Энергопереход: перезагрузка

ТРЕНДЫ / ИЮЛЬ #4_2023
Текст: по материалам ежемесячного дайджеста ЦАИР Фото: Unsplash.com, Страна Росатом

Современная геополитическая ситуация вызвала серьезные сбои в глобальных цепочках поставок энергии и энерготехнологий. Растущие цены на энергию и материалы создают препятствия на пути энергетического перехода. Озабоченность по этому поводу выражают политики и бизнесмены по всему миру. Выступая на майском саммите G7 в Хиросиме, исполнительный директор Международного энергетического агентства (МЭА) Фатих Бирол изложил свою концепцию энергетической безопасности. Центр аналитических исследований и разработок (ЦАИР) в своем ежемесячном дайджесте приводит главные тезисы этого выступления.

По мнению МЭА, «энергетика находится на ранней стадии новой промышленной эры — ​эры технологий „чистой“ энергии». Технологические направления, находившиеся в зачаточном состоянии в начале 2000‑х (например, солнечная и ветровая энергетика) и в 2010‑х (электромобили, производство аккумуляторов), превратились в значимые отрасли индустрии.

МЭА полагает, что масштабы и значение этих и других ключевых отраслей «чистой» энергетики будут быстро расти. Страны по всему миру сосредоточивают усилия на продвижении ряда технологий с целью ускорения перехода на «чистую» энергию, укрепления энергетической безопасности и успешной конкуренции в новой глобальной энергетической экономике. Мировой энергетический кризис должен простимулировать волну инвестиций, которые в ближайшие годы потекут в целый ряд отраслей. В этом контексте разработка надежных, устойчивых и стабильных цепочек поставок «чистой» энергии имеет жизненно важное значение.

Выработав (в соответствии со своими сильными и слабыми сторонами) собственную промышленную стратегию, каждая страна должна определить, как она может извлечь выгоду из возможностей новой энергетической экономики.
Возможности и риски
Переход к «чистой» энергии открывает широкие возможности для роста и занятости в новых и расширяющихся отраслях. Если все страны полностью выполнят свои обязательства в области энергетики и климата, то к 2030 году объем мирового рынка ключевых технологий массового производства «чистой» энергии составит около $ 650 млрд в год, более чем в три раза превысив современный уровень. Количество рабочих мест в сфере производства «чистой» энергии увеличится более чем в два раза: с 6 млн до почти 14 млн к 2030 году, причем более половины этих рабочих мест будут связаны с электротранспортом, фотоэлектрическими модулями, ветроэнергетикой и тепловыми насосами. Продвижение перехода на «чистую» энергию приведет к дальнейшему ускоренному росту промышленности и занятости в ней населения после 2030 года.

Однако в цепочках поставок «чистой» энергии — ​как для технологий, так и для используемых в них материалов — ​есть слабые звенья.

Сегодня Китай доминирует как в производстве, так и в поставках большинства таких технологий. С одной стороны, инвестиции Китая в «чистую» энергию сыграли важную роль в снижении стоимости ключевых технологий по всему миру. С другой стороны, очевидная неравномерность присутствия стран в глобальных цепочках поставок создает потенциальные проблемы. Для таких массовых энерготехнологий, как ветроэнергетика, батареи и аккумуляторы, электролизеры, солнечные модули и тепловые насосы, на три крупнейшие страны-­производителя приходится не менее 70 % производственных мощностей по каждой технологии, причем везде доминирует Китай.

Обеспеченность производства ресурсами (бо́льшая их часть сильно сконцентрирована) тесно связана с географическим распределением добычи важнейших полезных ископаемых. Например, Конго производит 70 % мирового объема кобальта; более 90 % мирового производства лития приходится на долю всего трех стран. Узкое место в цепи поставок делает всю ее уязвимой к инцидентам, связанным как со стихийными бедствиями, так и с техническими сбоями или же с политикой отдельной страны.

Риски, характерные для подобных цепочек поставок, уже привели к увеличению стоимости технологии «чистой» энергии в последние годы. Рост цен на кобальт, литий и никель повлек за собой первое в истории удорожание аккумуляторов (почти на 10 % по всему миру в 2022 году). После нескольких лет снижения также возросла стоимость ветряных турбин за пределами Китая, а с первой половины 2020 года цены на сталь и медь выросли примерно вдвое. Аналогичные тенденции наблюдаются и в цепочках поставок солнечных фотоэлектрических установок.
Географическое распределение по сегментам цепочки поставок, 2021 г.
Добавить устойчивости
Страны пытаются повысить устойчивость и разнообразие цепочек поставок «чистой» энергии, одновременно конкурируя за экономические возможности. В США свидетельством этой политики стал Закон о снижении инфляции (Inflation Reduction Act of 2022), его главные задачи — ​развитие «чистой» энергетики, обеспечение доступности лекарственных препаратов, а также сокращение дефицита и снижение уровня инфляции. Закон предусматривает $ 369 млрд инвестиций в климат и энергетику. В Европейском Союзе действуют пакет Fit for 55 (развитие «зеленого» курса ЕС, пакет законодательных актов в области климатической, энергетической, сельскохозяйственной, транспортной и налоговой политики), а также план REPowerEU (план Европейской комиссии по отказу от потребления российского ископаемого топлива до 2030 года). Известна японская программа «Зеленая трансформация» (одна из ключевых инициатив новой энергетической политики Японии). В Индии принята схема стимулирования производства, поощряющая выпуск солнечных фотоэлектрических панелей и батарей. Китай работает над достижением и даже превышением целей своего последнего пятилетнего плана.

Страны, правильно реализующие свои промышленные стратегии в области «чистой» энергии, смогут получить значительные дивиденды. Разработчики и инвесторы внимательно следят за политикой, способной обеспечить им конкурентные преимущества на различных рынках, и будут позитивно реагировать на меры поддержки.

Сейчас около 25 % заявленных в мире проектов производства солнечных фотоэлектрических модулей находятся в стадии строительства или же начнут реализовываться в ближайшее время.

Аналогичный показатель для проектов производства батарей для электромобилей составляет около 35 %, а для электролизеров — ​менее 10 %. Наиболее высока эта доля в Китае, где на продвинутой стадии реализации уже находятся 25 % от общего объема производства солнечных фотоэлектрических модулей и 45 % производства батарей для электромобилей. А вот в США и в Европе строятся менее 20 % заявленных предприятий по производству батарей и электролизеров.

Относительно короткие сроки ввода производственных мощностей в эксплуатацию (в среднем от одного до трех лет) означают, что в странах с благоприятной для инвестиций средой портфель проектов может стремительно расширяться. Производственные проекты, заявленные в одной стране сегодня, могут в конечном итоге оказаться фактически разработанными в другом месте в ответ на изменения в политике и развитии рынка.
Заявленные проекты и уровни развертывания ключевых технологий «чистой» энергии в сценариях «Заявленные обязательства» и «Чистый ноль», шт.
Разнообразие поставок
Международная торговля жизненно важна для быстрого и доступного перехода на «чистую» энергию, но странам-­покупателям необходимо увеличить диверсификацию поставщиков. Доля международной торговли в мировом спросе на солнечные фотоэлектрические модули — ​почти 60 %, при этом около половины солнечных модулей, произведенных в Китае, экспортируется преимущественно в Европу и Азиатско-­Тихоокеанский регион.

Аналогичная ситуация складывается и с электромобилями: бо́льшая часть компонентов для них идет из Азии в Европу, импортирующую около 25 % батарей из Китая.

Несмотря на то что компоненты ветряных турбин тяжелы и громоздки, международная торговля ветроэнергетическими башнями, лопастями и гондолами распространена довольно широко. Основной игрок в производстве этого сегмента — ​Китай: на его долю приходятся 60 % мировых мощностей и половина общего объема экспорта, бо́льшая часть которого идет в другие азиатские страны и Европу. В США, на одном из крупнейших рынков ветроэнергетики, доля отечественного производства лопастей и втулок менее 25 %. Что касается тепловых насосов, доля международной торговли в мировом производстве менее 10 %, причем бо́льшая ее часть идет из Китая в Европу.

Для многих технологий «чистой» энергии заявленный объем производства до 2030 года непомерно велик. Если все объявленные проекты по расширению производственных мощностей будут реализованы, а все страны выполнят свои климатические обязательства, то к 2030 году один только Китай сможет обеспечить весь мировой рынок солнечных фотоэлектрических модулей, треть мирового рынка электролизеров и 90 % мирового рынка батарей для электромобилей. Заявленных в ЕС проектов будет достаточно для обеспечения всех внутренних потребностей блока в электролизерах и батареях для электромобилей, но Европа по-прежнему будет сильно зависеть от импорта компонентов солнечной и ветроэнергетики, где она сегодня имеет технологическое преимущество. Аналогичная ситуация сложилась и в США, хотя в результате принятия Закона о снижении инфляции весьма вероятно дальнейшее наращивание мощностей в этом направлении. Глобальный портфель заявленных проектов превысил спрос на некоторые технологии (солнечные фотоэлектрические модули, аккумуляторы и электролизеры) и значительно отстал от других (ветровые компоненты, тепловые насосы и топливные элементы).

Это подчеркивает важность разработки правительствами четких и достоверных целевых показателей для снижения неопределенности относительно спроса и принятия инвестиционных решений.
Среднегодовые инвестиции в цепочку поставок технологий «чистой» энергии по категориям в сценарии «Чистый ноль», 2016−2030 гг., $ млрд
В дело вступают полезные ископаемые
Добыча полезных ископаемых — ​единственный этап в цепочках поставок технологий «чистой» энергии, зависящий только от обеспеченности ресурсами. Длительные сроки разработки новых месторождений (с момента создания проекта до выпуска первой продукции может пройти 10 лет) повышают возможности формирования узких мест в производстве «чистой» энергии. Возникают риски безопасности поставок, что делает международное сотрудничество и стратегические партнерства крайне важными. Четкие политические сигналы о будущем развертывании производства особенно важны для снижения риска инвестиций в горнодобывающий сектор, поскольку компании, создающие новые мощности, должны быть уверены в том, что технологии «чистой» энергии, находящиеся далее по цепочке поставок, со временем будут успешно масштабированы.

Большинство заявленных проектов переработки и рафинирования ключевых полезных ископаемых планируется разместить в Китае. Эти процессы, как правило, энергоемки. На Китай приходится 80 % объявленных дополнительных мощностей по производству меди до 2030 года, и он доминирует в объявленных мощностях по переработке полезных ископаемых, используемых в аккумуляторах (95 % по кобальту и около 60 % — ​по литию и никелю). Планируемое время расширения мощностей переработки этих минералов во всем мире значительно отстает от объемов, которые потребуются для быстрого внедрения технологий «чистой» энергии.

Единственная область, в которой к 2030 году можно ожидать избытка мощностей, — ​поликремний для солнечных фотоэлектрических модулей.

Для снижения рисков срыва поставок критически важных полезных ископаемых требуется создание новой диверсифицированной сети международных связей производителей и потребителей на основе не только ресурсов, но и экологических, социальных и управленческих стандартов их добычи и переработки. Новые партнерства должны быть сбалансированы таким образом, чтобы предложить богатым ресурсами производителям, особенно в развивающихся странах, возможность выйти за рамки первичного производства. Накопления запасов также могут обеспечить защиту от сбоев, но комплексный набор политических мер должен включать внимание к стороне спроса, в частности, через программы переработки и поддержку технологических инноваций.
Честная конкуренция
Большинство стран не могут эффективно конкурировать во всех звеньях цепочек поставок технологий «чистой» энергии. Конкурентная специализация часто возникает из-за географических преимуществ, таких как доступ к недорогим возобновляемым источникам энергии или наличие минеральных ресурсов, что может привести к снижению производственных затрат на энергию и товары. Однако конкурентные преимущества могут возникать и при наличии большого внутреннего рынка, высококвалифицированной рабочей силы и побочных эффектов индустриальных отраслей.

Комплексная оценка и развитие этих конкурентных преимуществ должны стать центральным элементом промышленных стратегий правительств, разработанных в соответствии с международными правилами и дополненных стратегическими партнерствами.

Стоимость энергии останется основным фактором, определяющим конкурентоспособность энергоемких отраслей промышленности. Сегодня конкурентоспособность промышленности тесно связана с затратами на энергоносители, особенно на природный газ и электроэнергию, сильно различающимися в зависимости от региона. Например, себестоимость производства водорода с использованием возобновляемой электроэнергии в Китае и США может быть гораздо ниже (3−4 $/кг), чем в Японии и Западной Европе (5−7 $/кг). Это приведет к аналогичным различиям в себестоимости аммиака и стали.

По мере того как страны выполняют свои климатические обязательства, а стоимость электроэнергии из возобновляемых источников продолжает снижаться, разница между регионами, вероятно, несколько сократится, но разрыв в их конкурентоспособности сохранится. Ключевым моментом их промышленной стратегии должны стать обоснованные решения о том, где в цепочке поставок следует специализироваться внутри государства, а где лучше установить стратегическое партнерство или инвестировать в третьи страны.

Новая инфраструктура должна лечь в основу новой энергетической экономики во всех странах. Она охватит такие области, как транспортировка, передача, распределение и хранение электроэнергии, водорода и CO2. Создание инфраструктуры «чистой» энергетики (речь идет не об отдельных предприятиях, а об отраслевой инфраструктуре в целом) может занять более 10 лет. Как правило, это крупные проекты гражданского строительства, соответствующие нормам планирования и экологического регулирования. Хотя строительство в большинстве случаев не затягивается (длится 2−4 года), планирование и получение разрешений могут вызывать задержки и создавать узкие места, а весь процесс занимает от 2 до 7 лет в зависимости от юрисдикции и типа создаваемой инфраструктуры. Сроки реализации инфраструктурных проектов обычно намного больше, чем сроки строительства электростанций и промышленных объектов, которые к ним подключаются.

Промышленные стратегии для производства технологий «чистой» энергии требуют общегосударственного подхода, тесно координирующего требования климатической и энергетической безопасности с экономическими возможностями.
Это означает:

  • выявление и развитие внутренних конкурентных преимуществ;
  • комплексную оценку рисков в цепочках поставок;
  • сокращение сроков получения разрешений, в том числе для крупных инфраструктурных проектов;
  • привлечение инвестиций для ключевых элементов цепочки поставок;
  • подготовку квалифицированных кадров и ускорение инноваций в технологии на ранних стадиях.

У каждой страны своя отправная точка и свои сильные стороны, поэтому каждому государству необходимо разработать собственную стратегию. И ни одна страна не сможет сделать это в одиночку. Даже если страны наращивают свой внутренний потенциал и укрепляют свое место в новой глобальной энергетической экономике, международное сотрудничество в рамках усилий по созданию устойчивой основы для отраслей завтрашнего дня может принести огромные выгоды.
Комментарий аналитиков ЦАИР
Можно спорить о частностях: ​наступит или нет «эра технологий „чистой“ энергии», хлынет ли в индустрию поток инвестиций в качестве одного из результатов энергокризиса и др., но нельзя не согласиться с двумя тезисами данного выступления:

  • добыча и переработка полезных ископаемых — ​базовые условия развития, причем не только для технологий «чистой» энергии;
  • стоимость энергии останется основным фактором, определяющим конкурентоспособность энергоемких отраслей промышленности.

При этом не вполне ясно, почему страны, в чьем распоряжении находятся ключевые сырьевые ресурсы и технологии, вдруг захотят стать частью «диверсифицированной сети международных связей производителей и потребителей», основанной не только на ресурсах, но и на экологических, социальных и управленческих стандартах их добычи и переработки, установленных странами G7.

Отметим, что в докладе редко упоминаются ядерные технологии, хотя и отмечается, что «наибольший рост производства энергии, наряду с солнечными фотоэлектрическими и ветровыми установками, дополняется значительным увеличением производства ядерной энергии». Возможно, это объясняется тем, что увеличение производства солнечной энергии ожидается в 23 раза, ветровой- в 13 раз, а атомной — ​всего в два раза. Согласно прогнозам МЭА, к 2050 году солнечная и ветровая энергия составит около 40 % общего объема первичной энергии, а атомная — ​12 %.

Также можно предположить, что недостаток мощностей будет восполнен за счет ядерной энергии.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ