Энергетический кризис и углеродная нейтральность

2021 год показал, насколько быстро мировая экономика может восстановиться и даже вернуться к потенциальным темпам роста. И продемонстрировал, каким представляется качественный состав предложения электроэнергии, доступного странам в случае резкого роста спроса.

Мировое потребление электричества выросло на 6% в 2021 г., в абсолютном выражении – на рекордные 1500 ТВт ч. Это наибольший рост в процентах с 2010 г., свидетельствуют данные Международного энергетического агентства (IEA). Такая динамика объясняется, с одной стороны, восстановлением экономики после кризиса, вызванного карантинными ограничениями, с другой – неблагоприятными погодными условиями.

Резкий рост спроса на электроэнергию и перебои в цепочках поставок привели к росту цен на топливо для электростанций. Газовые котировки значительно выросли и осенью 2021 г. побили многолетние рекорды как на европейском хабе в Нидерландах, так и на американском Henry Hub. В результате страны были вынуждены обратиться к более дешевому топливу – углю.

Как сообщает IEA, более половины нового спроса на электроэнергию было удовлетворено именно за счет угля. Выработка энергии угольными электростанциями в прошлом году выросла на 9%, достигнув рекорда за все время. В отдельных регионах, по оценке IEA, этот показатель был выше. Так, в США генерация электроэнергии на угольном топливе выросла на 19%, а в Европе – на 11%. Из-за высоких цен выработка энергии на газе выросла лишь на 2%. Очевидный перекос в пользу более неэкологичного топлива привел к тому, что по итогам года выбросы CO2 от производства электроэнергии выросли на 7%, также обновив рекорд.

Рост потребления неэкологичной электроэнергии в кризисный период заставляет задуматься о том, за счет каких источников энергии будет осуществляться переход к низкоуглеродной энергетике. Лидеры многих стран публично пообещали снизить выбросы CO2 и добиться углеродной нейтральности к 2050 г. или позднее.

Но мир пока лишь готовится к тому, чтобы выполнить поставленные цели. Как констатировала рамочная конвенция ООН в ноябре, даже если все меры, запланированные на уровне отдельных стран, будут реализованы, объем выбросов CO2 к 2030 г. на 16,3% превысит показатель 2010 г. Для того же, чтобы ограничить глобальное потепление 1,5 градуса Цельсия, выбросы в чистом выражении должны сократиться примерно на 45% от уровня 2010 г. В ООН отметили, что странам требуется либо срочно принять более амбициозные планы на период до 2030 г., либо в дальнейшем сокращать выбросы более активно, чтобы компенсировать медленный старт.

Как сформируется новый спрос на энергетику

Баланс на рынке энергетики сейчас довольно хрупок. IEA ожидает, что в ближайшей перспективе рост спроса на энергию (в 2022–2024 гг. в среднем в мире он должен составить 2,7%, в ЕС – 0,6%) будет практически полностью удовлетворяться за счет роста возобновляемой энергетики и ее доля в производстве электроэнергии в 2024 г. вырастет до 32% с текущих 28%. Вместе с тем резко отказаться от использования ископаемого топлива не получится: агентство прогнозирует, что доля ископаемого топлива в мировой энергетике за три года снизится незначительно – с 62 до 58%. Выработка угольной генерации при этом останется почти без изменений. В IEA признают, что в результате выбросы CO2 энергетическим сектором в прогнозе на 2022–2024 гг. также практически не изменятся, в то время как они уже должны снижаться для достижения углеродной нейтральности к 2050 г.

Вряд ли спрос на электроэнергию будет ослабевать. Выполнение планов по декарбонизации, наоборот, создаст дополнительное давление на спрос из-за электрификации отраслей с высоким уровнем выбросов парниковых газов. Дополнительный спрос на электроэнергию будет генерировать и отрасль электротранспорта. Согласно прогнозам IEA, в 2030 г. 7% от общего числа транспортных средств в мире будут электрическими. По данным European Environment Agency, доля электромобилей в общеевропейском энергопотреблении вырастет до 4–5% к 2030 г. и до 9,5% к 2050 г. (европейский рынок электромобилей крупнейший в мире после китайского). Одним из стимулов спроса на электромобили сейчас являются регуляторные послабления: более 30 стран решили отказаться от продажи автомобилей с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) после 2030 г. и поэтому поддерживают отрасль электротранспорта, предлагая их владельцам разовые выплаты или налоговые послабления.

Зарядка электромобилей за счет источников энергии, подразумевающих больший уровень выброса парниковых газов, очевидно, делает этот вид транспорта менее зеленым. Как подсчитало Reuters, в Польше и Китае, использующих преимущественно угольную энергетику, Tesla 3 потребуется проехать 126 650 км, чтобы достичь паритета по выбросам с Toyota Corolla (после такого пробега Tesla 3 станет экологичнее). А в Норвегии, где много гидроэнергетики, электромобиль становится экологичнее обычного автомобиля уже через 13 500 км.

Такие цифры объясняются еще и тем, что обычные автомобили получают определенную фору, так как с учетом производства аккумуляторов выбросы парниковых газов для электромобилей выше, чем для авто с ДВС.

Где взять энергию для декарбонизации

Судя по всему, проблема с нехваткой зеленого электричества в мировой энергетике вряд ли разрешится в ближайшие годы, что в случае неблагоприятных погодных условий, кризисов и срыва поставок может вынудить страны вновь обратиться к неэкологичным видам топлива. В таком кризисном сценарии графики декарбонизации могут быть нарушены, потому что даже год работы любой из отраслей с использованием, к примеру, угольной генерации будет увеличивать сроки ее энергетической окупаемости.

По всей вероятности, этот дефицит будет покрыт в том числе за счет атомной энергетики. С приближением сроков перехода к углеродной нейтральности атомная энергетика будет становиться все более привлекательной. Еще летом прошлого года директор Всемирной ядерной ассоциации выражал опасения, что атомная энергетика будет недостаточно представлена на главном экологическом мероприятии – форуме COP 26 в Глазго. К тому моменту ассоциациям атомной индустрии не разрешали проводить мероприятия в зеленой зоне форума, что указывало на продолжающиеся споры вокруг признания атомной энергетики экологичной. Но уже в феврале 2022 г. Еврокомиссия дала зеленый свет атомной энергетике (впрочем, это решение требует подтверждения со стороны Европарламента и Европейского совета). Комиссия пришла к выводу, что ядерную энергетику стоит включить в зеленую таксономию при соблюдении требований к уровню технологий, топливу, утилизации отходов и выводу из эксплуатации. Причем критерии выбросов таковы (в пределах 100 г эквивалента CO2 на 1 кВт ч), что они будут легко соблюдаться новыми ядерными проектами.

Другим источником энергии для перехода к будущему с нейтральными выбросами станет газ, также включенный в таксономию Еврокомиссией. Требования, установленные для газовых проектов, достижимы при использовании технологий улавливания CO2 и эксплуатации газовых электростанций в качестве станций пиковой нагрузки. Также газовые электростанции могут замещать угольные при соблюдении определенного уровня выбросов в год. В целом Еврокомиссия теперь рассматривает газ как зеленый источник топлива для производства энергии на период энергоперехода.