CC BY
43
УДК 330.15
Оценка перспектив развития угольной генерации на Европейском рынке в
условиях межтопливной конкуренции The development of coal generation in the European market in the conditions of inter-fuel competition and the assessment of its perspectives
Пономаренко Татьяна Владимировна, Ponomarenko Tatyana Vladimirovna,
доктор экономических наук, профессор, Санкт-Петербургский горный университет Doctor of Economic Sciences, Professor, Saint-Petersburg Mining University stv_mail@mail.ru
Вавилина Анастасия Алексеевна, Vavilina Anastasiia Alekseevna,
бакалавр, студент, Санкт-Петербургский горный университет, Bachelor of Business Administration, student, Saint-Petersburg Mining University, anastasiia.vavilina@gmail.com
Аннотация
Сложная конкурентная ситуация на европейском энергетическом рынке, усиление экологических требований, неблагоприятная ценовая конъюнктура, проблемы повышения энергоэффективности и реализация новых генерирующих проектов обусловливают снижение конкурентоспособности угля в Европе. Это оказывает влияние на выбор новых возможностей реализации российского рынка на европейском рынке, поэтому тема является актуальной.
Целью исследования является оценка современного состояния и перспектив развития угольной генерации в условиях межтопливной конкуренции на европейском рынке.
В результате исследования выполнены оценки современного состояния европейского рынка угля в условиях межтопливной конкуренции, основных тенденций его развития на современном этапе и прогнозы объемов потребления, выявлены ключевые факторы, к которым отнесены экологический и ценовой факторы. Исследована структура топливно-энергетического баланса в настоящее время и в перспективе с учетом программ повышения энергоэффективности и реализации новых проектов в энергетике.
Abstract
The competitiveness of coal is decreasing in Europe due to complicated competitive situation in the European Energy market, strengthening of environmental requirements, unfavorable price conjuncture, issues of increasing the energy efficiency and the new energy projects implementation. These factors influence the new opportunities of usage of Russian coal in the European market. That is why the subject of this abstract is of current interest.
The purpose of this study was the assessment of the current situation of coal generation in the European market in the conditions of inter-fuel competition and the evaluation of its perspectives.
During this study the assessment of the modern European coal market in the conditions of inter-fuel competition is given; the trends of its development were observed as well as perspectives of coal consumption; ecological and price factors were found as the main factors influencing the market. The structure of fuel and energy balance was researched in the current
situation and in sight of future programs of increasing the energy efficiency and new energy projects implementation.
Ключевые слова: европейский рынок, угольная генерация, межтопливная конкуренция, топливно-энергетический баланс, возобновляемые источники энергии, энергоэффективность, ценовая конъюнктура.
Key words: the European market, coal generation, inter-fuel competitiveness, fuel and energy balance, renewable energy sources, energy efficiency, price conjuncture.
Введение
Актуальность исследования связана со сложной конкурентной ситуацией на европейском энергетическом рынке, усилением экологических требований, неблагоприятной ценовой конъюнктурой, необходимостью повышения энергоэффективности с учетом реализации новых генерирующих проектов, что обусловливает снижение конкурентоспособности угля в Европе. Анализ рынка угля позволит выявить его тенденции, основные факторы влияния в настоящее время и в перспективе, на основе чего прогнозируется его развитие.
В статье авторами поставлены и решены следующие задачи: исследованы факторы европейского угольного рынка; проанализировано состояние топливно-энергетического баланса Европы; рассмотрены ключевые особенности межтопливной конкуренции на европейском рынке в контексте энергоэффективности и снижения выбросов; выполнена оценка тенденций развития угольной генерации и прогнозных изменений структуры топливно-энергетического баланса Европы.
В данной статье рассмотрены факторы, влияющие на европейский угольный рынок, проанализирован топливно-энергетический баланс Европы за период 2000-2015 гг., рассмотрены новые проекты в электроэнергетике и дана оценка состояния межтопливной конкуренции на европейском энергетическом рынке и представлены прогнозы ТЭБ Европы. Объектом исследования является европейский рынок угля.
Основной раздел
Факторы, влияющие на европейский угольный рынок
На современное состояние европейского угольного рынка оказывают влияние следующие факторы: экологические, конъюнктурные, новые проекты в генерации энергии, программы повышения энергоэффективности. Ключевым фактором, определяющим развитие европейского угольного рынка в настоящее время и в перспективе, является экологический.
Экологические факторы
С конца 1990-х гг. в законодательстве были предприняты меры по ограничению выбросов углекислого газа: Рамочная конвенция ООН об изменении климата (1992 г) [7], Киотский протокол (1998 г) [5], Парижское соглашение (2016 г) [6], направленное на регулирование выбросов углекислого газа в атмосферу с 2020 года. В соответствии с данной политикой были приняты директивы, которым обязаны следовать страны Европы:
1) IPPC - Директива о комплексном предотвращении и контроле загрязнений
[2];
2) LCP - Директива о крупных сжигательных установках [3];
3) IED - Директива о промышленных выбросах [4].
В Директиве о комплексном предотвращении и контроле загрязнений (IPPC) изложены основные принципы выдачи разрешений и контроля установок на основе комплексного подхода и применения наилучших доступных технологий (НДТ). Директива о крупных топливосжигающих установках (LCP) направлена на снижение кислотности, озона и твердых частиц в приземном слое путем контроля выбросов диоксидов серы, оксидов азота и золы от крупных установок (равной или более 50 МВт). Директива IED
была создана как основной инструмент по предотвращению эмиссий в ЕС, охватывающий большой спектр промышленной деятельности. Она предполагает комплексный подход, который имеет целью предотвращать и уменьшать загрязнения в воздухе, почве, воде, сокращать использование ресурсов и образование отходов в результате промышленной деятельности в ЕС. Директива IED заменяет Директиву IPPC и отраслевые Директивы c 7 января 2014 г., а также отменяет Директиву LCP с 1 января 2016 г [1]. Таким образом, данное экологическое законодательство оказывает значительное влияние на выбор топлива и технологию производства электроэнергии.
Традиционно уголь считается «грязным топливом», оказывающим максимально негативное действие на окружающую среду, заменой которого является «более чистый» природный газ и возобновляемые источники энергии (ВИЭ). При этом уголь является одним из самых дешевых источников энергии для поддержания стабильности экономики. Поэтому для соответствия нормам выброса вредных веществ в атмосферу осуществляется разработка «чистых» технологий добычи и переработки угля - улавливание и хранение углерода (УХУ). Но для внедрения таких инноваций необходима значительная инвестиционная поддержка и изменения в законодательстве, что определяет стратегическое значение этого фактора для стран ЕС.
Ценовой фактор и производство угля в Китае
Определяющим ценовым фактором в мире является ценообразование на уголь в Китае, так как Китай является потребителем больше половины всего угля, добываемого в мире, при этом производит более 2/3 энергии за счет угольной генерации, китайские правительственные ограничения влияют на развитие угольных мощностей страны. Например, Комитет по национальному развитию и реформам Китая (China's National Development and Reform Commission (NDRC)) предписал угольным шахтам сократить ежегодную работу шахт с 330 до 276 дней, что обусловило сокращение добычи угля в стране на 16% в год и привело к резкому увеличению импорта угля в страну. Как только произошел скачок цен, NDRC разрешил шахтам согласно стандартам по безопасности вернуться к 330-дневному времени работы до конца зимнего сезона. Ценовое регулирование направлено на установление предельных контрактных цен между ТЭС и производителями угля в размере 77 долл./т. [10]. В 2017 году средние цены на уголь прогнозируются на уровне около 70 долл./т в 2017 году из-за дополнительных поставок и уменьшения спроса на импорт.
Состояние топливно-энергетического баланса (ТЭБ) Европы
За период с 2000 г в структуре топливно-энергетического баланса ЕС произошли определенные изменения. На рис. 1 представлена структура топливно-энергетического баланса ЕС за 2000 г.
Waste, 2,199, 0.4% Blomass, 4,568, 0.8%
Peat, 1,667, 0.3% Geothermal, 592, 0.1%
Рис. 1. Топливно-энергетический баланс ЕС за 2000 год (МВт) [11]
Общий объем потребления энергии равен 545 158 МВт, при этом доля угля составляла 24,4%, газа - 16,9%, нефти - 11,4%, использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) - 24%.
При сравнении величины и структуры ТЭБ в 2015 г. по сравнению с 2000 г. выявлены основные тенденции к изменению и определено место угля (рис. 2).
Рис. 2. Топливно-энергетический баланс ЕС за 2015 год (МВт) [11] Суммарно объем ТЭБ равен 907 640 МВт, что на 66% больше объема потребляемой энергии в 2000 году. Как мы видим, в структуре ТЭБ доминирует газ (21,1%), уголь (17,5%) и ВИЭ. Суммарная доля ВИЭ составляет 44%, что практически в 2 раза больше, чем в 2000 году (24%). Доля угля снизилась на 6,9%, но в абсолютных величинах выросла на 20% за 15 лет. Доля потребления газа выросла на 4,2% при росте объема потребления в 2 раза. Использование нефти сократилось с 11,4% до 3,7% и в 2 раза в объеме.
Рост ВИЭ связан с учетом влияния энергогенерации на окружающую среду (парниковый эффект, выбросы в атмосферу и др.). Как следствие, увеличилась доля ВИЭ в структуре топливно-энергетического баланса Европы. Тем не менее, уголь сохраняет свои позиции на европейском рынке.
Существенные изменения произошли в структуре выработки электроэнергии в Европе в 2010-2014 гг. Предполагалось, что газ опередит уголь по объему производимой электроэнергии, демонстрируя переход Европы на более экологически чистую энергетику. Но этого не произошло. Напротив, газ существенно ослабил свои позиции по отношению к углю, а в конкуренцию уверенно включились возобновляемые источники (без гидро), которые при сохранении текущей динамики способны в перспективе до 2020 г. опередить газ по объемам производства электроэнергии (рис. 3).
Рис. 3. Доля различных источников энергии в электрогенерации в Европе, %, 2005-2013 годы
4
Главной причиной низкой выработки электроэнергии на газовых станциях является межтопливная конкуренция, в которой газ после 2010 г. проигрывал углю [9].
Одним из приоритетов энергополитики ЕС является сокращение использования угля как наименее экологически чистого вида топлива. Но на фоне неработающей системы торговли квотами на вредные выбросы (Еи ETS) и расширения предложения на рынке относительно дешевого угля, его потребление с 2010 года стабилизировалось, в отличие от более экологичного природного газа, спрос на который резко сократился. На этом фоне впечатляющие темпы роста демонстрирует возобновляемая энергетика (за исключением гидроэнергетики), которая даже в условиях сложной экономической обстановки в Европе показала прирост в 1,7 раза за этот период.
Новые проекты в электрогенерации
На рис. 4 представлен график, показывающий количество новых и выбывших мощностей энергетических станций в Европе в 2015 году.
New ■ Decommissioned Рис. 4. Введенные и выбывшие мощности в ЕС в 2015 году (МВт) [11] Суммарно введено было мощностей на 28,9 ГВт, в том числе ветровые - 44% от всех введенных мощностей, энергия солнца - 29%, угольные - 16%, с учетом пересчета калорийности угля (7000 Ккал), 4,7 ГВт будут равны 5,8 млн. т.
Также за 2015 год выбыло 8 ГВт мощностей, генерирующих энергию с помощью угля, и 4,3 ГВ газовых мощностей вследствие износа оборудования или несоответствия экологическим нормам [11].
Состояние межтопливной конкуренции в контексте энергоэффективности
Учитывая государственное влияние на топливную энергетику, выполнен анализ изменения объемов потребления угля и природного газа в Европе (рис. 5).
Рис. 5. Потребление угля и природного газа в Европе, 2005-2015 гг, млн. т. н. э. [10]
5
За рассматриваемый период выявлена основная тенденция к снижению объемов потребления угля, что может быть связано с постепенным переоборудованием ТЭС на более энергоэффективные установки. При этом темпы снижения потребления газа опережают темпы снижения потребления угля (22% против 16%).
В европейской энергетической парадигме газ рассматривался как «топливо будущего» или «переходное топливо» на пути к чистой энергетике. Однако необходимость импортировать дорогостоящий газ в сочетании с ростом зависимости Европы от импорта с 36% в 2004 году до 43% в 2010 году привели к пересмотру роли газа в топливной корзине, переносу фокуса государственной политики на энергосбережение и ВИЭ, и, как следствие, - к наблюдаемому сокращению объемов газопотребления. Одним из ключевых приоритетов в области европейской энергетической политики, влияющих на потребление всех энергоресурсов, включая газ, стало улучшение показателей энергоэффективности [9].
Цены на природный газ более чем в 5 раз выше цен на уголь (рис. 6), что является одним из факторов привлекательности угля.
Рис. 6. Цены на природный газ и уголь на европейском рынке, 2005-2015 гг., $/т [10] Прибыльность газовой генерации с учетом стоимости топлива и текущей платы за вредные выбросы (spark spread) в большинстве европейских стран с начала 2012 г. находится ниже нуля [9]. В то же время угольная генерация приносит прибыль (dark spread), которая в отдельные периоды превышает на 30-40 долл./МВт ч прибыль при использовании природного газа (рис. 7).
Рис. 7. Прибыльность угольной и газовой генерации в Великобритании, Германии и Нидерландах,
долл./МВт*час [9]
Учитывая все вышеизложенное, европейская электроэнергетика в первую очередь будет использовать возможности производства на АЭС, ВИЭ и ГЭС. При этом, газ и уголь будут дополнять баланс, компенсируя неравномерность спроса [9].
Прогноз топливно-энергетического баланса Европы
Базовая стратегия «20-20-20», принятая в 2010 году [8], в качестве одной из целей к 2020 году обозначила повышение энергоэффективности на 20% от расчетного значения энергопотребления. К 2020 году страны Евросоюза должны были уменьшить свое энергопотребление до 1483 млн т н.э. и сэкономить 368 млн т н.э. по сравнению с модельным расчетом при отсутствии специальных мер повышения энергоэффективности (Рис. 8). В развитие политики в области энергоэффективности Еврокомиссия предложила новый целевой показатель к 2030 г. на уровне 30%, но саммит Евросоюза в октябре 2014 г. утвердил целевой показатель на уровне не менее 27%.
Рис. 8. Первичное энергопотребление в ЕС: факт и цели, 1990-2020 [9] Количественные оценки топливной корзины ЕС на перспективу до 2050 года [12] предполагают существенное сокращение использования угля и ускоренный рост производства энергии на базе ВИЭ, в то время как природный газ в абсолютных значениях сохраняет свои позиции, а структурно даже несколько увеличивает (рис. 9) [12].
2010 2020 2030 ¿OSO
Рис. 9. Прогноз структуры ТЭБ в Европе, 2000-2050 гг, ТВт*ч [12] Планируется, что после 2020 года цена на СО2 системы торговли квотами (Emission Trading System - ETS) будут незначительно расти до 2025 года, а затем предполагается серьезный скачок: в 2020 году квота будет составлять 10 евро за тонну СО2, в 2030 году - 35 евро/т, в 2050 году - 100 евро/т.
Из-за такого резкого поднятия цен на квоты по продаже СО2, угольная генерация в Европе значительно сократится в 2030-2050 г.г. Введение новых ТЭС без систем улавливания и хранения углерода (УХУ, carbon capture and storage - CCS) составит 33,6 ГВт мощности после 2020 года, в то время как за период с 2011 по 2020 год будет введено
7
ТЭС с генерацией 32,4 ГВт. Постепенно количество угольных ТЭС будет сокращаться, так как возможности УХУ относительно не велики. К 2050 году больше половины электростанций на твердом топливе будет производиться на ТЭС с установленной технологией улавливания и хранения углерода [12].
Заключение
В результате данного исследования была проведена оценка перспектив развития угольной генерации на Европейском рынке в условиях межтопливной конкуренции.
Основными факторами, влияющими на угольную генерацию в Европе, являются экологический и ценовой факторы.
С 2000 г структура европейского топливно-энергетического баланса значительно изменилась: увеличилась доля возобновляемых источников энергии в 2 раза до 44%, доля угля и газа изменилась незначительно, доля нефти сократилась;
Несмотря на то, что природный газ считается «чистым» топливом, он проигрывает в межтопливной конкуренции углю: газовая генерация не приносит прибыли, в то время как прибыльность угольной генерации укрепляет позиции угля на рынке;
Приоритетом экологической европейской политики является сокращение использования угля. Эта цель является стратегически важной, но невозможной к осуществлению в ближайшие годы, так как уголь является дешевым топливом, поддерживающим рост экономики. Объемы потребления угля стабилизировались.
Газовая генерация уменьшается в связи с высокими ценами на топливо и увеличением использования возобновляемых источников энергии.
Начиная с 2025 года, прогнозируется, что доля угля в ТЭБ ЕС сократится, доля ВИЭ значительно увеличится, газ сохранит свое положение.
Библиографический список
1) Фоерборн Х.-Й. Влияние политических решений на производство и качество ППСУ в Европе // Германия, Эссен: ECOBA, Европейская ассоциация побочных продуктов сжигания угля, 2013, 26 с.
2) Директива о комплексном предотвращении и контроле загрязнений, 2008. http://ndt.moscow/pdf/Drective%20IPPC%202008%20ru.pdf;
3) Директива о крупных сжигательных установках, 2010. http://ndt.moscow/pdf/Drective%20LCP%802001%20m.pdf;
4) Директива о промышленных выбросах, 2010. http://www.consultant.ru/cons/cgi/online.cgi?req=doc;base=INT;n=53628#0;
5) Киотский протокол, 1998 http://unfccc.int/resource/docs/convkp/kpeng.pdf
6) Парижское соглашение, 2015 http://unfccc.int/resource/docs/2015/cop21/eng/l09r01.pdf
7) Рамочная конвенция ООН об изменении климата, 1992. http://unfccc.int/resource/docs/convkp/convru.pdf.
8) Стратегия 20-20-20 http://greenevolution.ru/enc/wiki/strategiya-20-20-20.
9) Газовый рынок Европы: утраченные иллюзии и робкие надежды. Аналитический отчет // М: ВШЭ, 2015.
10) BP Statistical Review of World Energy 2016.
11) Wind in power 2015, European statistics, EWEA (European Wind Energy Association).
12) EU Energy, Transport and GhG Emissions. Trends to 2050. Reference Scenario 2013.
