Тонкости энергобаланса

С XIX в., когда возникла глобальная нефтяная промышленность, потребление первичной энергии человечеством стало быстро увеличиваться с ускорением, связанным с ростом добычи нефти и с освоением новых источников первичной энергии. В течение XX в. страны Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР, преимущественно страны Европы и США) переживали экстенсивный этап технологической эволюции, поэтому потребление энергии в этих странах росло. В XXI в. ситуация изменилась, и страны ОЭСР в основном перешли к интенсивному этапу. На этом этапе преобладает совершенствование технологий и последующее снижение энергоемкости производства продукции, потребления энергии на душу населения.

Доля ОЭСР в мировом потреблении энергии сейчас составляет около 40%. Ископаемое топливо (нефть, газ и уголь) обеспечивает 70% энергопотребления, а собственных месторождений в регионе недостаточно (при этом Германия, Бельгия и Испания решили отказаться от АЭС). В результате ЕС критически зависит от импорта энергоносителей, в том числе не менее 25% этого топлива поставлялось из России.

Чтобы парировать связанные с этим риски, с конца 2000-х гг. ЕС приступил к либерализации рынков газа и электроэнергии, а также ускоренному развитию возобновляемой энергетики (в первую очередь солнечных и ветровых электростанций). Доля ВИЭ в энергетическом балансе ЕС сейчас самая высокая в мире, и в 2021 г. она достигла 13,17%. Но последние два года показали, что эти источники энергии ненадежны, так как человечество не умеет управлять климатом. В самый неподходящий момент ветер затихает, а солнце надолго закрывают облака (или того хуже – наступает ночь). Гидроэнергетика также подвержена влиянию погоды, но в значительно меньшей степени.

Развитие солнечного и ветрового сегмента электрогенерации должно было снизить зависимость ЕС от растущего импорта энергоносителей и дать дополнительный толчок европейской промышленности, создав точку роста, необходимую для скорейшего преодоления последствий кризиса 2007–2009 гг. Но Евросоюз обладал только конечным звеном производственной цепочки, у него не было местной добычи необходимых металлов и производства элементной базы для выпуска оборудования для солнечных и ветровых электростанций. Сырье и компоненты приходилось закупать в других странах. Преимущественно – в Китае, где в течение 2010-х расширились собственные производства генерирующего оборудования для солнечной и ветровой генерации.

На данный момент почти все применяемые на внутреннем рынке ветровые турбины все еще выпускаются на территории ЕС. Но все пять местных производителей ветровых турбин работают в убыток. Одной из причин профильная WindEurope называет обострившуюся международную конкуренцию. В первую очередь – с китайскими компаниями. При сохранении текущей тенденции европейские компании, выпускающие ветровое оборудование, будут вынуждены – как производители оборудования для солнечной генерации ранее – прекратить работу либо перенести производства в Китай.

То есть Евросоюз, снижая зависимость от импорта угля и газа (наиболее пострадавших от развития ВИЭ сегментов), наращивает зависимость от импорта оборудования для солнечных и ветровых электростанций. При этом европейское руководство требует увеличить темпы ввода ВИЭ-генерации, таким образом призывая нарастить зависимость от внешних поставок. Некомпетентное управление экономикой, в том числе и энергетикой, вызвало в ЕС энергетический кризис, который привел к экономическому кризису. А Китай тем временем создал базу для своей энергетики, чем обеспечил свое развитие.

Одновременно с развитием ВИЭ в обиход вошло разделение источников энергии на углеродные и безуглеродные. Эти термины стали использоваться наравне, а зачастую и вместо «экологически вредный» и «экологически безвредный» («чистый»). И это деление усиливается с принятием углеродных налогов. В то же время специфика местного подхода к развитию безуглеродной генерации вступила в противоречие с необходимостью обеспечивать стабильность энергопоставок. В частности, на фоне отказа от угольной генерации сократилась привлекательность вложений в газовые электростанции, а доходность действующих заметно пострадала из-за роста доли ветровых и солнечных электростанций. Кроме того, под угрозой оказалась экономика Франции, в которой порядка 70% электроэнергии вырабатывается на АЭС.

Ответом на возникшие противоречия стало включение АЭС и газовых электростанций в начале февраля 2022 г. в «Зеленую таксономию ЕС». Таким образом, атом и газ попали в перечень экологически устойчивых видов деятельности для инвесторов (в контексте «зеленой сделки» в качестве переходных технологий), но с рядом условий. Газовые электростанции должны быть построены до 31 декабря 2030 г., а к 31 декабря 2035 г. они обязаны на 100% работать за счет возобновляемых или низкоуглеродных видов топлива. Зеленый статус АЭС получат в том случае, если разрешение на строительство поступит до 2045 г., а также если будет предоставлен подробный план по созданию к 2050 г. установки для захоронения радиоактивных отходов. Соответствующие изменения европейского законодательства вступят в силу с 1 января 2023 г.

«Зеленая таксономия» не носит обязующий характер и служит лишь для обоснования и привлечения частных инвестиций. Но она впервые дала юридически обоснованный, непротиворечивый ориентир как государствам – членам ЕС, так и сторонним игрокам, какие источники энергии можно считать безуглеродными или «чистыми».

Исходя из заданных Евросоюзом параметров, доля «чистой» электроэнергетики в России составляет 33,86% без учета газовых электростанций, а при учете газовой генерации – около 81%. Если же перенести данный подход на совокупное потребление энергоносителей, то Россия окажется лидером по доле «чистой» энергетики среди промышленно развитых стран. В энергетическом балансе РФ доля безуглеродных источников энергии составляет 13,07%, а с учетом природного газа – 67,67%. Для сравнения: в США – 50,63%, в Китае – 25,93%, в Евросоюзе – 53,1%. Лидирующее положение России в «чистой» энергетике объясняется тем, что России одинаково доступны все источники первичной энергии.

Развитие российской энергетики проходит по «китайскому» (гармоничному) сценарию. КНР не отдает явного предпочтения ни одному из источников энергии. Ярким примером, характеризующим разницу подходов, стала ситуация с угольной генерацией: Евросоюз закрывает угольные электростанции (сделав небольшую паузу в период энергетического кризиса 2022 г.), а Китай их модернизирует, повышая эффективность и снижая выбросы.

КНР является крупнейшим потребителем энергии в мире, притом потребителем растущим. Энергетика этой страны преимущественно ориентирована на уголь. Китай снижает долю угля в энергобалансе, но это происходит в том числе на фоне роста спроса на энергоносители. Ключевым элементом в улучшении энергетического баланса Китая является увеличение потребления горючих газов. В 2001 г. доля природного газа в энергетическом балансе Китая была равна 2,73%. В 2022 г. эта доля превысила 9% и продолжает увеличиваться (не считая паузы, созданной антиковидными ограничениями). Главную роль в трубопроводной части газовой программы Китая играет Средняя Азия и Россия, а в перспективе – Иран. Этим странам принадлежит 98,7 трлн куб. м текущих извлекаемых запасов (ТИЗ) газа, что составляет 47,3% доказанных запасов газа в мире. Кроме того, на территории Китая сосредоточено около 3 трлн куб. м ТИЗ горючих газов, поэтому газовая программа Китая имеет под собой надежную основу.

Второе место в мире по валовому потреблению энергии с большим отрывом от Китая занимают США. Энергетический баланс США выглядит более сбалансированным, чем у КНР, не имея очевидных перекосов в сторону того или иного источника энергии. Но если же мы рассмотрим изменения в энергобалансе США с конца 2000-х гг., то обнаружим заметное снижение доли угля, занимавшего в 2009 г. 22,82% в энергобалансе, а в 2021-м – 11,37%. И напротив – увеличилась доля природного газа: с 26,98 до 32,01%. Это стало следствием резкого роста добычи голубого топлива в стране (с 541,8 млрд куб. м в 2009 г. до 934,2 млрд куб. м в 2021-м). Увеличение производства привело к падению цен, что, в свою очередь, сделало газовую электрогенерацию более привлекательной, чем угольная или атомная. Данное обстоятельство вогнало американскую угольную отрасль в затяжной кризис и привело к практически двукратному падению производства в течение 10 лет.

На данный момент американская энергетика оказалась в сложной ситуации. По мере роста экспорта сжиженного природного газа внешние рынки начали оказывать все большее воздействие на внутренний рынок США. К настоящему моменту это выразилось в резком росте цен – до уровней в 2–3 раза выше средних показателей для того же периода за последние 10 лет. Конечно, стоимость газа в США (около $300 в сентябре 2022 г.) все еще значительно ниже аналогичного показателя в ЕС, но она негативно влияет на цену электроэнергии и снижает привлекательность газовой генерации.

Кроме того, стратегия текущего американского руководства тяготеет к европейскому сценарию развития энергетики – резкому отказу от традиционных энергоносителей в пользу ВИЭ. Большой объем добываемого газа отчасти сдерживает реализацию наиболее радикальных зеленых планов. Но в то же время можно ожидать дальнейшей деградации угольного сегмента электрогенерации и сокращения доли АЭС по мере закрытия действующих мощностей.

И хотя сегмент возобновляемой энергетики в мире интенсивно растет, доли горючих газов, ядерной энергетики и гидроэнергетики в мировом энергобалансе практически не меняются, а нефть была и остается главным энергоносителем в мире. Ее эпоха не прошла, а пик не достигнут. Конечно, ее доля в мировом потреблении первичной энергии сокращается, но это сокращение незначительно, а отчасти оно объясняется опережающим ростом потребления первичной энергии. Аналогичная ситуация и с потреблением угля, который занимает второе место в мировом потреблении.

Дефицит первичной энергии в мире растет и будет расти в долгосрочной перспективе: годовое потребление человечеством с 2022 по 2050 г. должно увеличиться на 40%. К этому сроку численность населения планеты предположительно превысит 10 млрд человек. Но потенциал роста спроса на энергоносители не в полной мере реализован даже при текущем количестве населения. По данным ООН, 733 млн человек не имеют доступа к электричеству. Наименее электрифицированным регионом остается Африка – 568 млн жителей материка не имеют доступа к электричеству. Особенно высока доля такого населения к югу от пустыни Сахара – 77%. А кроме того, развивающиеся страны, к которым относятся в том числе Китай и Россия, пока переживают экстенсивный этап развития технологий, а значит, потребление энергии на душу населения в этих странах растет и будет расти.

Доля России в международной торговле энергоносителями уже сейчас является самой большой и составляет 25%, а по мере роста спроса на энергоносители она может увеличиться, так как запасы месторождений нефти, газа и угля во многих странах мира исчерпываются, у России остались не разведанные и не освоенные на данный момент территории – в первую очередь в Арктике и Восточной Сибири.