Декарбонизация будет стимулировать смещение фокуса с традиционных крупных энергообъектов на малые / Сергей Портер / Ведомости
Мероприятия по декарбонизации российской электроэнергетики потребуют от 14 трлн до 24 трлн руб. инвестиций до 2050 г. Такой прогноз дает Институт проблем естественных монополий (ИПЕМ) в исследовании, с которым ознакомились «Ведомости».
Из прогноза следует, что потребность в электроэнергии к 2050 г. составит 1,32 трлн кВт ч в год с учетом планов развития генерации и программ поддержки строительства и модернизации мощностей.
Аналитики ИПЕМа просчитали два сценария – инерционный (высокоуглеродный) и низкоуглеродный. Первый (business as usual) предусматривает ввод 5 ГВт в год, из которых две трети составят ТЭС. Крупные блоки АЭС строятся только под замену выводимых из эксплуатации, вводится 4,2 ГВт крупных ГЭС и Загорская ГАЭС-2 в Московской области (840 МВт). После 2034 г. строится по 250 МВт солнечных (СЭС) и 500 МВт ветровых электростанций (ВЭС) в год, дефицит генерации покрывается новыми ТЭС (с коэффициентом используемой установленной мощности 60%), описывают первый сценарий аналитики ИПЕМа.
При реализации низкоуглеродного сценария речь идет о вводе уже 8 ГВт в год, из которых три четверти – безуглеродная генерация, т. СЭС, ВЭС, ГЭС и АЭС. Он предусматривает, что в тепловой генерации сохраняются только ТЭЦ (станции с выработкой и электроэнергии, и тепла), а конденсационные электростанции (КЭС, вырабатывают преимущественно электроэнергию) полностью выводятся из эксплуатации. «КЭС заменить на безуглеродную генерацию легче, а ТЭЦ – труднее, так как для этого надо провести декарбонизацию производства тепла, что очень сложно и дорого», – пояснил «Ведомостям» замруководителя отдела спецпроектов ИПЕМа Алексей Фаддеев.
Дефицит генерации в низкоуглеродном сценарии покрывают АЭС, ГЭС и ВИЭ в равных долях по выработке, также вводится 5 ГВт гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС), а соотношение между новыми ВЭС и СЭС по выработке составляет 1 к 3, следует из презентации ИПЕМа.
При этом в обоих случаях новые ТЭС в пределах Единой системы газоснабжения – это лишь наиболее эффективные по КПД парогазовые установки (ПГУ).
Почему предприятия стремятся снизить выбросы СО2
Мероприятия, направленные на снижение объема выбросов СО2, сегодня реализуют многие компании в разных отраслях, включая промышленные предприятия и энергохолдинги. Подстегивает усилия по декарбонизации глобальная климатическая повестка, к которой присоединились все ведущие государства. Первым принял план EU Green Deal, предусматривающий снижение выбросов парниковых газов до нуля к 2050 г. , Евросоюз. Его примеру уже последовали более 130 стран, включая США, Канаду, Японию и Южную Корею. Китай готов сделать то же самое к 2060 г. К этому же сроку, согласно разработанной Минэкономразвития стратегии низкоуглеродного развития, может достигнуть углеродной нейтральности и Россия.
Инерционный сценарий, по оценкам ИПЕМа, потребует порядка 14 трлн руб. инвестиций в 2022–2049 гг. , или порядка 500 млрд руб. ежегодно. Низкоуглеродный – 24 трлн руб. всего и 860 млрд руб. в год. При этом в первом случае выбросы парниковых газов сократятся лишь на 1% к показателям 2019 г. , который принят ИПЕМом за базовый, до 400 млн т СО2-эквивалента в год, а во втором – на 47% до 215 млн т. Удельные выбросы на 1 кВт ч снизятся на 16% и на 55% соответственно (384 г на 1 кВт ч в 2019 г. Представитель ИПЕМа пояснил «Ведомостям», что оценка 2019 г. по объему выбросов СО2 основана на данных Росстата и Минприроды.
Последний вариант в целом близок к планам Минэнерго, предусматривающим 57% безуглеродной генерации в России к 2050 г. , отмечают в ИПЕМе. Но есть расхождения по соотношению выработки видов генерации. Представленный министерством в ноябре на климатическом саммите в Глазго план предусматривает, что к 2050 г. четверть электроэнергии в России будет приходиться на АЭС (против 19% в 2019 г. ), 19% – на ГЭС (вместо 18%), 13% – на ВИЭ (вместо 0,1%) и 44% – на ТЭС (против 63%). В интенсивном сценарии ИПЕМа целевое соотношение меняется: 28% в выработке составят АЭС, 25% – ГЭС, 13% – ВИЭ и только 34% – ТЭС.
С 2021 г. мониторинг углеродоемкости российской энергетики проводит «Совет рынка» (регулятор энергорынков). Но его оценки касаются только первой синхронной зоны ЕЭС, т. не учитывают энергосистему Дальнего Востока и изолированные энергосистемы. По этим подсчетам, в 2020 г. выбросы парниковых газов в энергетике составили порядка 320 млн т СО2, из которых 64% приходится на газовые ТЭС, 34% – на угольные и еще около 2% – на нефтепродукты (выбросы АЭС, ГЭС и ВИЭ приняты равными нулю. – «Ведомости»). Средняя углеродная интенсивность российской энергетики, по оценкам «Совета рынка», составила около 330 г СО2 на 1 кВт ч электроэнергии, что несколько выше среднеевропейской (290 г на 1 кВт ч), но значительно ниже общемировой (487 г на 1 кВт ч).
Как снижают выбросы энергокомпании
Генераторы заявляют, что уже стараются снизить выбросы парниковых газов. «Т плюс» переводит ТЭЦ с угля на газ, что сокращает эмиссию СО2, говорил в интервью 6 декабря «Ведомостям» гендиректор компании Андрей Вагнер. По его словам, с 2017 г. компания снизила выбросы почти на 3,4 млн т в год, в 2020 г. они составили 43,8 млн т. «Т плюс» за три года на декарбонизацию потратила 18 млрд руб. , уточнил «Ведомостям» представитель компании. Представитель «Газпром энергохолдинга» (ГЭХ) сказал «Ведомостям», что цель группы – снизить удельные выбросы парниковых газов к 2031 г. на 10,5% к уровню 2018 г. В качестве примеров он приводит замещение угольных блоков парогазовыми на Череповецкой и Серовской ГРЭС. В 2020 г. в среднем у ГЭХа выбросы СО2 составляли 300 г на 1 кВт ч, что на 7,1% меньше, чем в 2018 г.
«Русгидро» также переводит дальневосточную тепловую генерацию с угля на газ, говорит представитель компании. В 2017 г. заработала первая очередь газовой Якутской ГРЭС-2 (193,5 МВт), в 2018 г. – ТЭЦ «Восточная» во Владивостоке (139,5 МВт), в мае 2021 г. с угля на газ переведена Анадырская ТЭЦ (50 МВт). Компания также планирует продолжить замену угольных блоков на газовые в Хабаровском, Приморском крае и других регионах ДФО, в частности будет модернизирована Владивостокская ТЭЦ-2 (360 МВт). В «Русгидро» также намерены наращивать мощности ГЭС, СЭС и ВЭС. За последние пять лет компания ввела 1,1 ГВт ВИЭ (с учетом гидрогенерации. – «Ведомости»), уточнил представитель «Русгидро».
Представитель «Энел Россия» сказал, что компания следует общей политике декарбонизации международной группы Enel, которая предусматривает достижение углеродной нейтральности уже к 2040 г. К 2023 г. уровень выбросов «Энел Россия» должен снизиться до 402 г СО2 на 1 кВт ч с 438 г в 2020 г. Представитель «Росэнергоатома» (входит в «Росатом») подчеркнул, что, поскольку при работе АЭС выбросы СО2 «полностью отсутствуют», это позволяет предотвратить эмиссию порядка 110 млн т СО2 ежегодно другими видами генерации.
Другие крупные генерирующие компании на запросы «Ведомостей» не ответили.
Помимо перечисленных энергокомпаниями способов снижения выбросов, по словам Ольги Белоглазовой из Ernst & Young, декарбонизация будет стимулировать смещение фокуса с традиционных крупных энергообъектов на малые (менее 300 МВт для малых модульных атомных реакторов и до 30 МВт для ГЭС) и повышение энергоэффективности, например за счет развития парогазовых технологий (КПД составляет 58% против 36% у паросиловых).
Сергей Роженко из КПМГ отмечает, что наличие в России крупнейшего в мире рынка централизованного теплоснабжения с питанием от ТЭЦ еще больше усложняет картину энергоперехода, но в то же время дает новые возможности по «электрификации тепла», которых нет в западных странах. «Такая связка комплексной трансформации теплового и электрического сектора с переходом на технологии нулевых выбросов в жилом секторе и в перспективе интеграции электротранспорта имеет большой практический потенциал для России», – считает он.
Кто заплатит за декарбонизацию
Аналитик «ВТБ капитала» Владимир Скляр говорит, что низкоуглеродный сценарий ИПЕМа «кажется вполне реалистичным», но в нем не учтены инвестиции в электросети. Весь объем мероприятий, включая расходы на глубокий ремонт текущего фонда, по расчетам «ВТБ капитала», может стоить до 47 трлн руб. до 2050 г. «Достижение таких темпов модернизации в секторе невозможно, с нашей точки зрения, без ввода углеродного фактора в принцип отбора проектов КОМмод (вторая программа модернизации тепловых электростанций. – «Ведомости»), перехода к технологической нейтральности в конкурсах с госгарантиями и запуска национальной системы цены на углерод», – добавил он.
Представитель «Совета рынка» согласен, что первое, с чего надо начинать декарбонизацию энергетики, – это понять, во сколько российской экономике обходится 1 т выбросов СО2, а значит, и цена решения задачи по их снижению. Тогда можно будет сравнивать различные методы и технологии снижения выбросов и выбирать наиболее оптимальные решения, подчеркнул он.
Интенсивный сценарий ИПЕМа вызовет инфляционное давление на тарифы, добавил Скляр. По оценке аналитиков «ВТБ капитала», превышение темпов роста тарифов над инфляцией за 30 лет может достигнуть 28%. Это, по словам Скляра, будет сдерживающим фактором для более обширной программы озеленения сектора.
Представитель «Совета рынка» подчеркнул, что достичь заявленных целей по декарбонизации в энергетике с учетом ее высокой капиталоемкости невозможно без механизмов повышения доступности инвестресурсов (в частности, субсидирования процентных ставок под «чистые» проекты) и разработки сбалансированной стратегии. В ней смещение генерации в пользу низкоуглеродных источников должно сочетаться с повышением мобильности и качества планирования, поддержанием резерва мощности, а также с оптимизацией сетевой инфраструктуры и проработки концепции внедрения накопителей энергии.
«Зеленая» экономика — это трактовка концепции устойчивого развития, которая сводит воедино вопросы экономического, социального и экологического развития. Речь идет о создании экономической системы, построенной так, чтобы включать экологические и социальные факторы. Это должно снизить нагрузку на окружающую среду, помочь сохранить и восстановить природные экосистемы, и увеличить природный капитал. Также меры «зеленой» экономики подразумевают снижение неравенства, улучшение качества жизни, условий труда, доступности социальных услуг.
В последние годы из исключительно теоретической идеи «зеленая» экономика превращается в программу действий, у которой уже есть практическое измерение. Что-то у стран и компаний получается лучше, что-то хуже. Но уже сейчас очевидно одно: без системного подхода к методам «зеленого» управления, без реформы финансового сектора и его переориентации в эколого-социальном направлении, без большей открытости и учета факторов экологического и климатического следа решить ряд экологических проблем современности, включая климатический кризис, вряд ли получится.
Ключевые темы для вопросов экологически устойчивого развития на ближайшее время — это расширение «зеленой» повестки, объединение тем климата и биоразнообразия, разработка «зеленых» финансовых инструментов, а также создание новых экономических моделей, заточенных под циклическую экономику и новые формы потребительского поведения.
Коррективы пандемии
2020 год внес заметные коррективы в планы «зеленого» развития многих стран, но серьезного поворота с курса на экологизацию и декарбонизацию мировой экономики вряд ли стоит ожидать. Во многом пандемия и сопутствующие ограничения лишь заострили экологические проблемы настоящего.
С одной стороны, мы увидели, как скоординированные действия стран могут быстро «закрывать» сектора экономик и косвенным образом влиять на выбросы загрязняющих веществ и парниковых газов. Например, запреты на авиаперелеты и перемещения внутри городов и стран, временная остановка ряда предприятий и массовый переход на удаленную работу привели к временному снижению потребления энергоресурсов и сокращению выбросов парниковых газов.
Мировые выбросы CO2 от ископаемого топлива по регионам (1959-2020):
C другой стороны, мы также наблюдали резкий рост количества отходов, в том числе, одноразовой упаковки и медицинских отходов. С третьей стороны, пандемия усилила разговоры об экологических рисках и угрозах, в том числе негативных последствиях климатических изменений и потери биоразнообразия. И наконец, с четвертой, «перезапуск» экономик, потребует новых решений, значительную роль в которых должна сыграть «зеленая» компонента. Тут следует отметить, что ряд стран (включая ЕС) уже подтвердили намерения обязательно включать экологические и климатические составляющие в пакеты постковидного восстановления экономик.
Начало 2021 года уже принесло несколько важных новостей — Китай объявил о планах запуска национальной системы торговли разрешениями на выбросы парниковых газов (углеродного рынка), новый президент США Джо Байден в первый день на своей должности подписал указ о повторном вступлении страны в Парижское климатическое соглашение. Все говорит о том, что климатическая повестка в этом году будет играть существенную роль. Особенно в преддверии климатического саммита ООН в Глазго в конце года, где должны будут утвердить новые правила экономических механизмов Парижского соглашения (например, Механизма устойчивого развития).
Не только энергетика
Очень интересный тренд — расширение климатической и зеленой повестки в целом. Скажем, если еще несколько лет назад первую скрипку в климатическом оркестре играл сектор энергетики, то сейчас все больше внимания обращается на сектора жилья и строительства (как с точки зрения ресурсо- и энергоэффективности и использования локальных решений, так и в области новых строительных материалов и технологий), транспорта, а также сектора продовольствия.
Вопрос экологичности, экосистемных последствий и социальных аспектов производства еды оказывается в центре внимания — как из-за кризиса традиционной (индустриальной) модели сельского хозяйства, так и в условиях все большего истощения сельскохозяйственных земель и нагрузки на другие экосистемы. Особую роль здесь играют новые риски для сектора из-за дальнейших последствий климатических изменений: рост дефицита пресной воды, истощение плодородия и опустынивание почв, учащение волн жары в основных сельскохозяйственных регионах мира.
Пока видится, что в этой области могут активизироваться два основных фактора – осознанный потребительский спрос (т. е запрос на информацию о происхождении, экологическом и социальном следе продуктов) и реформа государственных субсидий и других программ поддержки сектора. Один из примеров этому – под-программа «Зеленого курса» ЕС «От фермы к вилке», которая будет поддерживать развитие локального, экологически и климатически дружественного сельского хозяйства. Впрочем, действий только в одной части мира для решения глобальной продовольственной программы, и «экологизации» сектора сельского хозяйства явно недостаточно, поскольку глобальные рынки продовольствия по-прежнему выбирают индустриальную модель и низкие цены.
Две стороны одной проблемы
Еще один важный тренд — это объединение двух важнейших вызовов современности в области направлений их решения: проблемы изменения климата и проблемы сокращения биоразнообразия.
Мы видим как nature-based solutions (на мой взгляд, в России пока не сложился устойчивый перевод, можно назвать «природными решениями») становятся одним из главных способов борьбы с климатическим кризисом. Нарушенные экосистемы восстанавливают, чтобы они могли выполнять свои функций, и одновременно ведутся работы по созданию новых экосистем, а существующие заповедные территории, где не ведется деятельность человека, укрепляют.
В ближайшие годы можно ожидать более системного и сбалансированного подхода к решению обеих проблем и повышения прозрачности программ по восстановлению экосистем, лесопосадкам, и т. Эти меры уже включены в планы многих стран и компаний по снижению выбросов парниковых газов и достижению углеродной нейтральности. В частности, несколько месяцев назад ряд экологических исследовательских центров и общественных организаций выпустили отчет, в котором анализируются и критикуются планы правительств и бизнеса по «чистым нулевым выбросам». Эти планы включают меры по улавливанию или поглощению парниковых газов естественными экосистемами. По мнению критиков, многие захотят «укрыться за лесом» — при том что уже сейчас на планете «недостаточно земельных и лесных ресурсов, которые были бы доступны для всех заявленных компенсационных схем».
Авторы доклада упоминают и социальный аспект — большая часть международных корпораций намерены реализовать свои планы компенсации выбросов в развивающихся странах, потенциально скупая лесные и сельскохозяйственные территории в странах Глобального юга.
Зеленое финансирование
Для решения упомянутых выше проблем новой «зеленой» экономике нужны эффективно работающие «зеленые» финансовые инструменты.
Инвестиций в низкоуглеродное устойчивое развитие требуется в намного больших объемах, чем мы наблюдаем сейчас. Скорее всего финансовый сектор также ожидает ряд трансформаций — от новых правил, стандартов и требований, до повышения роли стории происхождения, этичности и «климатического» следа. Буквально на днях Европейский Центральный Банк объявил о создании центра по изменению климата, который будет формировать и направлять климатическую повестку ЕЦБ.
Вопрос перераспределения финансовых ресурсов также выходит на первый план. Уже в этом году Потсдамский институт исследования климата и Исследовательский институт глобальных благ и изменения климата Меркатора опубликовали новое исследование, в котором предлагается «включить» экстерналии (издержки, не учитываемые в действующем рыночном механизме ценообразования) в модель экономики. Для этого исследователи предлагают ввести «цену на углерод» в виде экологических налогов, которые облагали бы использование природных ресурсов и эмиссию парниковых газов, а не капитал или труд. Авторы считают, что такие изменения в налоговой системе будут более эффективными, чем традиционные способы регулирования — например, прямой запрет или выдачи квот и создание рынков торговли разрешениями на выбросы.
Изменение моделей потребления
Наконец, еще один тренд «зеленого» развития связан с изменением моделей потребительского поведения. Вызванный пандемией COVID-19 рост количества отходов показал, что на первый план выходит необходимость построения циклической экономики (т. е создания замкнутого цикла производства, потребления и утилизации, в котором отходы служат возобновляемым ресурсом для производства).
Вопрос вновь в том, как интегрировать идеи экономики замкнутого цикла, дизайна, производства в существующую экономическую модель в условиях снижающегося потребления и необходимости поддерживать и развивать локальные экономики и производства. Решающим фактором здесь могут стать потребительские ожидания и требования (прежде всего, подотчетность реализуемых компаниями мер) и новые подходы к госрегулированию сектора, стимулирующие циклические решения.
В результате «зеленая» экономическая повестка в ближайшее время станет, с одной стороны, более широкой, а с другой стороны, более взаимосвязанной. Вместе с этим, мировая экономика до сих пор находится в стадии «проб и ошибок» в секторе «зеленого» развития — и изучать эти опыты полезно и увлекательно.
Большой вопрос сейчас — насколько интеграция теорий и практик «зеленой» экономики в меры государственного и корпоративного управления запаздывает за возникновением новых глобальных проблем. И достаточно ли наших мер реагирования — особенно на фоне растущего ущерба и рисков для мировой экономики, здоровья и благосостояния людей.
Именно этому вопросу был посвящен доклад экспертов Всемирного экономического форума в Давосе. Они относят к важнейшим угрозам наступившего десятилетия риски связанных с изменением климата негативных погодных явлений, проблемы экономического и социального ущерба из-за потерь биоразнообразия, истощение природных ресурсов, а также недостаточную скорость реагирования государств и международных организаций в области климатической политики.
16 февраля 2022 года в НИУ «МЭИ» прошло заседание по теме «Основные направления перехода к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, курс на ESG». Концепция ESG (корпоративного управления с упором на сохранение окружающей среды и социальное развитие) сегодня является одним из основных трендов развития энергетической отрасли. В условиях глобального климатического кризиса показатели ESG выходят на первый план: способность компании принять новые вызовы и адекватно ответить на них становится в этих условиях серьезным конкурентным преимуществом. Практические шаги по внедрению ESG-трансформации прежде всего связаны с проблемами окружающей среды и глобальным потеплением. Сегодня в фокусе ESG-ориентированных компаний человек, качество жизни и условия труда — такая позиция в России обозначена на государственном уровне. Организаторами заседания выступили Комитет по энергетике ГД РФ, Экспертный совет комитета по энергетике ГД РФ и НИУ «МЭИ». В заседании приняли участие представители научного сообщества и крупных компаний энергетического сектора.
Открыл мероприятие первый заместитель председателя Комитета Государственной Думы РФ по энергетике Игорь Ананских. В своем вступительном слове Игорь Александрович напомнил собравшимся о Парижском соглашении ОНН и акцентировался на том, что, несмотря на то, что программы по декарбонизации рассчитаны на длительные сроки (20, 30, 40 лет), действовать надо уже сейчас. Также спикер отметил, что на сегодня в ежегодный рейтинг ESG входит 62 российские компании. Это количество, безусловно, будет расти, поскольку место в рейтинге является фактором инвестиционной привлекательности и конкурентным преимуществом, особенно на международном рынке. Также спикер рассказал, что 1 декабря 2021 года был сформирован российский альянс ESG, в который вошло 28 крупнейших компаний, готовых действовать в этом направлении в рамках единой политики. Особый акцент Игорь Ананских сделал на том, что в погоне за «зеленой» энергией отрасль не должна забывать и про традиционные полезные ископаемые. «В ближайшие полвека мир никуда не денется от угля газа и нефти, и мы не должны развивать зеленую энергетику в ущерб нашим традиционным источникам энергии. Это параллельные вещи, которые должны жить».
Продолжил мероприятие ректор МЭИ Николай Рогалев с докладом «Энергия инноваций. Программа развития НИУ «МЭИ» до 2030 года». В качестве вступления Николай Дмитриевич отметил, что в разработке данной программы университет опирался на те вызовы, которые стоят сегодня перед отраслью. Далее спикер акцентировал внимание на том, сегодня в деятельности НИУ «МЭИ» наметились новые направления. В качестве таких направлений, помимо традиционных образования и научно-исследовательской деятельности, Николай Рогалев выделил инновации, цифровизацию и управление.
Следующий доклад собравшимся представил академик РАН, научный руководитель Ииститута теплофизики СО РАН им. Кутателадзе, член Совета 20«б» Сергей Алексеенко. Он рассказал о технологиях низкоуглеродной и безуглеродной энергетики, акцентировав внимание на том, что основой инновационного развития России в данной части являются комплексные научно-технические программы (КНТП). В числе конкретных КНТП Сергей Алексеенко отметил следующие проекты: «Чистый уголь — зеленый Кузбасс», инициированный правительством Кемеровской области; «Энергетика больших мощностей нового поколения», уже упомянутый Николаем Рогалевым; «Комплексные системы обращения с коммунальными и промышленными отходами».
Также Сергей Владимирович обратил внимание собравшихся на основные документы, которые регламентируют политику отрасли в части ESG-повестки: стратегия научно-технологического развития РФ, энергетическая стратегия РФ на переход до 2035 года, указ Президента РФ «О сокращении выбросов парниковых газов», указ Президента РФ «О мерах по реализации государственной научно-технической политики в области экологического развития РФ и климатических изменений», концепция развития водородной энергетики в РФ, стратегия социально-экономического развития РФ с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года.
В качестве основных направлений снижения выбросов парниковых газов в энергетике Сергей Алексеенко выделил:
Теплоэнергетику без СО2. Включает меры по повышению энергоэффективности, а также методики секвестирования СО2 (в частности, цикл Аллама — сжигание углеродного топлива в кислороде, а не в воздухе).
ВИЭ. Отметив при этом, что достижение предписанного Международным энергетическим агентством уровня ВИЭ-генерации (90%) к 2050 году для РФ является невозможным сценарием. «У нас достаточно электроэнергии, но ни солнце, ни ветер не смогут обеспечить России теплогенерацию в нужном объеме», — отметил спикер.
Атомную энергетику.
Ряд вторичных мер, к которым Сергей Алексеенко отнес энергосбережение, водородную энергетику, электротранспорт и мероприятия в отраслях (особенно в добывающей).
Далее Сергей Алексеенко подробнее остановился на геотермальной энергетике. В частности, на петротермальной энергии или глубинном тепле сухих пород. По его словам, данное направление является очень заманчивым и перспективным в силу следующих факторов:
· ни один другой раздел энергетики не может конкурировать с петротермальной в части экологической чистоты;
· петротермальной энергии достаточно, чтобы обеспечить человечество электроэнергией навсегда.
По словам эксперта, данный вид генерации требует развития. Для этого необходима соответствующая дорожная карта, а также заявка тематической КНТП в Совет по энергетике. В завершение спикер коснулся недавно прошедшей конференции по водородной энергетике и кратко озвучил ее основные выводы:
Исходя из свойств водорода, его использование в энергетике сомнительно в ближайшие годы.
Муравьиная кислота и аммиак рассматриваются, как наиболее перспективные химические носители водорода.
В следующей части мероприятия представители крупных компаний энергетического сектора поделились собственным практическим опытом деятельности в контексте ESG- повестки. Это, в частности, такие ведущие компании как ПАО «РусГидро», ОАО «РЖД», ПАО «ИНТЕР РАО», ПАО «Энел Россия», ПАО «ТГК-1», АО «МХК «ЕвроХим», ГК «Москабельмет», ПАО «КВАДРА», ПАО «Т Плюс» и другие.
Подводя итоги встречи, Игорь Ананских положительно оценил дальнейшие перспективы декарбонизации российской энергетической отрасли, а также отметил своевременность поднятия озвученных на заседании вопросов.
Декарбонизация морского транспорта положительно скажется на всех глобальных цепочках поставок
По мнению участников Всемирного экономического форума, перевод перевозок на использование топлива с нулевым уровнем выбросов возможен только при поддержке грузовладельцев. Фото Reuters
Вопрос декарбонизации судоходства, на долю которого приходится 3% глобальных выбросов парниковых газов (ПГ) и при этом свыше 80% мировой торговли, становится все более актуальным как для политиков, так и для промышленности. Учитывая важнейшую роль судоходства в мировой экономике, его успешная декарбонизация приведет к эффекту домино, выгоды от которого отразятся на всех глобальных цепочках поставок. С таким посылом на Всемирном экономическом форуме в Давосе обсудили неизбежный, по мнению участников сессии по декарбонизации судоходства, переход к использованию топлива с нулевым уровнем выбросов, подчеркивая, что этот переход должен быть быстрым и без лишних сожалений. Совершить его судоходной отрасли предстоит в тесном сотрудничестве с грузовладельцами.
Сессия в Давосе – единственная в этом году, посвященная декарбонизации судоходства, – была организована норвежской компанией Yara International (одним из крупнейших в мире поставщиков минеральных удобрений). В ней участвовали компании, основавшие в 2021 году коалицию «Глобальный морской форум» (Global Maritime Forum), призывающую отрасль к достижению нулевых выбросов к 2050 году и коммерческому развертыванию судов с нулевым уровнем выбросов к 2030 году. Приглашенной звездой мероприятия стал специальный представитель президента США по вопросам климата Джон Керри. Среди лоббистов зеленого судоходства – Свейн Торе Холсетер, президент и главный исполнительный директор Yara International; Такеши Хасимото, президент и главный исполнительный директор японской Mitsui OSK Lines (это первая японская компания, взявшая на себя международные обязательства по декарбонизации судоходства); Джереми Вейр, председатель совета директоров и главный исполнительный директор Trafigura Group (второе место в списке крупнейших нефтяных поставщиков в мире и первое – в списке крупнейших поставщиков металлов); Йоханна Кристенсен, генеральный директор «Глобального морского форума».
Хорошей новостью, по словам приверженцев зеленого судоходства, является то, что технологии производства топлива и судов с нулевым уровнем выбросов якобы почти готовы к выходу на рынок. В настоящее время проводятся их пилотные испытания, и, как ожидается, ключевые технологии должны быть доступны уже к концу 2024 года. Тем не менее внедрение этих решений в мировом масштабе – сложная задача: судоходная отрасль разнообразна, дезагрегирована и регулируется Международной морской организацией (IMO) в интересах 174 стран-членов.
Создание зеленых коридоров – конкретных торговых маршрутов между крупнейшими портовыми узлами – предусматривает развертывание экосистемы с нулевым уровнем выбросов углекислого газа, включая наземную инфраструктуру и суда. Зеленые судоходные коридоры будут созданы таким образом, чтобы облегчить всем желающим участникам (портам, логистическим компаниям, правительствам, муниципалитетам и т. ) взаимодействие по декарбонизации конкретного общего морского маршрута, включая законодательные меры. Учитывая, что топливо для судоходства с нулевым уровнем выбросов скорее всего будет производным зеленого водорода (получаемого за счет возобновляемых источников энергии, ВИЭ), его использование подстегнет инвестиции в зеленый водород, а также в использование ВИЭ в наземной инфраструктуре портов, то есть пойдет на пользу и другим секторам экономики.
Вначале предполагается стимулировать (а в итоге – требовать), чтобы только суда с нулевым уровнем выбросов могли путешествовать, например, из Шанхая в Лос-Анджелес или из Роттердама в Нью-Йорк. Однако на начальном этапе не требуется, чтобы все суда, проходящие по зеленому коридору, имели нулевые выбросы или участвовали в партнерстве.
Интересным примером подобного маршрута может стать железорудный коридор Австралия–Япония – один из крупнейших в мире по перевозке сыпучих грузов (ежегодно из Австралии в Японию экспортируется 65 млн т железной руды). Данный маршрут как нельзя лучше подходит для использования в будущем зеленого водорода, учитывая, что Австралия уже объявила о планах построить к 2030 году около 30 ГВт соответствующих производственных мощностей (причем большая часть этих мощностей расположена вблизи центров добычи железной руды и портов, из которых она поставляется).
Тем не менее нужно учитывать, что суда с нулевым уровнем выбросов будут дороже в эксплуатации, чем работающие сейчас на ископаемом топливе: по оценкам «Глобального морского форума», стоимость владения судами для маршрута Австралия–Япония к 2030 году увеличится на 50–65%. Разрыв в затратах может быть сокращен путем создания совместных предприятий и/или использования инновационных механизмов для распределения затрат и сокращения выбросов между относительно небольшим числом компаний в цепочке создания стоимости по этому маршруту. Компенсировать часть затрат также можно будет с помощью политических механизмов – так называемых контрактов на разницу. Для данного конкретного маршрута подобный механизм помог бы снизить ежегодные затраты на 250–350 млн долл.
По оценкам ООН, к 2030 году доля топлива с нулевым уровнем выбросов может составить 5% в сегменте международных перевозок и 15% – во внутренних перевозках, что станет переломным моментом для его использования в качестве топлива для судоходства, а также для производства стали и аммиака. IMO также стремится включить стоимость выбросов углерода в свою «корзину» мер по декарбонизации. Как ожидается, уже с 2025 года топливо для судов с нулевым уровнем выбросов будут производить около 50 предприятий (правда, пока с небольшим объемом производства), привлекая к этому 10 млрд долл. государственного и частного финансирования. Этого достаточно, чтобы достичь целей по декарбонизации судоходства на период до 2030 года, а указанные инвестиции также позволят многим странам стать экспортерами зеленого водорода, используемого для производства топлива, – среди них Австралия, Чили, Мексика, Марокко, Южная Африка и Индонезия.
Заявленная мощность зеленой водородной генерации, которая могла бы обеспечить топливом, к примеру, один из крупнейших морских путей в мире – контейнерный маршрут Европа–Азия (на долю которого приходится больше выбросов парниковых газов, чем у любого другого отдельно взятого торгового маршрута), к 2030 году должна составить 62 ГВт. Этих запасов зеленого топлива, вероятно, хватит для первоначальных усилий по декарбонизации маршрута. Что касается спроса, то только судоходные маршруты могут использовать до половины этой мощности, что является хорошим сигналом для инвесторов. Спрос на перевозки только по этому коридору (Европа–Азия) может составить почти 10% от ожидаемой глобальной мощности по производству зеленого водорода в 350 ГВт к 2030 году.
Несмотря на большие размеры и сравнительно большое количество компаний, заинтересованных в функционировании контейнерного маршрута Европа–Азия, эксперты также видят в нем потенциал для развития зеленого коридора. Маршрут имеет несколько потенциальных портов для бункеровки (например, дозаправки), так что поставки топлива могут осуществляться из Европы, Ближнего Востока или Австралии (в соответствующие азиатские порты). Также стоит учитывать рост спроса на снижение углеродного следа по всей цепочке создания стоимости маршрута, включая владельцев грузов, перевозимых по маршруту. Характеристики значительной части этих грузов могут позволить грузовладельцам разделить расходы с конечными потребителями без значительного повышения розничных цен.
Однако даже при условии, что топливо с нулевым уровнем выбросов для маршрута будет поставляться по сравнительно невысокой цене – из Ближнего Востока или Австралии, в 2030 году для операторов судов ожидается увеличение общей стоимости владения на 35–45%. Учитывая ожидаемый спрос со стороны грузовладельцев, такие механизмы, как, например, целевые коалиции спроса, могут позволить распределять дополнительные расходы по всей цепочке создания стоимости. Подобные механизмы сложно разрабатывать и внедрять на глобальном уровне, но заключение ряда соглашений по конкретным коридорам между компаниями, заинтересованными в их декарбонизации, может снизить стоимость перехода на нулевые выбросы и стать образцом для внедрения в других регионах мира.
Декарбонизация мирового судоходства началась далеко не вчера. С 2019 года в финансовом секторе успешно применяются «Принципы Посейдона» – экологическая инициатива ряда крупных финансовых организаций. При принятии решений о кредитовании судоходных компаний банки учитывают степень экологичности и энергоэффективности объектов морского транспорта. Критерии оценки коррелируют с целевыми показателями по сокращению выбросов углекислого газа в атмосферу, принятыми IMO. В мае этого года вступили в силу и «Принципы Посейдона» для морского страхования, первая отчетность по ним ожидается к концу 2022 года.
Среди новаторских отраслевых инициатив по ускорению декарбонизации морских грузоперевозок – коалиция «К нулевым выбросам» (Getting to Zero), объединяющая компании со всей цепочки создания добавленной стоимости в морском судоходстве. Фрахтователи и судоходные компании также могут взять на себя обязательства по «Морской грузовой хартии», которая позволяет оценить деятельность по фрахтованию судов на соответствие климатическим целям или установить научно обоснованные целевые показатели по декарбонизации для судоходства. Также компании из любых отраслей могут присоединиться к «Коалиции первопроходцев» (FMC) – инициативе, запущенной американским правительством в сотрудничестве со Всемирным экономическим форумом в ноябре 2021 года с целью создания рынков, разработки и продвижения технологий декарбонизации при поддержке крупных компаний, обещающих применить эти технологии и услуги к 2030 году для достижения нулевых выбросов.
«Глобальный морской форум» дает следующие рекомендации для будущих игроков рынка зеленого судоходства: убедиться, что новые суда построены по перспективным проектам, позволяющим впоследствии их модернизировать. Это поможет достичь или превысить целевой показатель – 5% топлива с нулевым уровнем выбросов к 2030 году; участвовать в зеленых коридорах и проектах первопроходцев. Внедрение зеленых коридоров поможет создать благоприятные условия для популяризации использования топлива с нулевым уровнем выбросов и создания соответствующей инфраструктуры бункеровки; стать лидером в области зеленого спроса, будь то обязательства по использованию топлива с нулевым уровнем выбросов или фрахтование судов с нулевым уровнем выбросов. Судовладельцы и операторы уже сейчас могут планировать соглашения о поставках топлива с нулевым уровнем выбросов.
Учитывая обещанный скорый выход на рынок технологий производства топлива и судов с нулевым уровнем выбросов, в Давосе призвали отрасль и политиков уже сейчас предпринимать конкретные действия, чтобы получить сопутствующие выгоды от декарбонизации судоходства: в нынешних реалиях это не только экологическая устойчивость, но и энергетическая независимость экономик.
Анализ ситуации в России от «НГ-Энергии»
В России одним из ведущих разработчиков программ водородной энергетики в судостроении и судоходстве является Крыловский центр. В этом плане заслуживает внимания интервью портала korabel. ru с заместителем директора филиала ЦНИИ СЭТ по направлению водородной энергетики – главным конструктором НВЭ Игорем Ландграфом, которое дается в изложении.
С точки зрения эксперта, в случае водородного судна следует различать возможность разных технических решений. Технологическое направление деятельности Крыловского государственного научного центра касается прямого превращения химической энергии водорода в электроэнергию в так называемых топливных элементах. Хотя в принципе возможен другой вариант, который подразумевает наличие водородного двигателя на судах и кораблях. Это когда водород сжигается в окислительной среде и парогазовая смесь поступает в турбину, где происходит механическое срабатывание энергии.
Во внешнем облике водородного судна нет никаких изменений по сравнению с традиционным обликом. Максимум – не будет следов выхлопных газов от движущегося судна. Но на самом деле это фактически революция в энергетике. Основная особенность таких судов в том, что они могут быть полностью оснащены электродвижением. Так как топливный элемент – это устройство, в котором непосредственно генерируется электроэнергия, то вся цепочка – от винта до топливного элемента – может быть построена только на принципах работы электрооборудования.
Самое главное, что такие суда с точки зрения энергетики обладают абсолютной экологической чистотой. А также их преимущество в том (особенно это важно для боевых кораблей и подводных лодок), что это малошумная энергетика. Поэтому обнаружить такие суда и корабли – довольно проблематичная задача.
Исходя из всего сказанного, можно сформулировать следующее. Суда на водородных топливных элементах – это экологически чистые суда, обладающие хорошими характеристиками с точки зрения обитаемости экипажа и условий размещения пассажиров. А концепция, пожалуй, состоит в том, что традиционная энергетика с газовой турбиной, дизелями, котлами и прочим заменяется на абсолютно инновационный продукт.
В своем недавнем Послании президент сказал, что в 2023 году в России появится первый водородный автобус. А к 2024 году будет создано первое водородное судно малой мощности на топливных элементах.
При создании судов на топливных элементах приходится решать также несколько других вопросов, главный из которых – организация заправки водородом. Так называемых водородных заправок в России пока просто нет. То есть помимо судовой инфраструктуры нужно будет создавать и наземную.
Так что конец 2023-го, может быть, середина 2024 года – это реальные сроки, когда можно будет представить первое судно на водороде, а не просто демонстратор, который в принципе можно создать в более сжатые сроки. А здесь речь идет все-таки о судне, способном выполнять свои непосредственные функции. Если это экскурсионно-прогулочное судно, то на нем как минимум должно быть 10–15 пассажиров плюс экипаж.
Проблема возникает с водородными заправками, хотя на первых порах ее можно закрыть за счет импорта. Подобного типа водородные заправки для автомобилей уже сотнями существуют в мире. На Западе есть фирмы, которые могут поставлять под ключ готовые водородные станции.
Но вопрос даже не в том, будет это импорт или нет. Для начала необходимо определиться с потребностью. Если в России будет одно-два судна, то хватит и одной заправки. А если появится целый водородный флот, то это будет уже совсем другая история с созданием целой заправочной сети.
Кроме того, в перспективе это должно коснуться и применений. Не так давно директор по развитию Северного морского транзитного коридора высказался, что Арктика с большой надеждой смотрит на водородную энергетику. Это касается оснащения ледоколов, танкеров, а в дальнейшем и всей инфраструктуры – те же заправки вдоль Северного морского пути, чтобы караваны таких судов могли спокойно продолжать движение. Но это уже совсем далекие перспективы, пока мы будем начинать с малых судов.
В плане мирового развития морского транспорта на водороде – это направление по сравнению с автомобильным транспортом не так широко развито. Автомобилей, автобусов уже насчитываются десятки тысяч, а скоро будут и миллионы. По морскому сегменту – есть несколько концепт-проектов, которые сейчас реализуют в Голландии, Норвегии, Финляндии и еще ряде стран.
Но все они отличаются небольшой мощностью источника электроэнергии – топливных элементов. Максимум, мне известный, – это что-то около 300 кВт. По сравнению с тем, что потребуется, например, танкеру, где будут нужны десятки МВт, – это капля в море. К такой цели нужно идти постепенно, небольшими шагами.
Если посмотреть с точки зрения судовладельцев, то пока особого интереса к этому нет. Во-первых, российские предприниматели в своей массе не готовы воспринимать перспективные проекты, которые только в разработке, не готовы их финансировать. Во-вторых, с этими технологиями мало кто пока знаком и мало кто понимает, как это работает.
В плане технологий стоит упомянуть направление по созданию твердополимерных топливных элементов. Во-первых, топливные элементы на основе твердополимерного электролита (протонообменной мембраны) на сегодняшний день занимают более 80% мирового коммерческого рынка. И, во-вторых, они наиболее адаптивны по своим характеристикам в применении на транспорте, в том числе на судах.
Интерес к водородной энергетике и перспективам ее использования в отечественном флоте проявляют компания «Морречфлот» – ассоциация из Ленинградской области, «Нева Тревел Компани», INOK TM и ряд других.
В Германии, во Франции, в Испании уже есть опыт внедрения энергосистем на топливных элементах. Немецкие подводные лодки проектов 212 и 214 способны находиться в подводном положении без всплытия до 14 суток, французы анонсируют подводную автономность уже в районе до 20.
На самом деле эти преимущества ЭУ с ТЭ делают их применение актуальным для различных типов морских и речных объектов. Например, возрождающийся у нас в стране рыбопромысловый флот. К этому аргументу у меня есть пример из Чили, где тоже стали активно продвигать технологии водородной энергетики. У них есть проблема. Их промысловый флот состоит из 2–3 тыс. баркасов, работающих на дизельном топливе. Причем это довольно старые суда. Соответственно двигатели на них мало того что шумят, они еще и загрязняют водные территории. И страны Европы просто отказываются покупать у них рыбу по той причине, что чилийские суда загрязняют своими выхлопными газами, пятнами мазута и так далее акватории промысла. А рыба при этом теряет свои качества. Поэтому там сейчас всерьез задумываются об оснащении рыболовецкого флота топливными элементами. Еще есть такой момент – промысловое судно не должно шуметь, чтобы не распугать добычу. Существуют разведывательные суда для оперативной разведки местоположения косяков рыбы. Вот и такие суда, если заменить газотурбинный или дизельный двигатель на двигатель на топливных элементах, будут действовать гораздо более эффективно.
