Ренессанс самого грязного энергоносителя

Одно крупное энергетическое издание (oilcapital.ru) в своей полемической статье о будущем угля написало: «Оптимисты готовятся к приходу водорода, пессимисты предполагают экономить нефть, а реалисты знают, что скоро начнется новая эра угля». И это не только мнение российских экспертов.

Британское информационное агентство ВВС в конце прошлого года разместило материал о возрождении угля. В нем отмечается, что уголь переживает ренессанс. Самое грязное топливо и главный источник парниковых газов в энергетике вновь пользуется бешеным спросом, несмотря на обещания всех стран мира сократить выбросы ради борьбы с глобальным потеплением. Напомним читателям, что на последней международной конференции COP26 в шотландском Глазго более 40 стран пообещали отказаться от этого энергоносителя. В их числе – Польша, Вьетнам и Чили, одни из основных потребителей угля в мире. После 2030 года они больше не будут строить новые угольные электростанции и инвестировать в уголь. Тем не менее мировые лидеры по использованию угля – Австралия, Индия, Китай и США – соглашение не подписали. Россия подписала лишь один из ключевых документов, принятых на недавнем климатическом саммите в Глазго, касающийся защиты лесов.

Встает вопрос: почему же страны так неохотно отказываются от угольной генерации, если она и является причиной выбросов в атмосферу значительных количеств двуокиси углерода?

Схема закачки двуокиси углерода с угольных электростанций в подземные пласты.  Источник: Gassnova

Роль электростанций

По данным МЭА, сегодня во всем мире работает около 8500 угольных электростанций. Имея мощность свыше 2000 ГВт и выдавая в целом более трети всей электроэнергии, они при этом производят пятую часть мировых выбросов парниковых газов – больше, чем любой другой источник. И хотя сокращение выбросов стало ключевым глобальным приоритетом, в ближайшие пять лет тем не менее планируется ввести в эксплуатацию более 300 новых угольных электростанций.

Большая часть существующих в мире угольных электростанций приходится на страны с формирующимся рынком и развивающиеся страны. Например, примерно 60% электроэнергии, вырабатываемой в Китае, Индии и Индонезии, производится из угля. При этом почти 90% новых угольных электростанций, строящихся во всем мире, также находятся в странах с формирующимся рынком и развивающихся странах, в основном в Азии. Напротив, потребление угля в странах с развитой экономикой достигло своего пика в 2007 году, хотя в среднем по этим странам на его долю по-прежнему приходится 20% электроэнергии.

В этой связи заслуживает внимания мнение директора Института региональных проблем Дмитрия Журавлева, который отмечает неравномерное распределение залежей угля по планете. Основные его запасы находятся в Китае, Монголии, Казахстане, на российском Дальнем Востоке и в Сибири. В этих регионах сосредоточено около 70% мировых запасов этого энергоносителя. Поэтому, с точки зрения Журавлева, сокращение угольной генерации прежде всего в ЕС, а также США не является признаком того, что уголь сдает свои позиции в мировой энергетике. Спрос на него по-прежнему остается стабильным и даже растущим, если принимать во внимание не только энергетику, но и другие отрасли промышленности. Например, сегодня такая важная промышленная отрасль, как металлургия, просто не может обойтись без угля.

Решение проблем металлургии с помощью водорода пока в известной степени дорога в будущее. Хотя надо признать, что в черной металлургии уже разработана технология получения железа путем непосредственного восстановления рудных концентратов водородом или синтез-газом, то есть смесью водорода и метана.

Понятно, что таким образом устраняются стадии доменного передела, производства кокса и агломерата. Это резко сокращает выбросы в атмосферу вредных веществ. Но возникает проблема с хранением водорода. Дело в том, что в данных процессах применение газообразного водорода экономически невыгодно, а для использования жидкого водорода необходима установка дорогостоящих криогенных баков со специальной термоизоляцией. Другими словами, доступные технологии применения водорода в металлургии еще впереди.

Модернизация генерации

Анализ МЭА показывает, что угольные электростанции в Азии относительно молоды – в среднем 13 лет, а срок службы обычно составляет 40 или 50 лет, что представляет собой иную финансовую проблему, чем стареющие, близкие к выходу из эксплуатации угольные электростанции в большинстве стран с развитой экономикой. В некоторых странах подверженность местной банковской системы угольным активам сопряжена с реальными финансовыми рисками. Быстрое закрытие угольных шахт, если не будет организовано восстановление теряющихся вследствие этого рабочих мест, приведет к экономическим и социальным потрясениям, а также пополнит и без того обширный глобальный список заброшенных и загрязненных участков добычи, в которых продолжаются спонтанные выделения метана в течение десятилетий после закрытия, что в значительной степени способствует глобальному потеплению.

Карта размещения наиболее крупных месторождений угля (выделено коричневым) в мире.  Карта Михаила Митина

Но чтобы добиться реального прогресса в достижении цели по сокращению выбросов парниковых газов, одного этого будет недостаточно: также необходимо бороться с выбросами от существующих заводов. Эта задача требует политической воли и значительных финансовых ресурсов, которые выходят далеко за рамки закрытия угольных электростанций, их модернизации с использованием технологий улавливания углерода или использования топлива с более низким уровнем выбросов.

В этом плане заслуживает внимания подготовленный учеными Массачусетского технологического университета в Бостоне (MIT) доклад, в котором были проанализированы перспективы использования угля. Он был опубликован несколько лет назад. Эти данные приводит немецкий журнал Spiegel. В США считают, что и в случае законодательного ограничения выбросов двуокиси углерода уголь будет играть даже возрастающую роль. Главной причиной этого, по мнению ученых, является то, что это топливо дешево и представлено на планете в изобилии. Причем его активное использование предполагается не только в таких «пороговых между промышленно развитыми и развивающимися странами, как Индия и Китай, но даже в США», утверждается в 192-страничном докладе американских ученых. Ведь если исходить из данных Rhodium Group – научно-исследовательского института в Нью-Йорке, в США в 2021 году использование угля в энергетике возросло на 17%, тогда как до этого, с 2015 года, угольная генерация лишь сокращалась. Это связано со стремительным повышением цен на природный газ и неспособностью нормативно ограничить использование угля в энергетике.

Преимуществом угля, утверждается в массачусетском докладе, является то, что в отличие от нефти его месторождения находятся и на территории США, и в многочисленных беспроблемных с политической точки зрения регионах мира. Но американские ученые исходят и из другой предпосылки, анализируя будущее угля. Речь идет о реальной опасности климатической катастрофы, связанной с выбросами парниковых газов. В этой связи правительства США и других стран будут принимать меры по ограничению подобных выбросов. Перед энергетикой ставится задача в короткий период времени найти технологии, которые позволят улавливать двуокись водорода из выбросов угольных электростанций и размещать его в надежно защищенных местах.

К этой проблеме не существует универсального подхода, поскольку многое зависит от местных законов, конкретных контрактов и вариантов финансирования. Полный процесс перехода угольного региона может растянуться на десятилетия. Необходимы шаги для поддержки и переподготовки рабочих и семей, средства к существованию которых в настоящее время зависят от добычи, перевозки и сжигания угля. Сообществам и предприятиям также потребуется помощь, чтобы справиться с затратами на очистку и воздействием на окружающую среду вывода из эксплуатации угольных электростанций.

Недавние инициативы в Чили и Польше, считает МЭА, демонстрируют, как учреждения по финансированию развития могут работать с ключевыми заинтересованными сторонами с целью поэтапного отказа от использования угольной энергии при одновременном устранении негативных социальных и экологических последствий.

В случае этих двух стран скорее всего речь идет о предпринимаемых усилиях по замене угольной генерации другими способами получения необходимой этим странам электроэнергии. Так, Enel Chile объявила о новых проектах в области возобновляемых источников энергии в Чили, которые являются частью стратегического плана компании на 2022–2024 годы.

На севере страны начнется строительство двух солнечных электростанций мощностью около 773 МВт. В то же время на юге будут построены два ветропарка, оснащенные системами накопления и хранения энергии, первые подобные проекты, которые будут реализованы компанией Enel Green Power в Чили. Их общая мощность составит 286 МВт, из которых 226 МВт составит энергия ветра и примерно 60 МВт придутся на системы накопления энергии.К 2024 году компания введет 3,3 ГВт новой возобновляемой генерации, причем 1,3 ГВт из них уже строятся и будут подключены к системе к началу 2022 года.

А в Польше стали делать ставку на ядерную энергетику. Энергетическая политика Польши до 2040 года базируется на трех принципах: справедливый переходный период; энергетическая система с нулевым уровнем выбросов углерода; чистый воздух. В этих рамках Польша планирует построить к 2043 году шесть атомных энергоблоков.Государственный секретарь Польши по стратегической энергетической инфраструктуре Петр Наимски заявил еще весной прошлого года на радиостанции RMF FM, что первый энергоблок будет построен в Восточной Померании, как ожидается, он начнет работать в 2033 году.

По последним данным, основная ставка Польши скорее всего будет сделана на малые модульные АЭС, которые становятся новым «хитом» мировой электроэнергетики. Во всяком случае, две крупнейшие польские компании независимо друг от друга уже заключили соответствующие договоры с поставщиками оборудования. В данном случае речь идет о блоках по 77 Мвт в каждом. Эти станции (от 1 до 12 блоков) будут введены в эксплуатацию до 2029 года.

Проблема субсидий

С точки зрения МЭА, значительные проблемы представляет перераспределение финансовых средств. Речь идет прежде всего об устранении субсидий в угледобывающую промышленность. Это, по утверждению МЭА, должно быть приоритетом, поскольку, несмотря на его неблагоприятное воздействие на загрязнение, уголь в значительной степени субсидируется. В 2020 году угольная промышленность в мире получила 18 млрд долл. в виде субсидий – денег, которые можно было бы потратить на другие технологии, улучшение электросетей и помощь работникам угольной промышленности в переобучении для новой карьеры.

Прозрачные и конкурентные рынки производства электроэнергии – особенно в сочетании с той или иной формой платы за выбросы углерода или налога – ускорили бы переход от угля. Понятно, что нельзя поэтапно отказаться от загрязняющих окружающую среду угольных электростанций, если в стране нет низкоуглеродных источников энергии, таких как солнечная, ветровая, гидроэнергия и ядерная энергия, готовых компенсировать слабину. На пути, изложенном в недавней «дорожной карте» МЭА к Net Zero к 2050 году, общий объем инвестиций в энергетику во всем мире вырастет менее чем с 2 трлн долл. в настоящее время до 5 трлн долл. к 2030 году.

Инвестиции частного сектора будут иметь жизненно важное значение для финансирования более чистых источников энергии, которые заменят уголь, но директивные органы должны взять на себя ведущую роль в мобилизации и стимулировании такого масштабного увеличения инвестиций. Разработка финансовых инструментов, связанных с устойчивостью и поддерживающих энергетический переход, может открыть новые способы финансирования сокращения выбросов через рынки капитала, опираясь на огромный спрос инвесторов на инвестиции, связанные с климатом.

Исходя из вышеизложенного, отказаться от угля быстро не получится, предупреждает МЭА. В 2022 году мир сожжет его еще на 1,5% больше, чем в прошлом. Причем это не временный ковидный сбой, а вполне новая тенденция. «То, как сейчас развивается ситуация, позволяет предположить, что потребление угля в мире вырастет в 2022 году до невиданного доселе уровня и останется на нем до конца 2024 года», – говорится в ежегодном угольном отчете МЭА.

Как же видят перспективы мирового угольного рынка в России? В мае прошлого года Аналитическим центром при правительстве РФ была опубликована на данную тему аналитическая записка. В ней утверждается: «Несколько реальных проблем оставляют углю значительную роль в текущей жизни, хотя, в общем, все согласны, что его массовое использование затрудняет сохранение климата. Первым можно поставить иногда ускользающий от внимания фактор существования во многих странах – Китай, Индия, ЮАР, Россия, Индонезия, США, Польша, Германия и т.д. – больших угольных регионов, стоимость модернизации которых «от угля» должна быть учтена в стратегиях наряду с реформами в энергетике. Дешевизна и доступность «домашнего» угля и голоса шахтеров на выборах все еще оказываются факторами его устойчивости при всей его неэкологичности. Разумеется, вытеснение угля идет, в новых проектах он уже не самый дешевый источник энергии. Но многие страны еще не могут или не имеют средств отказаться от угля либо же выносят этот отказ довольно далеко за 2030 год. Дешевизна угля в условиях рецессии 2020–2021 годов опять дала ему шанс: МЭА ожидает в текущем году рост потребления угля даже в ЕС, хотя это выглядит странным на фоне большого «Зеленого соглашения», которое сейчас обсуждается. Многое будет зависеть от новых технологий улавливания СО2, более чистых технологий выработки электроэнергии на угле, а также доступности (дешевизны) этих технологий для развивающихся стран. Снижение роли угля в мире – это не просто действия разрозненных энергетических компаний, а важный элемент мировой стратегии развития».