Экономическое чудо новой энергетики

Пустые улицы, мрачные небоскребы, масса безработных и закрытый банк — картина Диего Риверы «Замороженные активы» как будто запечатлела сегодняшний Нью-Йорк, хоть и была написана там в 1931 году во время Великой депрессии. Вот и нынешний мэр Нью-Йорка Билл де Блазио в конце марта заявил, что экономический кризис из-за пандемии COVID-19 может оказаться настолько же масштабным, как Великая депрессия [1].

Диего Ривера “Замороженные активы”, 1932

Практики от энергетики, напротив, полны оптимизма и используют период неопределенности для того, чтобы инвестировать в те решения на долгую перспективу, которые они будут использовать для выхода из рецессии. В их представлении будущее скорее похоже на фреску Саймона Фогеля «Богатство нации»: ученые, инженеры и рабочие создают новую экономику.

Саймон Фогель “Богатство нации”, 1938

Самые масштабные эксперименты с новыми практиками в последнее время предпринимаются в области энергетической гибкости. Социальное дистанцирование и режим самоизоляции создают уникальные условия для таких экспериментов.

Во-первых, за счет резко сократившегося потребления можно увидеть, какой будет энергосистема в условиях продолжающегося роста энергоэффективности, особенно если в ней уже сегодня ощущается избыток ВИЭ. Например, в Великобритании потребление в пасхальные выходные упало до 15,2 ГВт — почти до уровня генерации на базе ВИЭ и АЭС, имеющих очень ограниченные регулировочные возможности [2]. Во-вторых, то, что бытовые потребители проводят практически все время дома, дает возможность экспериментировать с их пользовательскими предпочтениями и привычками. Этим обстоятельством в Нью-Йорке воспользовалась местная энергоснабжающая компания Sustainable Westchester, запустившая вместе с провайдером систем demand response Logical Buildings программу вовлечения 115 тысяч бытовых потребителей в свою практику управления спросом [3]. Пока эти потребители все равно проводят время дома, им предлагается зарабатывать по $24 в месяц за каждый киловатт, который они будут отключать по предварительной команде. При этом Sustainable Westchester и Logical Buildings одновременно исследуют возможности поведенческого управления спросом и продают услугу 4-часового сглаживания потребления компании Con Edison.

Схема взаимодействия на площадке Equigy. Слева против часовой стрелки: TSO, DSO, агрегаторы источников гибкости, распределенный реестр хранения информации о трансакциях. Источник: Equigy

Существенно более масштабно к вопросу управления источниками гибкости потребителей подошли в Европе. Консорциум трех системных и сетевых операторов — TenneT, Swissgrid и Terna — запустил первую в своем роде международную платформу рынка гибкости Equigy, которая позволит TSO и DSO в Германии, Нидерландах, Швейцарии и Италии покупать услуги гибкости как у агрегаторов и виртуальных электростанций, так и у самих владельцев источников гибкости — накопителей, электрозаправок, управляемых нагрузок, распределенной генерации [4]. Фиксация и верификация исполнения контрактов в Equigy осуществляется с использованием блокчейна. По охвату новая рыночная платформа должна стать самой крупной из существующих и превзойти британские проекты Piclo Exchange и TreDER.

Цены (£ за МВт в час) на готовность к оказанию услуги по динамическому регулированию частоты (D-FFR) традиционными субъектами отрасли (фиолетовый цвет) и распределенными источниками гибкости (малиновый цвет) в 2017–2019 гг. Источник: NG ESO

В самой Великобритании, тем временем, экспериментируют в первую очередь с конструкцией и правилами рынка энергетической гибкости. В рамках отчета National Grid ESO об участии источников гибкости, размещенных у потребителей, в энергетических рынках, описаны ближайшие планы по запуску нового механизма торговли этой гибкостью [5]. В настоящее время гибкость на стороне потребителей может участвовать в рынках краткосрочного оперативного резерва (STOR), быстрого резерва и регулирования частоты (FFR), а также в годичных и 4-годичных аукционах на рынке мощности. Учитывая накопленный опыт участия активов потребителей на этих рынках, конструкцию рынка решили изменить. Во-первых, в ней появляются еженедельные аукционы на оказание системных услуг по регулированию частоты. Во-вторых, меняется сама конструкция таких сервисов: вводятся три сервиса — динамическое удержание, более тонкое динамическое выравнивание и еще более тонкое динамическое регулирование. Кроме того, в работу запущены два новых пилотных проекта: Pathfinder — оказание услуг по поддержанию напряжения и управлению перетоками в сетях силами потребителей — и TERRE — трансграничный проект торговой площадки, на которой английские источники гибкости смогут продавать услугу резервирования в Европе.

Цены оказания услуги быстрого резерва (£/МВт·ч) традиционными субъектами электроэнергетики (фиолетовый цвет) и распределенными источниками гибкости (малиновый цвет) в Великобритании в 2017–2019 гг. Источник: NG ESO

Стараются не отставать от экспериментальных практик и инвестиции в уже работающие «зеленые» бизнесы. Например, испанский энергетический гигант Iberdrola в 2020 году расширил пакет инвестиций до рекордных для своей практики $10 млрд, которые направлены на строительство 30 солнечных и 50 ветровых электростанций во Франции, Германии и США и одной ГАЭС в Португалии, а также эксперименты с плавучими ветроустановками [6].

С оценкой происходящего в мировой экономике, которую дал Билл де Блазио, соглашаются специалисты из совершенно полярных экономических течений. Например, глава МВФ Кристалина Георгиева — яркая представительница монетаризма — назвала кризис худшим событием в мировой экономике с 1929 года[7], а лауреат Нобелевской премии кейнсианец Джозеф Стиглиц высказал мысль о том, что США идут к новой Великой депрессии за счет ошибочных действий во время пандемии [8]. Стремительность возникновения разноплановых событий — от рекордного роста безработицы в США до первых в истории отрицательных цен на нефтяные фьючерсы — повышает и без того беспрецедентную неопределенность будущего, а вместе с ней — и градус алармизма в заявлениях экспертов.

В обновленном прогнозе ближайшего будущего мировой экономики МВФ оценивает падение глобального ВВП в 2020–2021 годах от 3% до 8% с перспективой восстановления не ранее 2025 года в зависимости от того, насколько длительной и масштабной окажется пандемия [9]. На мрачном фоне таких апокалиптических прогнозов неожиданно оптимистично прозвучал голос Международного агентства по возобновляемой энергии (IRENA), выпустившего доклад с оценкой социально-экономических возможностей, которые открывает декарбонизация мировой экономики и связанная с ней новая энергетика [10].

Падение мирового ВВП (%) во время кризисов 2009 и 2020 годов. Источник: МВФ

Доклад намечает четыре сценария развития энергетики и декарбонизации мировой экономики:

1. Базовый сценарий (BES) — меры согласно Парижскому соглашению, — который принят за базу отсчета всех эффектов.

2. Плановый сценарий (PES) — сумма мер, планируемых правительствами ведущих экономик мира.

3. Целевой сценарий энергетической трансформации (TES) — амбициозный, но реалистичный сценарий сокращения эмиссии на уровне, достаточным, чтобы замедлить потепление в XXI веке до 1,5°С.

4. Дополнительные перспективы глубокой декарбонизации (DDP) — дополнительный к TES сценарий, обеспечивающий достижение полной углеродной нейтральности к 2050 году.

Реализация целевого сценария TES позволит получить очень существенные социально-экономические эффекты. Мировой ВВП вырастет за следующие 30 лет на дополнительные 2,4%, или $98 трлн за счет всех мероприятий, необходимых в рамках сценария. Количество рабочих мест в энергетике достигнет к 2050 году 100 млн — на 40 млн больше, чем сегодня, причем 14,5 млн дополнительных рабочих мест принесет сектор управления гибкостью и электрическими сетями. Необходимые инвестиции в реализацию TES до 2050 года составляют $15 трлн: на каждый вложенный доллар будет получено 4–5 долларов эффекта.

Рабочие места в сфере энергетики в 2050 году в рамках сценария TES (млн рабочих мест). Источник: IRENA

Кроме перечисленных классических, во многом монетарных показателей социально-экономической эффективности, IRENA использует также новый комплексный индикатор — глобальное благосостояние, — которое в сценарии TES вырастет за следующие на 6,9% к 2030 году и на 13,5% к 2050 году. Этот индикатор включает в себя оценку состояния окружающей среды, в которой живут люди, оценку улучшения их экономических условий, также как занятость, уровень инвестиций и потребления, а также их социальное обеспечение образованием и медициной.

Декарбонизация, по мнению IRENA, будет опираться на пять «технологических столпов»:

Прогноз рынка и роли водорода в декарбонизации мировой экономики. Источник: IRENA

Особенно интересен обновленный прогноз по использованию водорода. В рамках сценариев PES и TES IRENA ожидает рынок «голубого» водорода в размере 10–30 млн тонн в год в 2030 году и 40–80 млн тонн в год в 2050 году, рынок «зеленого» водорода — до 9–25 млн тонн в год в 2030 и 25–160 млн тонн в год в 2050 году в зависимости от сценария. При этом цены на «зеленый» водород упадут до $1,8–2,5 за кг к 2030 году и до $0,9–1,6 за кг к 2050 году. Установленная мощность электролизеров должна достичь 100–270 ГВт в 2030 году и 270–1700 ГВт в 2050 году так же в зависимости от сценария.

Себестоимость производства водорода (LCOH) от различных видов энергии, $/кг. Источник: IRENA

О том, что декарбонизация может стать основой нового «Нового курса», в США и ЕС заговорили задолго до внезапного начала кризиса. Но в отличие от ушедшей в коронавирусную тень и так и не выбравшейся за рамки лозунгов политической программы Green New Deal [11], доклад IRENA задает одновременно целостное и детальное, измеримое видение будущего. Опираясь на это видение, Европарламент уже предложил включить свою программу декарбонизации European Green Deal в пакет мер по выходу из рецессии, связанной с CODIV-19 [12].

Подготовлено IC ENERGYNET / Автор: Игорь Чаусов

Хотите оперативно узнавать о выходе других полезных материалов на сайте "ГИС-Профи"?
Подписывайтесь на нашу страницу в Facebook.
Ставьте отметку "Нравится", и актуальная информация о важнейших событиях в энергетике России и мира появится в Вашей личной новостной ленте в социальной сети.