Енергетичні тренди: в які проекти варто інвестувати кошти

Еволюційні напрямки світової енергетики з початку XXI століття багато в чому зумовлені принципами сталого розвитку. Ставка на енергобезпеку, енергоефективність і низьковуглецеву енергетику з активним спорудженням ВДЕ дозволила галузі увійти в революційно-інноваційний етап свого розвитку.

Сьогодні на енергетичній карті планети динамічно змінюється все: структура генеруючих потужностей, конфігурація енергосистем, влаштування національних енергоринків.

Бум відновлюваної енергетики та розвиток розподіленої генерації спричинили будівництво систем накопичення енергії (energy storage) й інтелектуальних електромереж (smart grid), які, в свою чергу, включають у себе такі технології, як інтелектуальні системи обліку та розрахунків (smart metering), системи управління попитом (Demand Response, DR) та інші.

Для національних і регіональних енергосистем сьогодні характерні процеси децентралізації і локальної автономізації, а споживач перетворився на повноцінного учасника ринку з двостороннім зв'язком, виступаючи у ролі як покупця електроенергії, так і її продавця.

Альтернативне майбутнє. На жаль, Україна на цьому тлі поки залишається в середині 90-х років минулого століття. Архаїчна і політично залежна модель ринку електроенергії разом з адміністративною системою тарифоутворення в країні посприяли консервації сформованої структури генерації, де домінують «динозаври» у вигляді великих АЕС і зношених ТЕС. При цьому енергопостачальна інфраструктура залишається абсолютно стерильною від сучасних технологій. В умовах тотальної державної зарегульованості вкладати інвестиції в галузь сенсу не було.

Однак подібне status quo вічно зберігатися не може. Майбутня лібералізація енергоринку, разом з інтеграцією української енергосистеми в європейську ENTSO-E, відкриває вікно можливостей для інвесторів і нових гравців, які вийдуть далеко за межі традиційної зв'язки АЕС – ТЕС. Причому зміни в динаміці та напрямках розвитку галузі настануть дуже швидко. Власне, вони вже відбуваються. В українській енергетиці напередодні запуску конкурентного ринку все помітнішими стають тенденції, які змінять ландшафт генерації і визначать напрямки вкладення інвестицій уже в найближчій і середньостроковій перспективі.

ВДЕ нарощують позиції. Як тільки в Україні з'явилися перші представники альтернативної «зеленої генерації», компанії традиційної енергетики занервували. «Зелена хвиля» порушувала звичну консервацію галузі та ставила під сумнів перспективи розвитку діючих великих електростанцій. Українську енергетику швидко заполонили нові обличчя, виклики, можливості та проблеми – все це істотно розширило коло учасників і підвищило рівень галузевого дискурсу.

У сектор ВДЕ в Україні вже заходять великі світові гравці – на кшталт General Electric, яка починає спільні проекти з ДТЕК, також просувають свої технології спорудження сонячних електростанцій (СЕС) на місцевому ринку й китайські виробники.

Великі інвестори в Україні у своїх стратегіях сталого розвитку декларують амбітні цілі перейти на 100%-ве використання виключно ВДЕ. Наприклад, IKEA вже має в портфелі 1 ГВт потужності відновлюваних джерел по всьому світу. У своєму «зеленому виборі» трансконтинентальні енергокомпанії керуються не лише економічною логікою, але й питаннями репутації та престижу.

Крім спорудження промислових ВЕС, СЕС і біоТЕЦ, в Україні спостерігається також вибухове зростання кількості просьюмерів. На сьогодні понад 6000 домогосподарств встановили сонячні панелі сумарною потужністю 121 МВт, що становить 10% загальної потужності ВДЕ. Відновлювана енергетика входить у кожен будинок, забезпечуючи громадян автономною енергією і можливістю отримувати додатковий прибуток.

Як випливає з аналітичного звіту американської корпорації Lazard Ltd і агентства IRENA, в період з 2010 по 2017 роки глобальний середньозважений LCOE (середня собівартість кіловат-години протягом усього життєвого циклу електростанції) сонячної енергетики знизився на 73%. Це призвело до зниження ціни кіловат-години СЕС до 3 центів США. При цьому вартість технологій сонячної енергетики продовжує зменшуватися, у зв'язку з чим вона стає все більш доступною як для великих, так і для дрібних інвесторів.

Технології стають простішими і доступнішими – це і панелі на стінах будинків, і сонячна черепиця від Tesla, і сонячні жалюзі (український стартап). Усе йде до того, що в недалекому майбутньому кожен домовласник зможе забезпечити свої потреби в енергії на рівні квартири.

У зв'язку з цим план підвищення до 2025 року частки ВДЕ у виробленні електроенергії в країні до 11% проти нинішніх 2% уже не здається надто недосяжним.

Згідно з прогнозом Міжнародного енергетичного агентства (МЕА, WEO 2017), приріст ВДЕ до 2040 року складе 2/3 загального приросту генеруючих потужностей. Очікується, що вже до 2030 року багато країн зможуть довести частку ВДЕ у своєму енергобалансі до 50–60%.

Як повідомила Mind директор з розвитку Української асоціації відновлюваної енергетики Олена Колтик, за останні три роки в країні було інвестовано в поновлювану енергетику 1,1 млрд євро, проте, щоб зберегти позитивну динаміку, потрібно внести зміни до чинного законодавства.

«Справа в тому, що термін дії існуючої системи стимулювання ВДЕ через «зелений тариф» спливе у 2030 році. Відповідно, багато проектів у 2021–2022 роках матимуть вже недостатній термін окупності, що істотно зменшить обсяг інвестицій. Щоб цього не допустити, необхідно якомога швидше впровадити аукціони, які дадуть можливість укладати договір на 20 років. Це істотно збільшить горизонт планування для інвесторів, а також знизить ціну для споживача», – сказала Олена Колтик.

Технології акумулювання. Прискорений розвиток ВДЕ, які відрізняються нестабільним виробленням електроенергії, каталізувало у світовій енергетиці спорудження високоманеврових потужностей, у тому числі energy storage – систем накопичення електроенергії. Найпоширенішими серед них є електрохімічні літій-іонні батареї.

Безумовно, для підтримки добового і пікового балансу енергосистем і створення маневреного резерву потужності найбільш ефективними, як і раніше, залишаються гідроакумулюючі електростанції (ГАЕС). Сьогодні на світові ГАЕС припадає 96% потужності (169 ГВт) акумулювання електроенергії, при цьому США, Китай, ЄС та інші країни продовжують споруджувати нові гідроакумулюючі станції.

Нарощує свої потужності й українська «Укргідроенерго», що реалізує проекти спорудження Канівської ГАЕС потужністю 1 ГВт, а також добудови 4-го гідроагрегату Дністровської ГАЕС потужністю 0,32 ГВт з можливим подальшим будівництвом гідроагрегатів №5–7.

Однак паралельно з ГАЕС прискореними темпами розвиваються і альтернативні energy storage, обсяги введення в експлуатацію яких за останні 10 років зросли більш ніж усемеро.

За оцінками IRENA, у період з 2014 по 2030 роки загальна потужність акумуляторів для збереження електроенергії на найбільших ринках Північної Америки, Європи та Азіатсько-Тихоокеанського регіону зросте з 0,8 до 250 ГВт. При цьому вартість акумулювання продовжує знижуватися: до 2020 року на окремі технології вона повинна зменшитися в 1,5–2 раза.

Крім літій-іонних батарей, світова енергетика апробує накопичувачі, засновані на інших технологіях. Це установки на стислому повітрі, ванадієві проточні акумулятори, натрій-сірчані батареї. Досліджуються також графенові технології накопичення енергії, механічні гравітаційні та накопичувачі на стислому повітрі. Наприклад, стартап Energy Vault запропонував зберігати електроенергію від ВЕС у конструкціях з бетонних блоків. ККД такої системи – 85%.

Серед найбільших компаній – виробників систем energy storage – відома Tesla, яка побудувала найбільшу систему зберігання енергії в Австралії потужністю 100 МВт, а також AES, Panasonic, NGK Insulators, S&C Electric і Younicos.

Крім установки акумуляторів для балансування ВДЕ і регулювання добових навантажень у енергосистемах, очікується, що energy storage отримають своє активне застосування і на побутовому рівні, як доповнення до домашніх СЕС.

Фото: fluenceenergy.com

У плані спорудження накопичувачів енергії Україна теж прямує за світовим трендом. В. о. директора НЕК «Укренерго» Всеволод Ковальчук раніше неодноразово заявляв, що українській енергосистемі до 2025 року може додатково знадобитися 2,5 ГВт високоманеврових потужностей у вигляді акумуляторних і газопоршневих станцій для балансування ВЕС і СЕС.

Як випливає з аналітичного звіту «Укренерго» під назвою «До питання розвитку ВЕС і СЕС у складі ОЕС України», до 2025 року може бути побудовано 0,5 ГВт акумуляторних станцій.

«Одним з найефективніших з великої кількості можливих є такий сценарій: впровадження систем акумулювання електроенергії для компенсації флуктуацій потужностей ВЕС та СЕС в обсягах 0,1 ГВт на рівні 2021 року, 0,5 ГВт на рівні 2025 року, і збереження темпів зростання їх потужності в подальшій перспективі», – йдеться у звіті НЕК.

Ще 2 ГВт потужностей повинні забезпечити високоманеврені ТЕС зі швидким стартом, що разом з акумуляторами дозволить до 2025 року забезпечити збалансовану роботу 4,2 ГВт вітрових і 3,3 ГВт сонячних електростанцій.

Енергія на біомасі. В Україні набирає популярності спорудження ТЕЦ і котелень на біомасі. Це один з найперспективніших напрямків у вітчизняній енергетиці, оскільки біоенергетичний потенціал країни, за різними оцінками, здатний замінити від 10 до 20 млрд кубометрів газу.

Основне призначення біомаси та біогазу – виробництво тепла. Електроенергія є швидше супутнім товаром, і її вигідно виробляти на когенераційних установках з комбінованим циклом вироблення електрики і тепла (можна ще й холоду).

Найвищий потенціал мають такі види біомаси, як сільськогосподарські культури, відходи деревини, тверді побутові відходи. Найбільшу активність у цьому секторі проявляють підприємства АПК, що забезпечені сировиною і хочуть отримати додатковий дохід.

Кілька українських ТЕЦ уже успішно працюють на біопаливі. Зокрема, власні теплоелектроцентралі у своєму розпорядженні  мають АПК «Євгройл» у Миколаєві – 40 МВт, «Кіровоградолія» – 26,7 МВт, «Смілаенергопромтранс» – 6 МВт. Крім того, цьогоріч було введено в експлуатацію найбільшу Кам'янець-Подільську ТЕЦ потужністю 45 МВт теплової і 4 МВт електричної енергії.

Як вважає голова правління Біоенергетичної асоціації України Георгій Гелетуха, біоенергетика може стати вдалою альтернативою газовим монополістам і забезпечити конкуренцію на ринку теплопостачання і гарячої води.

«Сьогодні біоустановки в таких середніх містах, як Сміла або Славутич, вже забезпечують половину поставок тепла, а в перспективі можуть повністю забезпечити постачання гарячої води. Ціни на продукцію ТЕЦ і котелень на біомасі зараз встановлюються на 10% нижчі за тарифи газових постачальників. Задоволені зрештою всі, включаючи власників біоустановок», – сказав Гелетуха в коментарі Mind.

За його словами, набагато складніше впровадити біоальтернативу у великих містах, особливо в Києві. Причина – складнощі з логістикою. Однак котельні на біопаливі цілком можливо споруджувати за межами Окружної дороги і підключатися звідти до районів столиці.

Згідно зі змінами, внесеними до ст. 20 закону України «Про теплопостачання», тарифи на теплову енергію альтернативних постачальників встановлюються на 10% нижче тарифу на тепло, вироблене на газі.

Для біоустановок найважливіше, щоб власники тепломереж забезпечували їм безперешкодний доступ до «труби» нарівні з іншими учасниками ринку.

Як підвищувати енергоефективність. Інвесторам варто співвідносити попит на нарощування генеруючих потужностей із зустрічним трендом – попитом на підвищення енергоефективності та зниженням питомої витрати енергоресурсів.

За оцінками Європейської економічної комісії Організації Об'єднаних Націй (ЄЕК ООН), а також МЕА, глобальний ринок заходів щодо підвищення енергоефективності досяг того рівня, коли їхній внесок в енергозабезпечення вже перевищив внесок будь-якого іншого джерела енергії. Таким чином, енергоефективність стала «першим паливом» для економік країн – членів МЕА. Згідно з прогнозами МЕА (WEO-2017), до 2040 року енергоємність світового ВВП за рахунок реалізації енергоефективних програм повинна знизиться на 37% проти рівня 2016-го. Зараз інвестиції в енергоефективність на світовому ринку демонструють позитивну динаміку, тоді як інвестиції в енергетику знижуються.

Україна є однією з найбільш неефективних країн світу за енергоємністю ВВП, тому має великий потенціал у плані енергозберігаючих заходів. Цей потенціал оцінюється в 14 млн тонн умовного палива (у. п.) щорічно. Для порівняння: країна видобуває вугілля на 18 млн тонн у. п. на рік і газу – приблизно в таких же натуральних величинах. І якщо ціна нафти на світовому ринку за рік зростає на 45%, це відповідним чином позначається і на ціні газу, що є найкращим стимулом для інвестування в енергоефективність. Крім того, заходи з енергозбереження звужують попит на ринку енергоресурсів, що автоматично призводить до зниження цін на них. У зв'язку з цим енергоефективність можна розглядати як прямого конкурента паливно-енергетичним постачальникам.

Малий модульний реактор. Ключовим недоліком атомної енергетики на сьогодні є високі капітальні витрати на будівництво великих ядерних енергоблоків. Крім того, АЕС призначені для роботи в базовому режимі, що обмежує можливості використання ядерного потенціалу з огляду на необхідність добового регулювання навантажень в енергомережі. Цих недоліків «мирного атома» можна уникнути, якщо перейти до використання малих модульних реакторів (ММР).

Як уже писав Mind, малі реактори набагато дешевші в експлуатації, можуть використовуватися в маневреному режимі, не вимагають будівництва потужних підводних ліній електропередач, а також мають вищий рівень безпеки. Крім того, ММР дозволяють забезпечити диверсифікацію за рахунок появи більшої кількості гравців на ринку.

28 лютого цього року НАЕК «Енергоатом» і Holtec International (США) підписали Меморандум про використання американських малих модульних реакторів SMR-160 в Україні. Документ передбачає, крім спорудження SMR-160 в Україні, часткову локалізацію виробництва обладнання для цього реактора на українських підприємствах. Йдеться про можливе створення в країні хаба для поширення технологій ММР в Європі, Азії та Африці.

І хоча поки реальних проектів модульних реакторів у світі одиниці, ця технологія вважається перспективною. Загальносвітовий ринок модульних реакторів після 2025 року оцінюють у $1 трлн.

Енергетичні кооперативи. В Україні з'являються перші енергетичні кооперативи: кілька членів громади об'єднуються, щоб забезпечити себе енергоресурсами. Ця практика у світі є досить поширеною, особливо в США і Німеччині, де їхня загальна кількість обчислюється сотнями і тисячами, і вони об'єднують мільйони людей. У США кооперативна форма власності успішно застосовувалася ще на старті становлення американської енергетики, а зараз у Новому Світі кооперативи забезпечують 5% генерації і 11% постачання. У Німеччині 47% сонячної енергії виробляються громадянами і кооперативам. Енергетичні кооперативи також поширені у Великобританії, Австралії, Нідерландах, Данії, Швеції,

Кооперативний рух особливо активно почав розвиватися в нульові роки – як реакція громадян на бум відновлювальної енергетики.

За словами співзасновника проекту «ЕНЕРГОКУБ» Валентина Захарчука, ця форма власності дозволяє кожному учаснику володіти компанією в межах внесеної частки інвестицій. Кооператив також дешевший в адмініструванні, ніж акціонерне товариство або інвестиційний фонд. «ЕНЕРГОКУБ» має намір споруджувати сонячні та вітрові станції в Хмельницькій області та виплачувати своїм учасникам річні дивіденди в розмірі 10% від внесеної частки.

Як повідомив Mind старший юрист компанії ILF Іван Бондарчук, існуюча в Україні законодавча база – зокрема, закон «Про кооперацію» – дозволяє створювати енергетичні кооперативи і зараз. Такі об'єднання можуть утворюватися, серед іншого, з метою будівництва власної мікророзподільної мережі, для заготівлі твердого палива, замовлення послуг з енергоаудиту або для спорудження ВДЕ.

Основний сенс енергетичного кооперативу для громадян – не чекати милості від держави або галузевих монополій у вирішенні проблем енергозабезпечення, а розвивати власний енергобізнес і заробляти гроші самостійно.

Сміття в ролі енергоносія. Історію з палаючими сміттєзвалищами у Львові пам'ятають усі. Однак у світі таким добром не розкидаються. Сміття – цінний енергетичний продукт. І будівництво великих сміттєпереробних заводів, які вироблятимуть не лише тепло, а й когенерувати електроенергію за «зеленим» тарифом, є безальтернативним шляхом для України.

Поки що в країні сміттєспалювальний завод тільки один. Це київська «Енергія», яка виробляє лише теплову енергію, хоча в планах вже давно має установку електроенергетичної турбіни потужністю 4 МВт.

Водночас у країні анонсовані великі проекти зі спорудження сміттєпереробних заводів у Києві та Львові, які потім можуть доповнитися сміттєспалювальними установками. Українське сміття чекає свого інвестора як енергоресурс.

Інтеграція з європейським енергоринком. 28 липня 2017 року НЕК «Укренерго» уклала угоду про умови приєднання української енергосистеми до ENTSO-E.

Відповідно до документа, Україна повинна виконати каталог необхідних технічних і організаційних заходів до липня 2022 року. Далі піде робота в ізольованому від Росії і Білорусі режимі, після чого ENTSO-E буде зобов'язана розглянути питання синхронізації української енергосистеми з європейською.

Що дасть Україні енергетичне об'єднання з Європою?

Перше: українська енергосистема стане більш стійкою за рахунок паралельної роботи з найбільшою європейською.

Друге: підвищиться рівень надійності поставок електроенергії за рахунок підвищення загального технологічного рівня енергосистеми відповідно до високих вимог ENTSO-E.

Третє: технічна синхронізація дозволить Києву інтегрувати ринок електроенергії в загальноєвропейський і налагодити зустрічні експортно-імпортні поставки електрики через західний кордон.

І четверте: як свідчить європейський досвід, сам факт інтеграції національної енергосистеми в більшу регіональну автоматично підвищує інвестиційну привабливість галузі. Мати справу з великим об'єднаним конгломератом завжди надійніше, ніж з ізольованим окремо взятим ринком.

Як стверджують в «Укренерго», можливості експорту електроенергії після інтеграції можуть зрости з нинішніх 4–5 до 18–20 млрд кіловат-годин на рік. Однак не менш важливою є і перспектива імпорту електрики в Україну з ЄС, що дозволить обмежити роль місцевих гравців і розширить конкуренцію в боротьбі за споживача. Європейська практика свідчить: після лібералізації національних енергоринків ціна електроенергії підвищується в середньому на 30%, проте внаслідок інтеграції енергосистем настає зворотний процес – тарифи знижуються на ті ж 25–30%.

Загалом передбачити динаміку майбутніх експортно-імпортних потоків електроенергії між Україною та країнами ЄС практично неможливо. Однак, за словами фахівців «Укренерго», пікові години максимального навантаження в мережі в Україні та східноєвропейських країнах не збігаються, що створює непогані передумови для майбутнього експорту/імпорту маневреної потужності.

Технології випереджають свідомість. Оцінюючи динаміку інноваційних процесів у сьогоднішній світовій енергетиці, нескладно зробити висновок: майбутнє настає швидше, ніж ми очікуємо. Зазвичай стереотипність мислення не встигає за науково-технологічним розвитком галузі. Попри велику кількість прогнозів світового енергетичного розвитку з боку експертних організацій, передбачити майбутнє через 10–20–30 років з високою часткою ймовірності практично неможливо.

Як довго АЕС і ТЕС зберігатимуть свої частки у виробленні електроенергії на нинішньому рівні? Сьогодні на це питання не зможе відповісти ніхто. Проте відомо, що застаріла генерація поступово виводитиметься з експлуатації та замінюватиметься ВДЕ, енергоефективними заходами, акумуляторами. Хтось побачить у цьому загрозу, а хтось – можливості. Очевидно, що всі енергетичні стратегії в будь-який момент можуть бути перевернуті, як шахівниця. Отже, бути готовими до будь-якого сценарію розвитку потрібно всім.