![](https://atomvestnik.ru/wp-content/uploads/2023/07/ГЛАВНАЯ-770x432.jpeg)
Зеленая траектория
Продолжит ли мировая электроэнергетика «зеленеть» и какие источники дирижируют процессом энергоперехода
Глобальное энергопотребление растет, и вместе с ним по-прежнему растут выбросы парниковых газов, однако человечество, судя по всему, не намерено сворачивать с пути зеленого энергоперехода. Экологические доводы в последнее десятилетие уже не оспариваются, но теперь и экономические аргументы в пользу доступных и конкурентоспособных чистых технологий стали гораздо весомее. Прошлый год поставил много энергетических рекордов и антирекордов, и проявившиеся в 2022-м тенденции явно будут оказывать долгосрочное системное влияние на перспективы и темпы перехода человечества к все большему использованию экологически чистой энергии.
Электричества нужно больше
2022 год рассматривается многими аналитиками в сфере мировой энергетики как поворотный на пути движения в зеленом направлении. Именно в прошлом году многие страны пересмотрели свои энергетические планы в сторону ускоренного перехода на чистые источники на фоне резкого роста цен на ископаемое топливо и опасений по поводу энергобезопасности, связанных с зависимостью от импорта углеводородов. Эти же причины ускорили внедрение новых электроэнергетических технологий: в мире стало использоваться больше электромобилей, электролизеров для производства зеленого водорода, а также тепловых насосов (это устройства, которые извлекают тепло из окружающей среды — земли, воды, воздуха — и усиливают его, при этом выход энергии в виде тепла обычно в несколько раз больше, чем требуется для электрического питания агрегата, поэтому такая технология отопления считается намного более эффективной, чем традиционные).
Повышение доли электричества в конечном потреблении энергии (электрификация экономики) — важная для процесса энергоперехода тенденция. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), в 2022 году на электроэнергию приходилось 20% конечного потребления энергии в мире, агентство прогнозирует, что к концу текущего десятилетия этот показатель достигнет 27%. Аналитики сходятся во мнении, что он будет расти и далее, но сильно расходятся в цифрах: так, эксперты BP предполагают, что к 2050 году он составит порядка 30%, в то время как прогноз МЭА — 50%.
Рост спроса на электроэнергию наблюдается во всем мире по мере увеличения населения планеты и повышения уровня жизни. В прошлом году мировой спрос вырос на 2,5%, что аналогично среднему росту на 2,6% в предыдущее десятилетие. Большая часть этого роста (93%) была обусловлена увеличением спроса в трех странах: Китае (54%), США (21%) и Индии (18%). В ЕС спрос на электроэнергию, напротив, упал на 3% — из-за теплой зимы и усилий по сокращению потребления в связи с проблемой доступности поставок энергоносителей.
Электроэнергетика-2022 в цифрах и фактах
10% жителей нашей планеты до сих пор не имеют доступа к электричеству, в основном в странах Африки, к югу от Сахары, и в Азии.
Более 60 стран в настоящее время производят более 10% своей электроэнергии за счет ветра и солнца.
Прирост глобальной солнечной генерации в 2022 году мог бы удовлетворить годовой спрос на электроэнергию в Южной Африке, а прирост ветровой генерации — обеспечить электроэнергией почти всю Великобританию.
С 2015 года, когда было подписано Парижское соглашение, доля солнечной энергетики в мировом производстве электроэнергии увеличилась в четыре раза — до 4,5% в 2022 году. Доля ветровой энергетики увеличилась за тот же период более чем вдвое — до 7,6%.
Доля атомной энергетики в мировом энергобалансе с начала XXI века сократилась больше всего: с 17% мирового производства электроэнергии в 2000 году до всего 9,2% в 2022-м.
Согласно сценарию достижения углеродной нейтральности к 2050 году, атомная генерация должна расти на 3,8% в год, но в 2022 году она упала на 4,7%.
Электричество становится чище
Согласно отчетам МЭА, в последние годы на энергетический сектор в целом приходилось порядка трех четвертей глобальных выбросов парниковых газов, а на производство электроэнергии — более трети общих мировых выбросов, связанных с энергетикой. В 2021 году на электроэнергетический сектор приходилось 59% всего используемого в мире угля, а также 34% природного газа, 4% нефти, 52% всех возобновляемых источников энергии и почти 100% атомной энергии. В 2022 году в структуре производства электроэнергии в мире по-прежнему преобладали ископаемые виды топлива, которые обеспечили 61% выработки электроэнергии. На долю угля в глобальной генерации приходилось 36%, ископаемого газа — 22%. Эксперты считают, что мировой электроэнергетический сектор необходимо декарбонизировать в первую очередь, поскольку это позволит по цепочке сократить выбросы в других отраслях экономики.
В 2022 году, по данным недавно вышедшего ежегодного отчета аналитического центра Ember, углеродоемкость производства электроэнергии в мире упала до рекордно низкого уровня в 436 г CO2/кВт·ч. Это связано со столь же рекордным ростом ветровой и солнечной энергетики, их доля в мировом электроэнергетическом балансе достигла 12% (в 2021-м этот показатель составлял 10%). Вместе все чистые источники электроэнергии, то есть возобновляемые источники и атомная энергетика, достигли 39% мирового производства, что также является новым рекордом. Солнечная генерация выросла на 24%, это самый быстрорастущий источник электроэнергии 18 лет подряд; ветровая генерация выросла на 17%. Возобновляемые источники энергии покрыли 92% роста спроса.
Выбросы на пике
Каждый киловатт-час стал чище, чем когда-либо, но человечество стало использовать больше электричества, чем ранее. Значительного прошлогоднего роста ветровой и солнечной энергетики оказалось недостаточно, чтобы удовлетворить растущие потребности мира в электроэнергии, и этот пробел восполнили уголь и другие виды ископаемого топлива. Поэтому в прошлом году был установлен и противоположный рекорд: общие выбросы выросли на 1,3%, достигнув исторического максимума в 12 Гт.
Угольная генерация увеличилась на 1,1%, что соответствует среднему росту за последнее десятилетие. Но есть и хорошая с точки зрения достижения климатических целей новость: хотя процесс поэтапного отказа от использования угля, согласованный на Конференции ООН по изменению климата (COP26) в 2021 году, еще не начался, но мировой энергетический кризис не привел к значительному увеличению сжигания угля, как многие опасались. Выработка электроэнергии на газе в 2022 году незначительно (–0,2%) снизилась — из-за высоких мировых цен на этот энергоноситель, при этом мощность построенных за год газовых электростанций составила всего 31 ГВт, что является самым низким показателем за 18 лет. Но в 2022-м было зафиксировано и наименьшее количество закрытий угольных электростанций за семь лет, поскольку государства стремились сохранить резервные мощности на фоне энергокризиса.
Если бы вся электроэнергия, вырабатываемая ветром и солнцем, производилась из ископаемого топлива, то выбросы в 2022 году были бы на 20% выше. Рост только ветровой и солнечной генерации (+557 ТВт·ч) в прошлом году обеспечил 80% роста мирового спроса на электроэнергию (+694 ТВт·ч). Аналитики Ember предполагают, что в текущем году рост доли чистых источников энергии превысит рост спроса на электроэнергию. По их мнению, спрос на ископаемое топливо достиг пика и весь будущий рост спроса будет покрываться за счет возобновляемых источников энергии.
Согласно прогнозу Ember, в 2023 году произойдет небольшое падение производства электроэнергии с использованием ископаемого топлива (–47 ТВт·ч, –0,3%) с еще большим падением в последующие годы по мере дальнейшего роста доли ветровой и солнечной генерации. Другие исследовательские организации также считают, что пик может быть пройден в самое ближайшее время. Мнение о том, что выбросы в энергетическом секторе могут сократиться уже в 2023 году, разделяет Rystad Energy. МЭА в январе текущего года также прогнозировало, что в отношении выбросов при производстве электроэнергии мир «близок к переломному моменту», который может произойти на горизонте 2025 года. Если эти прогнозы верны, то человечество действительно окажется на пороге новой энергетической эры.
![](https://atomvestnik.ru/wp-content/uploads/2023/07/В-текст111-770x432.jpg)
Для достижения климатических целей от солнца и ветра ожидают многого. Сценарий достижения «чистых» (нетто) нулевых выбросов МЭА (Net Zero Emissions by 2050 Scenario — NZE) показывает, что производство солнечной и ветровой энергии должно увеличиться к 2030 году более чем в три раза — до 41% мирового объема выработки электроэнергии. Аналогичная главная роль ветру и солнцу отводится в сводном отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), опубликованном в апреле 2022 года: медиана всех сценариев, оцененных МГЭИК, показывает те же 41% к 2030 году, что фигурируют в сценарии NZE.
Однако, согласно последним краткосрочным прогнозам МЭА, развитие солнечной и ветровой энергетики идет все же более медленными темпами, чем предполагалось ранее, и доля этих видов генерации к 2027 году может вырасти лишь до 20% (согласно наиболее консервативной оценке). Так что консенсуса в вопросе о том, какой будет доля солнца и ветра на рынке электроэнергетики в ближайшие годы, пока нет, и это означает, что ставка только на эти два источника может быть неоправданной и другие источники чистой энергии ни в коем случае нельзя сбрасывать со счетов.
![](https://atomvestnik.ru/wp-content/uploads/2023/07/10-17_Обзор-1-770x410.jpg)
Подробности
Международное энергетическое агентство отслеживает три сценария развития мировой энергетики. В основном они различаются прогнозами в отношении политики различных государств. Сценарий STEPS очерчивает траекторию, соответствующую уже действующим в настоящее время экономическим параметрам, которые определяются официально принятыми политическими решениями. Сценарий APS основан на учете принятых разными странами обязательств и предполагает, что все желаемые цели, объявленные правительствами, будут выполнены вовремя и в полном объеме, включая долгосрочные цели достижения углеродной нейтральности и обеспечения доступа к энергии. Сценарий NZE, основанный на стремлении достичь «нетто-нулевого» уровня выбросов к 2050 году, определяет пути стабилизации роста средней глобальной температуры в пределах 1,5 °C, а также обеспечения к 2030 году всеобщего доступа к современным источникам энергии.
Разрыв между консервативным и оптимистичным сценариями существенен. В сценарии STEPS прогнозируется, что объем выбросов CO2 в атмосферу в результате потребления всех видов топливно-энергетических товаров до 2050 года будет медленно сокращаться — с прошлогоднего максимума в 37 Гт до 32 Гт. Согласно сценарию APS, после прохождения краткосрочного пика объема выбросов CO2 в атмосферу последует более быстрое снижение этого показателя до 12 Гт к середине века. Аналитики подчеркивают, что путь к выполнению «нулевого» сценария (NZE) не будет быстрым и легким. Даже при полном выполнении обязательств, принятых государствами на сегодняшний день, потребуется использование всех доступных технологий и вариантов сокращения выбросов и скоординированные усилия всех стран с учетом признания различия в этапах их экономического развития и стремления избежать волатильности на энергетических рынках.
Чистый застой
Несмотря на быстрый рост и предполагаемое лидирующее место в будущем глобальном энергобалансе, пока ни солнце, ни ветер не вносят основной вклад в экологически чистую энергокорзину, в которую также входят гидро- и атомная энергетика и другие виды генерации, способствующие увеличению доли низкоуглеродной электроэнергии, — водородная, геотермальная, морская и биоэнергетика, а также производство энергии с использованием технологии CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage — это технические процессы, позволяющие уловить до 90% выбросов СО2 при выработке из грязных источников). Крупнейшим источником чистой электроэнергии с долей 15% в 2022 году оставалась гидроэнергетика, а атомная занимала второе место с долей чуть более 9%.
При этом, если исключить солнечную и ветровую генерацию, приходится констатировать, что в прошлом году наблюдалось первое с 2011 года падение годовой выработки электроэнергии с использованием остальных низкоуглеродных источников. Небольшой рост доли гидро- и биоэнергетики в прошлом году компенсировал общее падение лишь частично. По мнению аналитиков Ember, маловероятно, что падение продолжится и в последующие годы, но очевидно, что рост замедляется: и в 2020-м, и в 2021 году чистая электроэнергия (за исключением ветра и солнца) прибавляла лишь половину по сравнению со среднегодовым ростом, наблюдавшимся с 2000 года.
![](https://atomvestnik.ru/wp-content/uploads/2023/07/10-17_Обзор-2-770x374.jpg)
Падение производства атомной энергии в 2022 году также стало антирекордом: на 4,7% (–129 ТВт·ч) по сравнению с предыдущим годом. В основном сокращение наблюдалось в Евросоюзе — из-за технических проблем и плановых ремонтов на АЭС во Франции, а также закрытия атомных станций в Германии и Бельгии. Производство атомной энергии также значительно сократилось в Японии (–9,5 ТВт·ч) из-за планового обслуживания АЭС.
При этом доля атомной и гидроэнергетики падала с начала XXI века, потому что темпы роста этих видов генерации были ниже темпов роста глобального спроса на электроэнергию. Доля атомной энергетики в мировом производстве электроэнергии упала с 17% в 2000-м до 9% в 2022 году, а доля гидроэнергетики — с 18% до 15% соответственно. В абсолютных значениях в 2022 году рост солнечной и ветровой энергетики в пять раз превышает средние показатели, добавляемые атомной, гидро- и биоэнергетикой (в среднем 105 ТВт⋅ч в год в 2000–2022 годах). При этом ядерные мощности снижались с 2019 по 2021 год, так как останавливалось больше энергоблоков, чем запускалось. Рост мощностей гидроэнергетики в последние годы также замедлился, с 2017 по 2021 год добавлялось в среднем 20 ГВт в год по сравнению с 33 ГВт за пять лет до этого (во многом это связано с замедлением роста в Китае, который строил около половины гидромощностей мира).
Во всех моделях дальнейшего развития энергетики ветер и солнце должны возглавить зеленый энергопереход. МГЭИК показывает, что эти источники смогут обеспечить более трети сокращения выбросов, необходимого в текущем десятилетии. Во многих регионах эти виды генерации привлекательны с экономической точки зрения, так как обеспечивают более низкую стоимость по сравнению с ископаемым топливом. Однако аналитики подчеркивают, что замедление развития гидро- и атомной энергетики может иметь негативные последствия для темпов перехода к чистой электроэнергии. Возможно, тенденция меняется: на 2023 год МЭА дает прогноз роста гидрогенерации в 5%, атомной — в 4%. Из-за длительных сроков строительства новые ГЭС и АЭС не будут влиять на рост показателей в ближайшие несколько лет, но затем смогут обеспечивать производство значительного количества чистой энергии.
![](https://atomvestnik.ru/wp-content/uploads/2023/07/10-17_Обзор-3-770x268.jpg)
Ожидается ли атомный ренессанс?
Сценарий заявленной странами политики (APS) МЭА рассматривает рост установленной мощности АЭС более чем на 43% с 2020 по 2050 год (до примерно 590 ГВт), при этом вклад атомной энергетики в мировое производство электроэнергии составит в середине века около 8,5%, что приведет к снижению глобальных выбросов углекислого газа примерно на 13%. Сценарий NZE предполагает увеличение мощностей атомной энергетики до 871 ГВт к 2050 году.
Как информирует система PRIS МАГАТЭ, в июле 2023 года в более чем 30 странах мира находятся 437 действующих ядерных энергетических реакторов общей мощностью около 390 ГВт (410 — в эксплуатации, работа 27 приостановлена). По данным Всемирной ядерной ассоциации (WNA), по состоянию на май 2023 года заказано или планируется к строительству порядка 100 энергетических реакторов, при этом отмечается, что большинство из них — в Азиатском регионе с его быстрорастущей экономикой и спросом на электроэнергию, но Россия также имеет большие планы по новым блокам. В настоящее время в 15 странах строится около 60 энергетических реакторов, до 2030 года включительно планируется ввод в эксплуатацию 55 из них, в том числе 23 в Китае, 8 в Индии, 6 в Южной Корее, 4 в Турции, 3 в России. WNA также подчеркивает, что многие страны с существующими ядерно-энергетическими программами либо планируют, либо строят новые энергетические реакторы, а около 30 стран рассматривают, планируют или начинают такие программы. Кроме того, значительные дополнительные мощности создаются за счет модернизации энергоблоков, а также продления срока их службы.
Америка. В США принятый закон о снижении инфляции содержит положения, которые помогут существенно увеличить долю атомной энергетики. Наиболее заметным из них является налоговая льгота в размере $15 за мегаватт-час, которая позволит повысить конкурентоспособность существующего парка АЭС по сравнению с другими производителями электроэнергии. Несколько компаний, занимающихся развитием технологий малых модульных реакторов (ММР), объявляют о продвижении в этой сфере, в частности в вопросах лицензирования и сертификации. Кроме того, Министерство энергетики США опубликовало крупное исследование, в котором говорится, что 80% оцениваемых площадок угольных электростанций в стране могут быть преобразованы в атомные электростанции. Этот переход может увеличить атомные мощности США до более чем 250 ГВт с нынешних 97 ГВт. Согласно этому исследованию, использование инфраструктуры угольных станций для сооружения АЭС может сэкономить 15–35% затрат на строительство.
Азия. В Японии произошел серьезный сдвиг: страна возвращается к атомной энергетике, не только за счет перезапуска существующих атомных станций (при рекордной поддержке со стороны японской общественности — впервые с 2011 года число поддерживающих возобновление работы АЭС в стране превысило 50% среди опрошенных), но и за счет рассмотрения возможности строительства новых станций. В Юго-Восточной Азии — на Филиппинах, в Индонезии и Вьетнаме — идет обсуждение вопросов развития атомной энергетики. Южная Корея объявила о планах построить еще четыре энергоблока к 2030 году и продлить срок службы десяти старых энергоблоков, увеличив свою долю на рынке атомной энергетики с 27% в 2021 году до 30% в 2030 году, а затем до 35% к 2036 году. Китай планирует увеличить мощности атомной энергетики с 50 ГВт в 2021 году до 70 ГВт в 2025 году (согласно объявленному в 2021 году 14-му пятилетнему плану).
Европа. В Польше принято решение правительства о строительстве первой в стране АЭС с шестью энергоблоками. Новая энергетическая стратегия Великобритании предполагает строительство до восьми новых энергоблоков, а также финансирование НИОКР по модульным реакторам. Во Франции озвучено решение начать работу над первым из шести запланированных новых блоков до 2027 года. Румыния объявила о планах строительства двух новых энергоблоков действующей АЭС «Чернаводэ», Словакия в 2022 году ввела в эксплуатацию третий энергоблок АЭС «Моховце», запуск четвертого запланирован на 2024 год, рассматривается возможность строительства новых энергоблоков в будущем. В Венгрии запланировано строительство двух энергоблоков АЭС «Пакш-2». Однако Европа сталкивается с проблемами финансирования атомной отрасли: финская «Олкилуото» была запущена в 2023 году — с отставанием от первоначального срока на 14 лет, ввод нового энергоблока АЭС «Фламанвиль» во Франции вновь отложен, в основном по экономическим причинам, при строительстве британской АЭС «Хинкли Пойнт С» расходы также резко возросли.
Россия. Что касается нашей страны, то, по сообщению ТАСС, глава Росатома Алексей Лихачев в ходе Невского международного экологического конгресса в мае текущего года рассказал журналистам о необходимости построить 17 блоков атомных станций до 2035 года и выходить в 2040-е годы на величину в 25% атомной генерации в энергобалансе страны (сейчас эта доля составляет около 20%).
У атомной энергетики стало больше сторонников
По сообщению World Nuclear News, новое исследование показало, что общественное мнение в вопросе использования атомной энергии меняется. Несколько неправительственных организаций провели онлайн-опрос 13 500 представителей общественности в восьми странах (Франция, Германия, Япония, Польша, Южная Корея, Швеция, Великобритания и США) в период с ноября 2022 года по январь 2023 года. Исследование выявило мощную поддержку атомной энергетики в каждой из этих стран, при этом Польша, Франция и Швеция продемонстрировали самый высокий уровень поддержки. Во всех восьми странах члены экологических групп также являются сторонниками атомной энергетики. В шести странах (кроме Германии и Японии) большинство сторонников каждой крупной политической партии также поддерживают атомную энергетику.
В Польше 84% респондентов высказались за использование энергии атома, при этом более 75% опрошенных считают, что это необходимо для достижения климатических целей. Население Франции и Швеции демонстрирует явный консенсус в отношении важности атомной энергетики: 69% респондентов в каждой стране согласны с ее использованием наряду с другими источниками. Более того, большинство опрошенных в обеих странах считают, что она должна быть основным источником энергии. В Германии — стране, которая недавно закрыла свои последние АЭС, — 51% респондентов проголосовали за использование атомной энергии. Самым сильным аргументом в пользу использования передовых атомных технологий в этих странах была названа энергетическая независимость.
Исследование показало, что неприятие атомных технологий исходит в основном от небольшого обособленного сегмента населения (15%), в целом старшего возраста и скептически относящегося к инновациям. Все другие группы, указанные в отчете, в подавляющем большинстве поддерживают атомную энергетику, даже если они сильно различаются по своим политическим взглядам, экономическому положению и взглядам на окружающую среду и изменение климата.
В отчете отмечается, что опрос подтвердил наличие больших пробелов в знаниях людей о преимуществах атомной энергетики, в частности о ее роли в снижении выбросов углекислого газа. Это означает, что популяризации знаний об атомных технологиях в мире должно уделяться более пристальное внимание.
![](https://atomvestnik.ru/wp-content/uploads/2023/07/В-подверст111-770x433.jpg)
Переходный этап: найти баланс
Международное энергетическое агентство в World Energy Outlook 2022 (WEO, Прогноз развития мировой энергетики) излагает принципы, которыми стоит руководствоваться в течение предстоящего периода, когда одновременно будет сокращаться потребление углеводородов и развиваться чистые источники. На этом переходном этапе обе системы (несмотря на то что их доля в энергобалансе меняется) должны надежно функционировать, чтобы предоставлять все необходимые потребителям энергетические услуги.
Производителям электроэнергии следует быть более гибкими, потребителям — способными приспосабливаться к меняющейся обстановке, а сетевая инфраструктура должна быть усилена и адаптирована к применению цифровых технологий. Для того чтобы позволить наиболее уязвимым слоям общества управлять первоначальными затратами при переходе на более чистые технологии и обеспечить широкие возможности использовать все преимущества, связанные с этим процессом, необходимы инклюзивные, социально ориентированные подходы.
Использование углеводородов в процессе энергоперехода сокращается, но некоторые элементы системы, в которой они продолжают использоваться, остаются критически важными для энергетической безопасности. Например, это касается генерации с использованием мощностей на природном газе для удовлетворения пиковых потребностей в электроэнергии, а также работы нефтеперерабатывающих заводов для заправки остающихся транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания. Преждевременный вывод из эксплуатации этих объектов инфраструктуры может иметь негативные последствия для населения и экономики.
![](https://atomvestnik.ru/wp-content/uploads/2023/07/10-17_Обзор-4-770x413.jpg)
Сегодня понятно, что уже к 2030 году мировая электроэнергетика может значительно измениться: электричество станет чище, будет меньше зависеть от «грязного» ископаемого топлива и больше использоваться для транспорта, отопления и кондиционирования. Аналитики сходятся во мнении, что 2020-е годы должны стать поворотным периодом на пути к чистой энергетике будущего, но одна из главных задач на этом пути — не принести в жертву благим целям декарбонизации надежность и устойчивость глобальной энергосистемы.