akimovpanarintextblock

Новые технологии в энергетике, металлургии и сельском хозяйстве

Развитие распределенной генерации на основе широкого распространения индивидуальных источников выработки из ВИЭ послужило основой начавшегося формирования умных сетей (Smart Grid). Многие домохозяйства и коммерческие структуры становятся одновременно потребителями и производителями (просьюмерами) электроэнергии. Интернет и технология блокчейн позволяют им осуществлять переток и учет поставленной или потребленной электроэнергии, минуя посредников (сбытовые компании, банки) в режиме реального времени, рационализируя энергопотоки и снижая цену электроэнергии. С помощью смарт-контрактов упрощается существующая многоуровневая система сбыта электроэнергии. Все транзакции по поставке и оплате выполняются непосредственно в сети по существующим на данный момент тарифам, что позволяет оптимально настроить как передачу, так и продажу электроэнергии. Блокчейн позволяет превратить в просьюмеров даже электромобили (аккумулирующие огромное количество электроэнергии). Компания «Дженерал электрик» прогнозирует глобальный эффект от умных сетей на основе Интернета вещей в 1,3 трлн долл. только за период 2016–2025 гг.20 

Подавляющая доля перспективного рынка (около 80%) цифровых инноваций в мировой энергетике принадлежит странам Востока (Азия и Северная Африка)21 . В 2017 г. на долю этого региона пришлось более 65% новых Интернет-подклю- чений в экономике мира, и этот показатель имел тенденцию к ускоренному росту22 . Наибольшей ёмкостью отличаются рынки тепловой энергетики, распределенной генерации и ЖКХ.

Революционным изменениям подвергается технологическая основа транспорта (особенно автомобильного). Ведущие мировые производители заявили о полном переходе с 2025–2030 гг. на выпуск электрических автомобилей, что повлечет за собой резкое увеличение электрической генера-

20 G.E. Discover the Power of Digital Across the Electricity Value Network. 2017. https://www.ge.com/digital/sites/default/files.pdf/ (дата обращения: 12.01.2019).

21 nnunziata M. Powering the Future. P. 2016. P. 11.

22 Annunziata M. Powering the Future. P. 2016. P. 11.

99

Глава 3

ции (при сокращении нефтепереработки) и создание соответствующей инфраструктуры. По расчетам Международного агентства по возобновляемой энергетике (IRENA), в течение 2016–2050 гг. число легковых электромобилей в мире увеличится с 1,24 млн до 965 млн (68% этого увеличения придется на страны Азии), а их доля с 0,2% до 73%.

Таблица 3.1.1.

Рост энергетической эффективности в различных секторах мировой экономики

* Тетра ** Гига

Источник: рассчитано по данным: DNV-GL Energy Transition outlook 2018. Novik, Norway, 2018.

100

Новые технологии в энергетике, металлургии и сельском хозяйстве

Коренным образом изменится структура финансирования энергетики. Глобальные финансовые затраты в секторе ископаемого топлива сократятся в период 2016–2050 гг. с 3,4 трлн долл. до 2,1 трлн долл., в секторе ВИЭ они возрастут с 0,69 трлн долл. до 2,4 трлн долл., в сетевом хозяйстве произойдет увеличение с 0,49 трлн долл. до 1,5 трлн долл.23 

Новые производительные силы существенно изменят структуру мирового топливно-энергетического баланса. При стагнации потребности в первичных энергоносителях к 2050 г. более чем втрое увеличится выработка электроэнергии24 . Рост произойдет как за счет быстрого развития генерации на основе ВИЭ, так и вследствие модернизации имеющейся электроэнергетики.

Восток пока занимает последнее место среди регионов мира по энергетической эффективности экономики. Уровень энергоэффективности экономики Китая составляет только 35,5 % среднемирового25 . Согласно прогнозу МЭА, реализация всех возможных мер по снижению энергоёмкости регионального ВВП обеспечит снижение суммарного энергопотребления в странах Азии в период 2015–2035 гг. на 35%26 . В азиатских странах имеется обширное поле для мер по повышению энергетической эффективности (см. табл. 3.1.2).

Таблица 3.1.2.

Планы правительств азиатских стран по повышению энергетической эффективности экономик

23 DNV-GL Energy Transition Outlook 2018. Novik, Norway, 2018. P. 187. 24 DNV-GL Energy Transition Outlook 2018. Novik, Norway, 2018. P. 187. 25 Asia-Pacific Progress in Sustainable Energy. N.Y., U.N., ESCAP, 2017. P. 48. 26 World Energy Outlook. P., IEA, 2016. Р. 257.

101

Глава 3

Источник: AsiaPacific Progress in Sustainable Energy. N.Y., U.N., ESCAP, 2017.

В последние годы страны Азии добились значительных успехов в повышении энергетической эффективности. За 2012–2014 гг. регион сэкономил более 200 млн т угля, что соответствует годовому потреблению первичной энергии Южной Кореи и Таиланда вместе взятых27 . При этом рост энергоэффективности наблюдался во всех отраслях и секторах экономики кроме жилищного сектора: удельное энергопотребление снизилось за период 2010–2012 гг. в промышленности – на 3,2%, сельском хозяйстве – на 0,8%, в сфере

27 Energy Efficiency Market Report. P., IEA, 2017. P. 39.

102

Новые технологии в энергетике, металлургии и сельском хозяйстве

услуг – на 2,5%, а в жилищном секторе выросло на 10%28 , так как рост уровня жизни населения шёл на фоне продолжающегося субсидирования применения традиционных энергоносителей (уголь, керосин, отчасти дрова), что в значительной степени консервировало экологически и экономически неприемлемую в нынешних условиях структуру энергопотребления домохозяйств.

Изменить структуру энергопотребления населения, особенно сельского, в большинстве азиатских стран в наибольшей степени способна малая децентрализованная возобновляемая энергетика (солнечные панели, ветряные электрогенераторы, малые ГЭС). Поскольку агрегаты малой альтернативной энергетики компактны и уже готовы к эксплуатации, нет необходимости в масштабном строительстве, подвозе габаритного оборудования и стройматериалов, специальном строительстве дорог. Нет также необходимости в подключении объектов «малой» энергетики к электросетям и в строительстве ЛЭП, что снижает капитальные затраты а также потери в сетях (которые доходят до 30% генерируемой электроэнергии, как, например, в Лаосе и Камбодже). Агрегаты малой энергетики весьма дорогостоящи, однако электроэнергия вырабатывается практически «даром». Видимо, на приобретение генерирующих устройств возобновляемой энергетики должно быть на начальном этапе переориентировано государственное субсидирование энергопотребления населения (что уже происходит). Важным представляется также повсеместное введение субсидируемого государством преференциального для возобновлямой энергетики так называемого «зеленого тарифа» (Feed-in tariff).

Однако азиатские государства, проходящие, в большинстве, стадию индустриализации, строительного и транспортного бума, характеризующиеся быстрым ростом населения, будут не в состоянии обеспечить свои быстрорастущие потребности в энергии из одних лишь возобновляемых источников. Кроме этого, мощности на основе ВИЭ зани-

28 Energy Efficiency Market Report. P., IEA, 2017. P. 40.

103

Глава 3

мают большую площадь, имеют относительно небольшую мощность (мощность средней солнечной станции примерно в 20 раз меньше мощности средней ТЭС) и не могут обеспечить энергетические потребности крупных энергоёмких производств, а также густонаселенных территорий. Поэтому энергетика на основе ВИЭ на большей части Азии будет развиваться в едином комплексе со всеми возможными отраслями традиционной энергетики (при опережающем росте), либо автономно, вне энергосистем, для энергоснабжения удаленных сельских районов, коих немало в регионе.

Переводить производство электроэнергии в крупных масштабах на маломощные и дорогие установки ВИЭ могут себе позволить лишь небольшие богатые постиндустриальные страны. Промышленная Азия для поддержания ускоренных темпов роста вынуждена пока что вводить крупные мощности традиционной огневой генерации. Технологические революции на транспорте, в промышленности и строительстве еще более повысят роль крупной электроэнергетики (миллионы электромобилей, например, вместо топлива будут потреблять электроэнергию от электростанций, где сжигают органические источники первичной энергии).

Бум развития ВИЭ отнюдь не означает отказ от традиционных энергоносителей. На каждый Гвт. мощности возобновляемой энергетики необходимо 300–500 Мвт. резервной мощности тепловой или атомной генерации29 . Соответственно, увеличение мощностей ВИЭ не означает пропорциональное снижение выработки электроэнергии на ТЭС.

Азия – единственный регион мира не отказывающийся от угольной энергетики. Расчеты показывают, что только этот самый грязный способ получения энергии на базе собственных региональных ресурсов способен пока что обеспечить поступательное устойчивое развитие азиатских стран. Имеющиеся резервы повышения производительности суще-

29 Levelling the Intermittency of Renewables With Coal. 01.07.2016 http://bookshop. iea-coal.org.uk/report/80573//83885 (дата обращения: 17.11.2018).

104

Новые технологии в энергетике, металлургии и сельском хозяйстве

ствующих мощностей через внедрение современных технологий вполне сопоставимы с требующимися для обеспечения экономического роста перспективными мощностями. КПД существующих в Азии угольных электрических станций существенно ниже того, который мог бы быть обеспечен в настоящее время (в Индии и КНР — 28%, в среднем в мире — 35%). Китай мог бы потреблять на 20% угля меньше, если бы КПД китайских электростанций был бы примерно равен КПД обычной электростанции в Японии30 . Рост эффективности может быть обеспечен путем внедрения современных технологий. Например, энергоустановки, работающие при сверхкритических параметрах пара, способны экономить 0,5 млн т угля на 1 Гвт. установленной мощности и сократить выбросы диоксида углерода на 16-22%, повышение эффективности двойного промежуточного перегрева пара может дать дополнительно до 3% прироста КПД31 . Дополнительным стимулом является то обстоятельство, что обязательное улавливание и консервация углерода на станциях с низким КПД является нерентабельным. Поэтому инвестиции в высокотехнологичные цифровые мощности с высоким КПД являются главным шагом на пути реализации стратегии улавливания и консервации углерода. Поскольку угольные станции обладают большим сроком службы, быстрое распространение технологии улавливания и консервации углерода возможно только на пути переоборудования, так как новые мощности все равно потребуются для компенсации мощности, отбираемой на улавливание. В Японии и КНР основная часть угольных станций была пущена в 1980–1990-х годах, что делает целесообразной модернизацию уже в 2018–2025 гг. (учитывая срок службы угольных ТЭС в 40–60 лет). Индия уже подошла к этому рубежу, что создает оптимальные предпосылки для начала модернизации.

30 Эффективные технологии для топливной энергетики. https://issek.hse.ru/trend­ letter/news/141133080.html (дата обращения: 13.12.2018).

31 Там же.

105

Глава 3

Таблица 3.1.3.

Планы правительств азиатских стран по повышению эффективности производства,

передачи и дистрибуции электрической энергии

Источник: Asia Рacific Progress in Sustainable Energy. N.Y., U.N., ESCAP, 2017.

Огромный резерв повышения энергоэффективности экономики – сокращение потерь при передаче и дистрибуции энергии. Они в 2014 г. составили: в Непале – 35%,

106

Новые технологии в энергетике, металлургии и сельском хозяйстве

в Камбодже – 33%, в Мьянме – 31%, в Индии – 21%, в Паки- стане – 20%32 . Наиболее привлекательной областью для инвестиций здесь является умные сети. Большинство стран Востока — широчайшее поле деятельности в этой области. В Южной Азии, например, замена существующих сетей на smart grids равносильна увеличению производства электроэнергии на 20%33 .

Важным с точки зрения обеспечения устойчивости экономического роста представляется повышение энергоэффективности важнейшего для многих стран Востока промышленного сектора. Помимо удешевления товарной продукции и снижения эмиссии парниковых газов, уменьшение энергоёмкости промышленности (как основного потребителя энергии) оказывает понижающее давление на цену отпускаемой электро­ энергии (через уменьшение спроса), причём связь между ценой и структурой промышленности взаимная: по оценкам МЭА, в 2016 г. энергетическая эффективность промышленности в группе стран с низкой ценой энергии была на 56% выше, чем в группе государств с относительно высокой ценой, высокая цена энергии побуждала промышленные компании понижать энегоёмкость производства, низкая же цена энергии привлекала инвесторов, поэтому вклад энергосберегающих секторов промышленности в произведенную добавленную стоимость был на 44% больше в странах с низкой ценой энергии, чем в странах с высокой ценой34 . За 2000–2016 гг. добавленная стоимость, произведенная на условную единицу потребленной в мире энергии, увеличилась на 40%, что дало возможность некоторым развитым странам даже не увеличивать производство энергии для обеспечения экономического роста35 . Промышленная Азия, с некоторым опозданием подключившись к этому процессу, начиная с 2014 г., демонстрирует наивысшие среди регионов мира темпы повышения энергетической

32 Asia Рacific Progress in Sustainable Energy. N.Y., U.N., ESCAP, 2017. P. 63. 33 World Energy Outlook. P., IEA, 2011, P. 206.

34 Energy Efficiency Market Report. P., IEA, 2017, P. 69-70.

35 Energy Efficiency Market Report. P., IEA, 2017, P. 67.

107

Глава 3

эффективности промышленности. Модернизации подверглась пока что незначительная её доля, но планы исключительно масштабны (табл. 3.1.4) и промышленности. Модернизации подверглась пока что незначительная её доля, но планы исключительно масштабны (табл. 3.1.4).

Таблица 3.1.4.

Планы правительств некоторых азиатских стран по повышению энергетической эффективности промышленности и ЖКХ

Источник: Asia-Рacific Progress in Sustainable Energy. N.Y.,U.N.,2017.

108