Энергетические тренды: в какие энергетические проекты стоит вкладывать деньги

Эволюционные направления мировой энергетики с начала XXI века во многом предопределены принципами устойчивого развития. Ставка на энергобезопасность, энергоэффективность и низкоуглеродистую энергетику с активным сооружением ВИЭ позволила отрасли войти в революционно-инновационный этап своего развития.   

Сегодня на энергетической карте планеты динамично меняется все: структура генерирующих мощностей, конфигурация энергосистем, устройство национальных энергорынков.

Бум возобновляемой энергетики и развитие распределенной генерации повлекли за собой сооружение систем накопления энергии (Energy Storage) и интеллектуальных электросетей (Smart Grid), которые, в свою очередь, включают в себя такие технологии, как интеллектуальные системы учета и расчетов (Smart Metering), системы управления спросом (Demand Response, DR) и другие.

Для национальных и региональных энергосистем сегодня присущи процессы децентрализации и локальной автономизации, а потребитель превратился в полноценного участника рынка с двухсторонней связью, выступая как в роли покупателя электроэнергии, так и ее продавца.

Альтернативное будущее. К сожалению, Украина на этом фоне пока остается в середине 90-х годов прошлого века. Архаичная и политически зависимая модель рынка электроэнергии вместе с административной системой тарифообразования в стране поспособствовали консервации сложившейся структуры генерации, где доминируют «динозавры» в виде крупных АЭС и изношенных ТЭС. При этом энергопоставляющая инфраструктура остается абсолютно стерильной от современных технологий. В условиях тотальной государственной зарегулированности вкладывать инвестиции в отрасль смысла не было.     

Однако подобное status quo вечно сохраняться не может. Грядущая либерализация энергорынка, вместе с интеграцией украинской энергосистемы в европейскую ENTSO-E, открывает окно новых возможностей для инвесторов и новых игроков, которые выйдут далеко за пределы традиционной связки АЭС – ТЭС. Причем изменения в динамике и направлениях развития отрасли наступят очень быстро. Собственно, они уже происходят. В украинской энергетике в канун запуска конкурентного рынка все более заметными становятся тенденции, которые изменят ландшафт генерации и определят направления вложения инвестиций уже в ближайшей и среднесрочной перспективе.

ВИЭ наращивают позиции. Как только в Украине появились первые представители альтернативной «зеленой генерации», компании традиционной энергетики занервничали. «Зеленая волна» нарушала привычную консервацию отрасли и ставила под сомнение перспективы развития действующих крупных электростанций. Украинскую энергетику в быстрые сроки наводнили новые лица, вызовы, возможности и проблемы – все это существенно расширило круг участников и повысило уровень отраслевого дискурса.

В сектор ВИЭ в Украине уже заходят крупные мировые игроки, как General Electric, которая начинает совместные проекты с ДТЭК, продвигают свои технологии сооружения солнечных электростанций (СЭС) на местном рынке китайские производители.

Крупные инвесторы в Украине в своих стратегиях устойчивого развития декларируют амбициозные цели перейти на 100%-ное использование исключительно ВИЭ. К примеру, IKEA уже имеет в портфеле 1 ГВт мощности возобновляемых источников по всему миру. В своем «зеленом выборе» трансконтинентальные энергокомпании руководствуются не только экономической логикой, но и вопросами репутации и престижа.

Помимо сооружения промышленных ВЭС, СЭС и биоТЭЦ, в Украине наблюдается также взрывной рост количества просьюмеров. На сегодня более 6000 домохозяйств установили солнечные панели на 121 МВт, что составляет 10% общей мощности ВИЭ. Возобновляемая энергетика входит в каждый дом, обеспечивая граждан автономной энергией и возможностью получать дополнительную прибыль.  

Как следует из аналитического отчета американской корпорации Lazard Ltd и  агентства IRENA, в период с 2010 по 2017 годы глобальный средневзвешенный LCOE (средняя себестоимость киловатт-часа на протяжении всего жизненного цикла электростанции) солнечной энергетики снизился на 73%. Это привело к снижению цены киловатт-часа СЭС до 3 центов США. При этом стоимость технологий солнечной энергетики продолжает снижаться, в связи с чем она становится все более доступной как для крупных, так и для мелких инвесторов.

Технологии становятся проще и доступнее – это и панели на стенах домов, и солнечная черепица от Tesla, и солнечные жалюзи (украинский стартап). Все идет к тому, что в скором будущем каждый домовладелец сможет обеспечить свои нужды в энергии на уровне квартиры.

В этой связи план повышения доли ВИЭ в выработке электроэнергии в стране к 2025 году до 11% против нынешних 2% уже не кажется трудновыполнимым.

Согласно прогнозу Международного энергетического агентства (МЭА, WEO 2017), прирост ВИЭ к 2040 году составит 2/3 общего прироста генерирующих мощностей. Ожидается, что уже к 2030 году многие страны смогут довести долю ВИЭ в своем энергобалансе до 50-60%.

Как сообщила Mind директор по развитию Украинской ассоциации возобновляемой энергетики Елена Колтык, за последние три года в стране было инвестировано в возобновляемую энергетику 1,1 млрд евро, однако, чтобы сохранить положительную динамику, нужно внести изменения в действующее законодательство.

«Дело в том, что существующая система стимулирования ВИЭ через «зеленый тариф» закончит свое действие в 2030 году. Соответственно, много проектов в 2021-22 годах будут иметь уже недостаточный срок окупаемости, что существенно уменьшит объем инвестиций. Чтобы этого не допустить, необходимо как можно быстрее внедрить аукционы, которые дадут возможность подписывать договор на 20 лет. Это существенно увеличит горизонт планирования для инвесторов, а также снизит цену для потребителя», ‒ сказала Елена Колтык.

Технологии аккумулирования. Ускоренное развитие ВИЭ, которые отличаются нестабильной выработкой электроэнергии, катализировало в мировой энергетике сооружение высокоманевренных мощностей, в том числе energy storage – систем накопления электроэнергии. Наиболее распространенными среди них являются электрохимические литий-ионные батареи.

Безусловно, для поддержания суточного и пикового баланса энергосистем и создания маневренного резерва мощности наиболее эффективными по-прежнему остаются гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС). На сегодня на мировые ГАЭС припадает 96% мощности (169 ГВт) аккумулирования электроэнергии, при этом США, Китай, ЕС и другие страны продолжают сооружать новые гидроаккумулирующие станции.

Наращивает свои мощности и украинская «Укргидроэнерго», реализующая проекты сооружения Каневской ГАЭС мощностью 1 ГВт, а также достройки 4-го гидроагрегата Днестровской ГАЭС мощностью 0,32 ГВт с возможным последующим строительством гидроагрегатов №5-7. 

Однако параллельно с ГАЭС ускоренными темпами развиваются и альтернативные energy storage, объемы ввода в эксплуатацию которых за последние 10 лет возросли более чем в семь раз. 

По оценкам IRENA, в период с 2014 по 2030 гг. общая мощность аккумуляторов для сохранения электроэнергии на наиболее крупных рынках в Северной Америке, Европе и Азиатско-Тихоокеанском регионе возрастет с 0,8 до 250 ГВт. При этом стоимость аккумулирования продолжает снижаться: к 2020 году на отдельные технологии она должна уменьшиться в 1,5-2 раза.

Помимо литий-ионных батарей, мировая энергетика апробирует накопители, основанные на других технологиях. Это установки на сжатом воздухе, ванадиевые проточные аккумуляторы, натрий-серные батареи. Исследуются также графеновые технологии накопления энергии, механические гравитационные и накопители на сжатом воздухе. Например, стартап Energy Vault предложил хранить электроэнергию от ВЭС в конструкциях из бетонных блоков. КПД такой системы – 85%.

В числе крупнейших компаний-производителей систем energy storage значатся небезызвестная Tesla, которая построила крупнейшую систему хранения энергии в Австралии мощностью 100 МВт, а также AES, Panasonic, NGK Insulators, S&C Electric и Younicos.

Помимо установки аккумуляторов для балансирования ВИЭ и регулирования суточных нагрузок в энергосистемах, ожидается, что energy storage получат свое активное применение и на бытовом уровне, как дополнение к домашним СЭС. 

Фото: fluenceenergy.com

В плане сооружения накопителей энергии Украина тоже следует мировому тренду. И.о. директора НЭК «Укрэнерго» Всеволод Ковальчук ранее неоднократно заявлял, что украинской энергосистеме до 2025 года может дополнительно понадобиться 2,5 ГВт высокоманевренных мощностей в виде аккумуляторных и газопоршневых станций для балансирования ВЭС и СЭС.

Как следует из аналитического отчета «Укрэнерго» под названием «К вопросу развития ВЭС и СЭС в составе ОЭС Украины», к 2025 году может быть построено 0,5 ГВт аккумуляторных станций.

«Одним из наиболее эффективных из большого количества возможных есть такой сценарий: внедрение систем аккумулирования электроэнергии для компенсации флуктуаций мощностей ВЭС и СЭС в объемах 0,1 ГВт на уровне 2021 года, 0,5 ГВт на уровне 2025 года, и сохранение темпов роста их мощности в дальнейшей перспективе», ‒ говорится в отчете НЭК.

Еще 2 ГВт мощности должны обеспечить высокоманевренные ТЭС с быстрым стартом, что вместе с аккумуляторами позволит к 2025 году обеспечить сбалансированную работу 4,2 ГВт ветровых и 3,3 ГВт солнечных электростанций.

Энергия на биомассе. В Украине набирает популярность сооружение ТЭЦ и котельных на биомассе. Это одно из наиболее перспективных направлений в отечественной энергетике, так как биоэнергетический потенциал страны, по разным оценкам, способен заменить от 10 до 20 млрд кубометров газа.

Основное предназначение биомассы и биогаза – производство тепла. Электроэнергия является скорее сопутствующим товаром, и ее выгодно производить на когенерационных установках с комбинированным циклом выработки электричества и тепла (можно еще и холода).

Наиболее высокий потенциал имеют такие виды биомассы, как сельскохозяйственные культуры, отходы древесины, твердые бытовые отходы. Наибольшую активность в этом секторе проявляют предприятия АПК, которые обеспечены сырьем и хотят получить дополнительный доход.    

Несколько украинских ТЭЦ уже успешно работают на биотопливе. В частности, собственными теплоэлектроцентралями располагают АПК «Евгройл» в Николаеве – 40 МВт, «Кировоградолия» ‒ 26,7 МВт, «Смелаэнергопромтранс» ‒ 6 МВт. Кроме того, в этом году была ведена в эксплуатацию крупнейшая Каменец-Подольская ТЭЦ мощностью 45 МВт тепловой и 4 МВт электрической энергии.

Как считает председатель правления Биоэнергетической ассоциации Украины Георгий Гелетуха, биоэнергетика может стать удачной альтернативой газовым монополистам и обеспечить конкуренцию на рынке теплоснабжения и горячей воды.

«Сегодня биоустановки в таких средних городах, как Смела или Славутич, уже обеспечивают половину поставок тепла, а в перспективе могут полностью обеспечить поставки горячей воды. Цены на продукцию ТЭЦ и котельных на биомассе сейчас устанавливаются на 10% ниже тарифов газовых поставщиков. Удовлетворены в результате все, включая собственников биоустановок», ‒ сказал Гелетуха в комментарии Mind.

По его словам, гораздо сложнее внедрить биоальтернативу в крупных городах, особенно в Киеве. Причина – сложности с логистикой. Однако котельные на биотопливе вполне возможно сооружать за пределами Окружной дороги и подключаться оттуда к районам столицы.

Согласно изменениям, внесенным в ст.20 закона Украины «О теплоснабжении», тарифы на тепловую энергию альтернативных поставщиков устанавливаются на 10% ниже тарифа на тепло, выработанное на газе.

Для биоустановок наиболее важно, чтобы собственники теплосетей обеспечивали им беспрепятственный доступ к «трубе» наравне с другими участниками рынка.

Как повышать энергоэффективность. Инвесторам стоит соотносить спрос на наращивание генерирующих мощностей со встречным трендом – спросом на повышение энергоэффективности и снижением удельного расхода энергоресурсов.

По оценкам Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН), а также МЭА, глобальный рынок мероприятий по повышению энергоэффективности достиг того уровня, когда их взнос в энергообеспечение уже превысил взнос любого другого источника энергии. Таким образом, энергоэффективность стала «первым топливом» для экономик стран-членов МЭА. Согласно прогнозам МЭА (WEO – 2017), до 2040 года энергоемкость мирового ВВП за счет реализации энергоэффективных программ должна снизится на 37% против уровня 2016-го. В настоящее время инвестиции в энергоэффективность на мировом рынке демонстрируют позитивную динамику, в то время как инвестиции в энергетику снижаются.

Украина является одной из самых неэффективных стран мира по энергоемкости ВВП, поэтому располагает значительным потенциалом в плане энергосберегающих мероприятий. Этот потенциал оценивается в 14 млн тонн условного топлива (у. т.) ежегодно. Для сравнения: страна добывает угля на 18 млн. тонн у. т. в год и газа – примерно в таких же натуральных величинах. И если цена на нефть на мировом рынке за год возрастает на 45%, это соответствующим образом сказывается и на цене газа, что является наилучшим стимулом для инвестирования в энергоэффективность. Кроме того, мероприятия по энергосбережению сужают спрос на рынке энергоресурсов, что автоматически приводит к снижению цен на них. В этой связи энергоэффективность можно рассматривать как прямого конкурента топливно-энергетическим поставщикам.

Малый модульный реактор. Ключевым недостатком атомной энергетики на сегодня являются высокие капитальные затраты на строительство крупных ядерных энергоблоков. Кроме того, АЭС предназначены для работы в базовом режиме, что ограничивает возможности использования ядерного потенциала ввиду необходимости суточного регулирования нагрузок в энергосети. Этих недостатков «мирного атома» можно избежать, если перейти к использованию малых модульных реакторов (ММР).

Как уже писал Mind, малые реакторы гораздо дешевле в эксплуатации, могут использоваться в маневренном режиме, не требуют строительства мощных подводных линий электропередач, а также обладают более высоким уровнем безопасности. Кроме того, ММР позволяют обеспечить диверсификацию за счет появления большего количества игроков на рынке.

28 февраля этого года НАЭК «Энергоатом» и Holtec International (США) подписали Меморандум об использовании американских малых модульных реакторов SMR-160 в Украине. Документ предусматривает, помимо сооружения SMR-160 в Украине, частичную локализацию производства оборудования для этого реактора на украинских предприятиях. Речь идет о возможном создании в стране хаба для распространения технологий ММР в Европе, Азии и Африке. И хотя пока реальных проектов модульных реакторов в мире единицы, эта технология считается перспективной. Общемировой рынок модульных реакторов после 2025 года оценивается в $1 трлн.

Энергетические кооперативы. В Украине появляются первые энергетические кооперативы: несколько членов общины объединяются, чтобы обеспечить себя энергоресурсами. Эта практика в мире является довольно распространенной, особенно в США и Германии, где их общее количество исчисляется сотнями и тысячами, и они объединяют миллионы человек. В США кооперативная форма собственности успешно применялась еще на заре становления американской энергетики, а сейчас в Новом Свете кооперативы обеспечивают 5% генерации и 11% поставки. В Германии 47% солнечной энергии производятся гражданами и кооперативам. Энергетические кооперативы также распространены в Великобритании, Австралии, Нидерландах, Дании, Швеции,

Кооперативное движение особо активно начало развиваться в нулевые годы – как реакция граждан на бум возобновляемой энергетики.

По словам соучредителя проекта «ЭНЕРГОКУБ» Валентина Захарчука, эта форма собственности позволяет каждому участнику владеть компанией в пределах внесенной доли инвестиций. Кооператив также дешевле в администрировании, чем акционерное общество или инвестиционный фонд. «ЭНЕРГОКУБ» намерен сооружать солнечные и ветровые станции в Хмельницкой области и выплачивать своим участникам годовые дивиденды в размере 10% от внесенной доли.

Как сообщил Mind старший юрист компании ILF Иван Бондарчук, существующая в Украине законодательная база – в частности, закон «О кооперации» – позволяет создавать энергетические кооперативы и сейчас. Такие объединения могут создаваться, среди прочего, с целью строительства собственной микрораспределительной сети, для заготовки твердого топлива, заказа услуг по энергоаудиту либо для сооружения ВИЭ.

Основной смысл энергетического кооператива для граждан – не дожидаться милости от государства или отраслевых монополий в разрешении проблем энергообеспечения, а развивать собственный энергобизнес и зарабатывать деньги самостоятельно.

Мусор в роли энергоносителя. Историю с горящими мусоросвалками во Львове помнят все. Однако в мире таким добром не разбрасываются. Мусор – это ценный энергетический продукт. И строительство крупных мусороперерабатывающих заводов, которые будут производить не только тепло, но и когенерировать электроэнергию по «зеленому» тарифу, является безальтернативным путем для Украины.

Пока что в стране мусоросжигательный завод только один. Это киевская «Энергия», которая вырабатывает только тепловую энергию, хотя в планах уже давно имеет установку электроэнергетической турбины мощностью 4 МВт.

В то же время в стране анонсированы крупные проекты по сооружению мусороперерабатывающих заводов в Киеве и Львове, которые потом могут дополниться мусоросжигательными установками. Украинский мусор, как энергоресурс, ждет своего инвестора.

Интеграция с европейским энергорынком. 28 июля 2017 года НЭК «Укрэнерго» подписала соглашение об условиях присоединения украинской энергосистемы к ENTSO-E.

В соответствии с документом, Украина должна выполнить каталог необходимых технических и организационных мероприятий до июля 2022 года. Дальше последует работа в изолированном от России и Беларуси режиме, после чего ENTSO-E будет обязана рассмотреть вопрос синхронизации украинской энергосистемы с европейской.

Что даст Украине энергетическое объединение с Европой?

Первое: украинская энергосистема станет более устойчивой за счет параллельной работы с крупнейшей европейской.

Второе: повысится уровень надежности поставок электроэнергии за счет повышения общего технологического уровня энергосистемы в соответствии с высокими требованиями ENTSO-E.

Третье: техническая синхронизация позволит Киеву интегрировать рынок электроэнергии в общеевропейский и наладить встречные экспортно-импортные поставки электричества через западную границу.

И четвертое: как свидетельствует европейский опыт, сам факт интеграции национальной энергосистемы в более крупную региональную автоматически повышает инвестиционную привлекательность отрасли. Иметь дело с крупным объединенным конгломератом всегда надежнее, чем с изолированным отдельно взятым рынком.

Как утверждают в «Укрэнерго», возможности экспорта электроэнергии после интеграции могут возрасти с нынешних 4-5 до 18-20 млрд киловатт-часов в год. Однако не менее важной представляется и перспектива импорта электричества в Украину из ЕС, что позволит ограничить роль местных игроков и расширит конкуренцию в борьбе за потребителя. Европейская практика свидетельствует: после либерализации национальных энергорынков цена электроэнергии повышается в среднем на 30%, однако вследствие интеграции энергосистем наступает обратный процесс – тарифы снижаются на те же 25-30%.

В целом предсказать динамику будущих экспортно-импортных потоков электроэнергии между Украиной и странами ЕС практически невозможно. Однако, по словам специалистов «Укрэнерго», пиковые часы максимальной нагрузки в сети в Украине и восточноевропейских странах не совпадают, что создает неплохие предпосылки для будущего экспорта/импорта  маневренной мощности.

Технологии опережают сознание. Оценивая динамику инновационных процессов в сегодняшней мировой энергетике, несложно заключить: будущее наступает быстрее, чем мы его ожидаем. Как правило, стереотипность мышления не поспевает за научно-технологическим развитием отрасли. Несмотря на обилие прогнозов мирового энергетического развития со стороны экспертных организаций, предсказать будущее через 10-20-30 лет с высокой долей вероятности практически невозможно.

Как долго АЭС и ТЭС будут сохранять свои доли в выработке электроэнергии на нынешнем уровне? Сегодня на этот вопрос не сможет ответить никто. Зато известно, что устаревшая генерация будет постепенно выводиться из эксплуатации и заменяться ВИЭ, энергоэффективными мероприятиями, аккумуляторами. Кто-то увидит в этом угрозу, а кто-то – возможности. Очевидно, что все энергетические стратегии в любой момент могут быть перевернуты, как шахматная доска. А значит, быть готовыми к любому сценарию развития нужно всем.