланирован на начало 2030-х. Это реалистичный, но напряжённый срок для Generation IV реактора, который ещё не проходил коммерческую эксплуатацию нигде в мире. Военный заказчик здесь важен: армия США создаёт устойчивый спрос и готова работать с более высокими затратами ради энергетической автономии. Такие проекты исторически помогают новым ядерным технологиям выйти на рынок.

Tesla + Sunrun: рекорд VPP в Калифорнии — 580 МВт из домашних аккумуляторов

9 сентября, в разгар жары, Tesla и Sunrun выдали в сеть Калифорнии 580 МВт из домашних батарей Powerwall в вечерние часы пик, когда солнечная генерация уже падает, а спрос ещё держится высоко.

Чтобы оценить масштаб: пиковый спрос сети Калифорнии около 47 000 МВт. 580 МВт это ~1,2% от пика, сопоставимо с крупной газовой пиковой станцией. Для сравнения, во время жары 2022 года экстренные генераторы CAISO дали ~120 МВт. При этом VPP задействует уже существующую инфраструктуру в домах без новых мощностей и разрешений.

Реальная ценность здесь не в абсолютной цифре, а в типе ресурса: быстрый, диспетчеризуемый, появляющийся именно в нужные часы. Три года назад та же программа давала ~32 МВт. Вопрос, насколько этот рост продолжится и станет ли VPP планируемым ресурсом надёжности, а не только буфером на крайний случай.

Почему мы создали и ведём канал

Технологический переход сопровождается войнами сторонников разных идеологий, технологий и подходов. Разобраться в происходящем тяжело даже со специальным образованием: сложность процессов и ангажированность комментаторов этому не помогают.

Этот канал стал для нас местом, где мы стараемся понять, как всё работает, и делимся своим анализом с теми, кто тоже хочет разобраться.

Поэтому мы почти не публикуем новости и репосты без комментариев. Мы физики и занимаемся разработкой технологий. Для нас ценность канала в работе, которую мы добавляем к информации: разобрать обещания, увидеть сильные и слабые стороны, объяснить, что всё это меняет для энергетики.

Отсюда и порой скептический тон. Когда пытаешься разобраться, неизбежно пишешь и об ограничениях, и о неудобных вопросах. Нам интересно понимать, а не продвигать. И честно делиться тем, что удалось понять, со своим опытом, взглядами и возможностью ошибиться.

Спасибо, что вы нас читаете.

На дефиците электричества расцветают технологии

У растущего спроса на электричество есть интересный побочный эффект: новый шанс получают технологии, которым раньше было сложно конкурировать с привычной генерацией.

Логика простая. Дата-центру нужна мощность, а подключение к сети и поставка оборудования требуют времени. Производство газовых турбин тоже нельзя мгновенно увеличить: у производителей заказы расписаны на годы вперёд. И здесь меняется сам критерий выбора: сколько стоит не только электричество, но и его ожидание?

Хороший пример: Bloom Energy. Компания производит твердооксидные топливные элементы, которые электрохимически превращают энергию природного газа в электричество.

По эффективности здесь нет магического прорыва. Для таких элементов характерен электрический КПД около 60%, а лучшие парогазовые установки, где вместе работают газовая и паровая турбины, превышают 64%. Это сопоставимый уровень, а не победа над привычной энергетикой.

Зато модульные установки Bloom можно размещать рядом с потребителем и вводить поэтапно. При наличии газа и разрешений это позволяет получить мощность быстрее, без строительства сразу большой электростанции. Вложения тоже можно распределить по этапам, хотя меньшую стоимость каждого киловатта это не гарантирует.

Спрос уже вполне материальный: по сообщению Bloom, соглашение с Oracle предусматривает до 2,8 ГВт, из которых 1,2 ГВт уже законтрактованы.

С декарбонизацией всё скромнее. Топливо остаётся природным газом, его углерод превращается в CO₂. Отсутствие пламени углеродный баланс не отменяет. Но как способ эффективно запитать локальный ИИ-дата-центр технология вполне работает.

И вот это меня как R&D-специалиста радует больше всего в нынешней ситуации: открывается дорога технологиям, которые раньше оставались нишевыми. Дорогое электричество и дорогой простой дают им возможность выйти на рынок, нарастить производство и получить опыт эксплуатации. А значит, появляется шанс на дальнейшее развитие и удешевление.

Innovation is blooming. Спрос создаёт условия для цветения. И пусть цветут все цветы :)