Угольная генерация, обеспечивающая 38% мирового производства электроэнергии, в последние годы столкнулась с серьезными вызовами — экологическими, технологическими, экономическими, политическими и социальными.
От того, как отрасль сможет ответить на них, зависит ее стратегическое будущее. При этом немедленный отказ от угольной генерации во всем мире, обусловленный экологическими соображениями, представляется малореалистичным сценарием, однако и долгосрочное сохранение status quo тоже невозможно.
Признанный лидер
К такому выводу пришли эксперты Московской школы управления Сколково — руководитель направления «Электроэнергетика» Центра энергетики Алексей Хохлов и старший аналитик по электроэнергетике Юрий Мельников, подготовившие исследование «Угольная генерация. Новые вызовы и возможности».
Аналитики отмечают: угольная генерация остается лидером в мировом производстве электроэнергии. По данным Международного энергетического агентства, в период 2000-2017 гг. ее доля в мировой структуре производства электроэнергии находилась в диапазоне 38-41%. В 2017-м угольные электростанции выработали свыше 9,7 тыс. ТВт-ч электроэнергии — в 1,6 раза больше, чем газовые электростанции, и почти столько же, сколько все остальные, взятые вместе, включая АЭС, ГЭС и новые ВИЭ.
Особенностью угольной генерации в мировом масштабе является высокая концентрация ее размещения. В 2017 г. 90% мирового объема электроэнергии из угля произвели 13 стран. Три из них — Китай, США и Индия – отвечают за 70% глобальной угольной генерации, а в четырех (Китае, Индии, Польше и ЮАР) более двух третей электроэнергии в 2017-м было получено из угля.
По вводам новых мощностей угольных ТЭС безусловным лидером является Китай, который обеспечивал от 50 до 90% глобальных вводов ежегодно в течение 2006-2018 гг. С 2006-го по июль 2018-го Китай и Индия обеспечили 85% вводов угольной генерации в мире, или более 870 ГВт. Ежегодные вводы мощностей в мире закрепились на отметке не менее 70 ГВт, хотя в 2015-м достигли 110 ГВт и с тех пор пока снижаются.
Вызовы и ответы на них
Эксперты полагают, что в эпоху «энергетического перехода» и бурного развития новых технологий в ТЭКе (имеются в виду ВИЭ, накопители электроэнергии, распределенные энергоресурсы, нетрадиционные методы добычи газа) угольной генерации следует приготовиться к новым вызовам. Среди них – ужесточение экологических требований к выбросам угольных электростанций, борьба с изменением климата путем снижения выбросов парниковых газов (в первую очередь, СО2), усиление межтопливной конкуренции с природным газом в условиях снижения его цены, диверсификации мест добычи и способов транспортировки. Сыграет свою роль рост вводов генерации на основе ВИЭ в результате реализации госпрограмм их поддержки и кратного снижения стоимости.
Юрий Мельников и Алексей Хохлов считают: поскольку большая часть вызовов связана с экологическими аспектами и наступлением «конкурентов» в части уменьшения сравнительных затрат – LCOE, базовым ответом должно стать радикальное повышение эффективности и экологичности угольных ТЭС. В мире этот технологический ответ известен под общими понятиями «Clean Coal» или «High Efficiency Low Emissions» (HELE). Он включает в себя технологические решения (большей частью полностью коммерциализированные во многих странах мира) в двух главных направлениях: решения по подавлению выбросов загрязнителей и очистке дымовых газов – от повышения качества сжигаемого угля до применения установок азото-, сероочистки и золоулавливающих фильтров на ТЭС; и решения по борьбе с изменением климата – от общего повышения эффективности угольной генерации до улавливания углекислого газа и совместного сжигания биомассы.
Два сценария
Институт энергетических исследований РАН и Центр энергетики Московской школы управления Сколково совместно разрабатывают и ежегодно обновляют прогноз развития энергетики мира и России до 2040 г. Как правило, аналитики предлагают два сценария: консервативный («все идет как идет») и инновационный. Суть второго – в ускоренном развитии новых технологий (как на стороне спроса на энергию, так и на стороне ее производства), их удешевлении, активной господдержке, снижении барьеров на пути их проникновения на глобальные рынки; в усилении международной кооперации и повышении конкуренции.
Исходя из консервативного сценария, в целом по миру объем угольной генерации немного растет, отставая от роста суммарной генерации – за счет этого доля угольной генерации снижается. При этом 14 стран обеспечат 90% объемов такой генерации по всему миру на горизонте до 2040 года, в половине из них выработка возрастет, в половине – снизится. Рост объемов угольной генерации ожидается в Китае, Индии, России, Южной Корее, Малайзии, Индонезии и Вьетнаме, а в США, Германии, Польше, Японии, Турции, ЮАР, Австралии ее доля будет уменьшаться.
В инновационном же сценарии, несмотря на ускоренное развитие и продвижение государствами новых технологий, сюрпризов не предвидится: падение доли угольной генерации ускорится за счет более интенсивного замещения ее ВИЭ и природным газом, но абсолютные объемы сохраняются на высоком уровне (95% от уровня 2018 г.).
К слову, в обоих сценариях ключевым отличием следующих 22 лет развития угольной генерации от предыдущих 20 лет является замедление темпов роста и постепенное снижение доли в общем балансе. Тренд на обновление, повышение эффективности и экологичности угольной генерации, который наметился в последние годы, позволит удерживать конкурентоспособные позиции с другими секторами энергетики.
Необходимо выбрать курс
Россия входит в топ-10 стран по объему выработки угольной генерации, замыкая этот список. Доля угольной генерации у нас росла в 1990-х гг. и достигла максимума в 2000-м, после чего последовательно снижалась, что обусловлено конкуренцией с газом. Между тем, установленная мощность угольных ТЭС в России составляет 22% – вдвое больше АЭС и чуть больше ГЭС – и уступает только мощности газовых ТЭС. Наиболее значительна доля мощности угольных ТЭС в Сибирском федеральном округе, а также в Дальневосточном и Уральском округах.
В России, полагают эксперты Сколково, возможны разные траектории развития угольной генерации: продолжение текущего курса, «зеленая» или «угольная» альтернатива. Если будет выбран первый вариант, объемы угольной генерации в стране, вероятно, стабилизируются, но ее доля будет медленно снижаться (с 14-16% до 13,5-12%).
Под «зеленой» альтернативой подразумевается, что энергетическая политика России будет в значительной степени дополнена климатической и экологической компонентой. В таком случае ужесточатся требования к чистоте воздуха, будет введен углеродный налог или система торговли выбросами. Это приведет к снижению конкурентоспособности угольной генерации на фоне газовой, в долгосрочной перспективе – и на фоне возобновляемой энергетики. Но возможна альтернатива: приоритетом должно стать создание экономических стимулов для повышения эффективности сектора, прежде всего, за счет когенерации и экологичности угольных ТЭС, развитие технологий «чистого угля».
Мнение
Алексей Хохлов:
– Будущее угольной генерации затрагивает жизни миллионов людей, и в процесс принятия соответствующих решений следует вовлечь все заинтересованные стороны – общество, энергокомпании, органы власти, регионы и экспертное сообщество. Тем более при всей простоте развилки зачастую высказываются полярные мнения относительно предпочтительного варианта. В любом случае жизнь заставит угольную генерацию в России искать ответы на растущие внешние вызовы.
Юрий Мельников:
– Серьезный накопленный физический износ и существенное технологическое отставание (в том числе по экологическим показателям) угольных ТЭС в России от среднемирового уровня создает вызов – сектор давно нуждается в серьезном обновлении, модернизации. Вместе с тем, имеющимися сейчас механизмами эти накопленные проблемы решить практически невозможно. Эффективность, экологичность, конкурентоспособность с другими источниками генерации, надежность обеспечения потребителей тепловой энергией, энергобезопасность и социальное развитие «угольных регионов» – все эти аспекты зависят от выбора стратегии на уровне регулятора.
