Зеленый императив: развитие чистой энергетики ускоряется

На рубеже веков все, что связано с солнцем и ветром, называлось «зеленая энергетика». Именно так, в кавычках. Сейчас они сняты. Однако интуитивное понятие не стало термином, к зеленым источникам причисляют и биотопливо, и приливную и геотермальную энергетику, и даже водород, рынок которого находится в эмбриональном состоянии.

Зеленую энергетику еще называют возобновляемой и безуглеродной, но это разные вещи. Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) не равны безуглеродным. Атомные электростанции не дают выбросов парниковых газов, однако их топливо – производные урана – в природе конечно. То есть АЭС не оставляют углеродного следа, но их энергия невозобновляемая. С другой стороны, биомасса (или попросту дрова) при горении дает выбросы углекислого газа (CO2), поэтому энергия не является безуглеродной, но это возобновляемый источник: деревья растут.

Из-за нулевого или минимального воздействия на природу солнечные, ветряные, атомные и гидроэлектростанции выделяют в группу зеленой, или чистой, энергетики (Clean energy, далее ЧЭ). Ее противопоставляют энергетике на основе ископаемого топлива – нефти, газа и угля. Их основа – углерод, который в реакции горения соединяется с кислородом и выделяет тепло и CO2.

Ископаемые источники – невозобновляемые, то есть в какой-то момент закончатся. Сжигание их на тепловых электростанциях (ТЭС) дает выбросы CO2, повышающего температуру на планете, а также окиси азота (NO) и твердых частиц, поражающих дыхательную систему человека.

Инвестиции во все виды ЧЭ за пять прошедших лет выросли почти на 50% и только в 2023-м составили $1,8 трлн. Об этом говорится в отчете Международного энергетического агентства (МЭА) «Мониторинг рынка чистой энергии» (Clean Energy Market Monitor), опубликованном в марте 2024 года. Чистая энергетика стала одной из крупнейших отраслей мировой экономики. Кроме частных инвестиций c 2019 года, развитие ЧЭ поддержали меры правительств по ее стимулированию – сначала для восстановления экономик после пандемии, затем для смягчения последствий энергетического кризиса 2022 года. Эти меры наложились на идущий уже более десятилетия процесс снижения стоимости компонентов для солнечных панелей и ветряных турбин благодаря технологиям и масштабу производств.

В погоне за ветром: что мешает странам перейти на использование только зеленой энергетики

Солнечная генерация в прошлом году показала рекордный годовой рост – 85%, ветряная – на 60%. Новые установленные мощности достигли 540 ГВт. Эти два вида – основа чистой энергетики. Однако им свойственна высокая концентрация: либо в развитых экономиках, либо в развивающихся, в первую очередь в Китае. Неравномерность развития ЧЭ по странам имеет в каждой из них свои причины.

Евросоюз первым поставил цель выйти на углеродную нейтральность к 2050 году, под нее были приняты программы и законы как на уровне ЕС, так и отдельных стран. Операторы солнечных и ветряных станций получали щедрые субсидии, налоговые вычеты и льготы, но в последние два года не они были главным стимулом. Отказ от российского газа и взрывы на «Северных потоках» снизили поставки примерно на 150 млрд кубометров трубопроводного газа в год. Следствием стал режим жесткой экономии, кризис в газохимии и производстве удобрений, но одновременно и опережающие инвестиции в ЧЭ.

Россия показала наименьший рост: доля чистой энергетики по итогам прошлого года составила меньше 2%, по данным МИЭ. Госпрограммы и меры поддержки операторов солнечных и ветряных станций в стране есть, но причина медленного роста в другом – в обилии ископаемого топлива. Ставку на нефть и газ сделал в 1964 году глава правительства Алексей Косыгин. Этот курс позволил поддержать открытия месторождений в Западной Сибири в 1970-х: бюджет наполовину стал обязан нефти и газу.

Инерция сохранилась до сих пор, неслучайно бюджет РФ принимается с учетом прогнозных цен на нефть. Конечно, обилие таких ресурсов – это плюс. Но оно же и минус. Несмотря на форсированное строительство ГЭС и АЭС с середины прошлого века, нефть, газ и уголь остаются главными видами топлива, и экономического смысла строить ветряки при доступном газе мало.

Почему газовая и атомная электроэнергия окончательно позеленела

США – тоже нефтегазовая страна. Она номер один в мире по добыче нефти (следом идут Россия и Саудовская Аравия), а по газу занимает 1-е место с большим отрывом от соперников по первой тройке (России и Ирана). При этом Соединённые Штаты законами стимулируют развитие чистой энергетики, которая вытесняет уголь – ради улучшения окружающей среды. Меры закреплены в Акте о снижении инфляции (Inflation reduction act, IRA), принятом в августе 2022 года.

Китай – главный мировой импортер ископаемых видов топлива, поскольку их потребление не успевает за внутренним производством. 70% нефти и газа страны – импортные. Снизить импорт помогает чистая энергетика. МЭА считает, что к 2025 году потребление электроэнергии в мире вырастет на 2500 ТВт·ч к уровню 2022-го и половину роста обеспечит Китай. Развитие ЧЭ поддерживает и государство. КНР планирует выйти на углеродную нейтральность экономики к 2060 году. В этом помогут стимулы, прописанные в документах 14-й пятилетки (2021–2025). Скажется и финансовый фактор: более низкая стоимость заимствований и труда, чем в ЕС или в США. Результаты этого – лидерство в ЧЭ.

Один из разделов мониторинга МЭА посвящен электромобилям (EV) как части ЧЭ. На страны-члены Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) и Китай пришлось 95% их мировых продаж. В 2023 году продажи EV достигли 14 млн единиц, то есть в годовом выражении выросли на 35%. В Поднебесной каждый третий проданный автомобиль был на электрической тяге, в ЕС – каждый четвертый.

Атомная энергетика прибавила в 2023-м только 5,5 ГВт новых мощностей, но в этой отрасли колебания год к году – обычное явление с учетом долгих сроков строительства реакторов и крупным начальным инвестициям. В прошлом году началась реализация пяти проектов, на начало 2024-го в мире 58 реакторов находились на этапе строительства, их общая мощность – свыше 60 ГВт.

Мощность установок электролиза для производства водорода показала в прошлом году наибольший рост – 360%, но он связан с низкой базой. ЕС уступил лидерство КНР, а США показали умеренный рост.

Нереализованный потенциал: что даст России разработка редкоземельных металлов

Самый слабый рост отмечен в разделе «энергоэффективность». Она в 2023-м выросла лишь на 1% – это в четыре раза меньше, чем определено в документах COP28 (Климатический саммит ООН, проходивший в декабре 2023-го) до 2030 года.

В целом электроэнергетика с низкими выбросами увеличила мощности по итогам прошлого года до 1800 ТВт·ч, несмотря на перебои в выработке на ГЭС из-за засух и вынужденных простоев АЭС в Западной Европе. Выработка энергии с помощью ископаемых видов топлива выросла на 850 ТВт·ч, однако солнечную и ветряную энергетику догнать не смогла: они показали рост на 910 ТВт·ч и 885 ТВт·ч соответственно.

Доля чистой энергетики в мировом энергобалансе напрямую влияет на снижение выбросов. Ввод солнечных, ветряных и ядерных мощностей, а также рост продаж EV за последние пять лет снизил годовые потребности в ископаемом топливе на 25 эксаджоулей. Это эквивалент 5% годовой потребности в них. Он равен спросу на нефть, газ и уголь в 2023 году таких стран, как Япония и Южная Корея, вместе взятых.

Программа энергетического перехода требует не только роста доли ЧЭ в мировом балансе, но и снижения интенсивности воздействия энергетики на окружающую среду. МЭА рассчитало три возможных сценария, которые различаются в зависимости от климатических целей.

Почему Евросоюз никогда не откажется от "зеленой" энергетики

Сценарий NetZero (нулевые выбросы к 2050 году) исходит из того, что миру необходимо до конца столетия не допустить повышения температуры на планете больше чем на 1,5°С. Вариант APS (Announced pledges scenario, сценарий объявленных обязательств) учитывает планы правительств, которые могут стать законами, но пока находятся на стадии обсуждения и могут быть не выполнены.

Вариант STEPS (Stated policies scenario, сценарий заявленной политики) учитывает меры, которые уже утверждены в виде законов. Их выполнение весьма вероятно. Тем не менее в долгосрочных прогнозах МЭА ориентируется на NetZero, с оптимизмом полагая, что два других сценария приблизятся к нему.

Согласно Net Zero-2050, уже к 2030-му зеленая энергетика должна вырасти к уровню прошлого года в три раза, а энергоэффективность – в два. Это очень амбициозные цели, и МЭА допускает, что они не будут достигнуты. Однако вектор развития ЧЭ таков, уверено Энергетическое агентство, что ни замедления развития, ни разворота уже не будет и мир продолжит движение к чистому будущему.