УГЛЕВОДОРОДНАЯ ЭНЕРГЕТИКА РОССИИ В УСЛОВИЯХ МИРОВОЙ КЛИМАТИЧЕСКОЙ НЕЙТРАЛЬНОСТИ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

УДК 620.9

DOI 10.46920/2409-5516_2022_1167_82

о

X

о

CL

Углеводородная энергетика России в условиях мировой климатической нейтральности

Hydrocarbon energy of Russia in the conditions of global climate neutrality

Максим МУРАШКО Генеральный директор ООО «Новороссийский мазутный терминал» e-mail: MurashkoMG@nmt-nvr.ru

Maksim MURASHKO General director OOO «NMT» e-mail: MurashkoMG@nmt-nvr.ru

СЧ СЧ

<

о

СЦ <

Рис. 1. Источники энергии в мировом потреблении энергоресурсов

100

80

60

40

20

ВИЭ

Атомная энергия

Гидроэнергия

Газ

Нефть

Уголь

Дрова

1900 1920 1940 1960 1980 2000 2020 2040

Аннотация. В статье проводится сравнительный анализ рынка энергетической отрасли, мирового энергопотребления, отчетов аналитических агентств и международных организаций, на основе которого делаются выводы о перспективах углеводородной энергетики в России.

Ключевые слова: мировое энергопотребление, возобновляемые источники энергии, трансграничный углеродный налог, система торговли выбросами, водородная энергетика, изменение климата.

Abstract. A comparative analysis of the energy industry market, world energy consumption, reports of analytical agencies and international organizations is carried out, on the basis of which conclusions are drawn about the prospects for hydrocarbon energy in Russia. Keywords: global energy consumption, renewable energy sources, trans-carbon tax, emissions trading system, hydrogen energy, climate change.

//

С 1980 г. доля потребления нефти упала с 35 до 25 %, а вот доли угля и дров остались без изменений и составили 15и20% соответственно

Пробки в одном из самых густонаселенных городов

планеты — Джакарте

Источник: realinemedia / depositphotos.com

Мировое энергопотребление

Мир вступает в четвертый этап энергоперехода - использование возобновляемых источников энергии (далее - ВИЭ). Энергопереход - изменение структуры первичного энергопотребления и переход от действующей схемы потребления к новому состоянию энергосистемы [1]. Возникает вопрос: ВИЭ вытесняют или дополняют ископаемые виды топлива, такие как уголь, нефть и газ? На диаграмме (рис. 1), сформированной на основе открытых данных института «Сколково» [2], представлена доля различных источников энергии в мировом потреблении энергоресурсов.

Из диаграммы видно, что доля ВИЭ в 2020 году составила 5 %. Доля потребления газа за последние 40 лет увеличилась с 20 до 25 %. С 1980 года доля потребления нефти упала с 35 до 25 %, а вот доли угля и дров остались без изменений и составили 15 и20 % соответственно. Атомная и гидроэнергетика занимает 10 %. Вышеуказанные данные приведены в процентах, посмотрим на статистику в абсолютных величинах. Согласно Key World Energy Statistics 2020, с 1973 по 2018 год абсолютное энергопотребление выросло более чем в два раза, до 14 282 Mtoe, в натуральных цифрах увеличилось потребление всех источников энергии [3]. С момента принятия рамочной конвенции ООН об изменении климата (1992 год) общий прирост энергопотребления составил 5726 Mtoe, или 40 %.

15000

о

X

о

CL

12500

10000

7500

5000

Natural gas

2500

<— (NOT^Lni.DNCOCTOi— CNW^LniDSiXCTOi— CNW^LniDSiXCTOi— CNW^LniDSiXCTOi— CNCO-^LOUDh-CO

ssssssssso3COO3COO3COO3COO3COI:^CTCTOTCTOTCTOTCTOTOOOOOOOOOOI— <— <— <— <— <— <— <— <—

C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ C^ CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD — <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— <— C^C^CNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCNCN

0

Рис. 2. Мировое энергопотребление в 1971-2018 гг.

Почему так происходит? Ответ кроется в росте числа населения на планете, которое сопровождается увеличением общего энергопотребления. Рассмотрим динамику изменения численности населения (рис. 3).

По данным ООН, к 2050 году нас ожидает рост населения с текущих 7 млрд почти до 10 млрд человек [4]. Основной прирост

прогнозируется в Африке, где количество людей увеличится с текущих 1,3 млрд до 2,5 млрд человек. Существенен будет рост населения и в Азии - с 4,6 млрд относительно 2021 года до 5,3 млрд человек. Остальные регионы будут расти незначительно.

Помимо роста числа людей в разных регионах, важно отметить и данные

Рис. 3. Количество мирового населения в 1970-2050 гг.

600 500 400 300 200 100 0

1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

Нефть ■ Газ ■ Уголь

■ Ядерная энергетика ■ Гидроэнергетика ■ ВИЭ

о

X

о

CL

Рис. 4. Прогноз мирового энергопотребления до 2050 г.

по удельному потреблению нефти на душу населения в этих странах, что показывает уровень жизни граждан. В таблице 1 представлено текущее удельное потребление нефти по регионам за 2019 год как наиболее показательный до пандемии [5].

Из таблицы видно, что в Китае, Индии и Африке потребление нефти на душу населения ниже среднемирового уровня от трех до семи раз. То есть потенциально в этих регионах можно ожидать как роста числа населения, так и роста энергопотребления на человека за счет улучшения качества жизни.

Прогноз энергопотребления в мире и ЕС

На самом деле никто не знает, что будет дальше. Разные аналитические агентства и мировые сообщества декларируют отличные сценарии,исходя из собственной оценки ситуации на рынке. Для примера рассмотрим ежегодный глобальный энергетический прогноз British Petroleum (рис. 4) [5]. Мнение этой крупной энергетической европейской компании нас интересует, так как Европа является основным

Таблица 1. Удельное потребление нефти по регионам за 2019 г.

№ п/п Страна Объем потребления нефти, млн т в год Население, млн чел. в 2019 г. Собственное удельное потребление нефти, т в год/чел.

1 США 920 328 2,8

2 Евросоюз 742 446 1,66

3 Китай 641 1 398 0,45

4 Япония 239 126 1,45

5 Индия 239 1 366 0,17

6 Россия 152 144 1,1

7 Африка 191 1 308 0,14

8 ИТОГО 3 068 5117 1,1 (среднее)

СЧ СЧ

<

о

сх

<

Год 1990 2020 2030 2050

Продукт/ Потребле- Выбросы Потребле- Выбросы Потребле- Выбросы Потребле- Выбросы ' ние (факт) СО2 ние (факт) СО2 ние СО2 ние СО2

Нефть 822 2219,4 791 2135,7 713,6 1926,7 0 0

Уголь 567 1587,6 144 403,2 0 0 0 0

о

ж

о сг

Газ

415

747

270,5

486,9

448

806,4

Таблица 2. Сокращение выбросов СО2 в Европе согласно Парижскому соглашению

22,4

40,3

Итого 1804 4554 1205,5 3025,8 1161,6 2733,1 22,4 40,3

Отклонение от 1990 г.,% 66,4 60

потребителем нефти и нефтепродуктов России. Эксперты не декларируют увеличение потребления энергоресурсов с 2030 до 2050 года, несмотря на динамику роста населения. Согласно их прогнозу, ВИЭ будут замещать абсолютное потребление нефти и угля в мире, а отсутствие роста энергопотребления можно связать только с повышением энергоэффективности, что является уже потенциальной проблемой для рынка традиционного топлива.

Также отметим, что страны Европы являются главными драйверами введения антиуглеродной политики в мире и распространения ВИЭ. За последние 40 лет

абсолютное потребление энергии ВИЭ увеличилось в Европе в 2,5 раза и продолжает расти, а потребление угля и нефти снижается [5].

Также обратим внимание, что в ЕС снижаются мощности по переработке нефти и собственная добыча [6].

В рамках анализа напрашивается вывод: когда Евросоюз закроет НПЗ и будет готов удовлетворить собственный спрос на энергию из возобновляемых источников энергии, тогда и будет запрет на использование ископаемого топлива в Европе? Если рассматривать инерционный сценарий, учитывающий текущую скорость замещения

традиционного топлива альтернативными источниками (плюс 12,6 млн тонн/год) и среднюю скорость сокращения добычи (минус 8,6млн тонн/год) и переработки нефти (минус ТОмлн тонн/год) в ЕС, это произойдет к 2100 году, с сохранением потребления природного газа на текущем уровне.

Однако Евросоюз в рамках Парижского соглашения декларирует к 2030 году сокращение выбросов на 40 % (1990 год -базовый), увеличение доли ВИЭ в энергобалансе и повышение энергоэффективности на 27 %. В более долгосрочном периоде (до 2050 года) усилиями стран ЕС планируется сокращение выбросов на 80-95 % по сравнению с 1990 годом. Конкретные цифры приведены в таблице 2 [7].

Если мы допустим, что Европа к 2030 году откажется от угля, как деклари-

способы достижения данной цели, в том числе долгосрочные инвестиции. Особое внимание уделяется снижению выбросов в сферах энергетики и транспорта, для которых существуют отдельные дорожные карты.

Из этих данных мы можем составить следующий сценарий: в краткосрочной перспективе грузопоток нефти и нефтепродуктов в Европу сохранится за счет восполнения собственных выпадающих ресурсов, однако во избежание энергозависимости от нефтедобывающих стран-экспортеров в долгосрочной перспективе ЕС будет увеличивать долю потребления ВИЗ, повышать энергоэффективность, снижать импорт ископаемого топлива и лоббировать безуглеродную политику на мировой арене.

О X

| Insert title here

Выбросы (Тонн/ГВтч) Атом 3

Ветер | 4 Солнце| 5 Гидроэнергия | 34 Биомасса | 79 Углеводороды (Нефть и газ) Уголь

Created with Datawrapper

Землепользование(м2/ Оборудование(Тонн/

МВтч) 0.1

Стоимость ($ за Мвтч)

Lazart 164 40 189

59 112

Рис. 5. Сравнение стоимости производства энергии

рует, а скорость снижения собственной добычи нефти сохранится на уровне последних 20 лет, то для достижения количества выбросов С02 на уровне 60 % от 1990 года необходимо будет нарастить потребление газа на 65 %. Если же при отказе от угля к 2030 году потребление нефти останется на уровне 2020 года, то прирост потребления газа составит 22 %. При выполнении данных расчетов поставлены условия сохранения текущей доли ВИЭ и энергоэффективности, которые, скорее всего, будут увеличиваться, но конкретные показатели изменений незадекпарированы.

В 2011 году принята дорожная карта по переходу к низкоуглеродной экономике к 2050 году, в которой описываются

Экономический аспект различных видов источников энергии

При смене использования источников энергии главным образом встает экономический вопрос. Энергопереход состоится, если это будет экономически эффективно в долгосрочной перспективе. В этом вопросе не существует общей методологии: в зависимости от целей эксперты используют различные методы подсчета стоимости производства энергии. Автор приводит данные согласно отчету Annual Energy Outlook 2021 американского энергетического агентства

о

X

о

CL

Сланцевая революция ■ ■■■■■ |

2008

2009

2020 ИМО. Сокращение содержания серы в бункерном топливе до 0,5%

Завершение перехода ЕС на низкосернистое топливо Евро-5

ч ♦

♦ ♦ ♦

v

Мы зд

9

Мы здесь

/ Отказ от ДВС

Завершение налогового в Китае маневра в РФ 2035

. 2024(модернизация •...НПЗ) ^

2030

Запрет ДВС в ряде стран ЕС

2050

Нулевые выбросы CO2 в Китае 2060

Нулевые выбросы

Рис. 6. Меры по удорожанию традиционного топлива

CO2 в ЕС

сч сч

<

о

U. S. Energy Information Administration (EIA) [8]. Для примера разницы в подходах также приведены данные инвестиционного банка Lazard за 2020 год [9]. Автор придерживается данных профессиональной отраслевой организации.

Несмотря на различия в методологиях подсчета, традиционные источники энергии - наиболее дешевая альтернатива. Одним из факторов является наличие действующей инфраструктуры, когда для распространения ВИЭ необходимы вложения в строительство электроэнергетической инфраструктуры, так как практически все ВИЭ имеют электрическую природу.

Переход на ВИЭ

Для перехода на возобновляемые источники энергии мировое сообщество применяет ряд параллельных мер для повышения привлекательности ВИЭ по сравнению с использованием традиционных источников энергии [10]:

Схемы поддержки «зеленых» источников энергии. К примеру, в Швеции основным стимулом для использования ВИЭ является система квот и торговли серти-фикатами.Закон о сертификатах на электроэнергию обязывает поставщиков доказывать, что определенная квота поставляемой ими электроэнергии была произведена из возобновляемых источников. Электроэнергия, произведенная с помощью ветра, имеет право на налоговые льготы. Электроэнергия, произведенная электрогенераторами мощностью менее 50 кВт, не облагается налогом. В случае электроэнергии, произведенной с помощью ветра, волн и солнца, этот запас мощности выше, чем разрешено законом о налоге на энергию. С 2015 года действует снижение налога на микропроизводство возобновляемой электроэнергии [11].

СЦ <

Таблица 3. Сравнение стоимости нефтепродуктов, Platts на 23.11.2021 г.

Сернистое, $/т Малосернистое, $/т Удорожание, $ Удорожание,%

Дизельное топливо 666 682 16 2,5

Мазут 421 511 90 21

Вид топлива Выброс С02,т

Древесное топливо Почти 0

Биотопливо Почти 0

Газ 1,85

Нефть 2,6-2,7

Уголь 2,8

Таблица 4. Сравнение количества выбросов С02, ИЦ «Сколково»

о

X

2. Удорожание традиционного топлива.

2.1. Удорожание за счет ужесточения экологических требований (в основном по содержанию серы). Посмотрим, что сделано на этом пути (рис. 6) и результаты удорожания (таблица 4).

2.2. Удорожание за счет ужесточения климатических требований, в рамках которых введено углеродное регулирование. В мировой повестке остро встал вопрос углеродного налога. Углеродный налог - это платеж, который будут осуществлять компании, выбрасывающие С02 в процессе работы, организациям, которые будут изымать этот углеводород из атмосферы [12]. То есть это плата за выбросы углекислого газа. Объем выброса измеряется в углеродных единицах, равных тонне углекис-

лого газа. Для предприятий будут установлены нормы выбросов С02, квоты на углеродные единицы для выбросов сверх этой нормы будут продаваться на бирже. Так как не все страны ориентированы на улучшение климатической ситуации в мире, Европа вводит трансграничный углеродный налог для защиты своих дорогостоящих энергетических технологий на рынке. Посмотрим, что в целом сделано на этом пути к снижению углеродных выбросов.

Рассмотрим, от каких традиционных источников выбрасывается самое большое количество С02.

Далее приведены изменения стоимости нефти и выплавки стали, где трансграничный углеродный налог составит 15-20 % их стоимости при текущих ценах на выбросы С02 на европейской бирже.

о

Рис. 7. Меры по снижению мировых выбросов С02

1992

Киотский протокол

■ I ■ ■ ■

1997

Ввод углеродных квот в Европе 2008

2005

Пилотный проект по торговле квотами на Сахалине

Рамочная конвенция ООН о климатических изменениях

Внедрение

углеродной

политики

в Индии,

Австралии,

Японии,

Китае

2011'

2013%

2015

Начало разработки международной системы углеродных кредитов

Парижское соглашение о сокращении выбросов С02

2017 ♦

♦

Отказ от угольной Ввод трансграничного углеродного налога

генерации 35 стран для России Углеродная

(нефть и нефтепродукты под вопросом) нейтральность

Сахалин. обл.

В Китае открыта первая биржа

по торговле углеродными 2021

единицами 2021

9

•••▼ Мы здесь 2022 . ................

.....

2023

2025

Разработан проект углеродного Первая сделка РФ по передаче

налогообложения в России углеродных единиц (планы правительства)

сч сч

<

о

сх

<

Текущая стоимость, $/т С УЧеТНяМпО|Г;Л,е$;/-гДНОГО Удорожание, $ Удорожание,%

Стоимость нефти 547 672 124,8 23

90 Стоимость стали 495 582 87 17

Таблица 5. Изменение стоимости выплавки стали, стоимость углеродной единицы принята по Лондонской бирже на 27.11.2021 г. [13]

Россия США Китай ЕС

Статус В процессе принятия Действует Действует Действует

о X ш CL ш с о 1_ CL Национальная система учета углеродных единиц Будет создана на основании пилотного проекта в Сахалинской области American Carbon Registry Climate Action Reserve Verified Carbon Standard Program Ведется работа по созданию единой национальной системы учета EU ETS

ш I m Возможность для частных компаний генерировать углеродные единицы за счет утилизации С02 При реализации климатических проектов (ФЗ от 02.07.2021 г. № 296-ФЗ) Есть Нет данных Есть

Таблица 6. Сравнение состояния развития систем углеродного регулирования

Системы торговли выбросами

На данный момент очевидно, что страна с наиболее развитой системой углеродного регулирования будет иметь экономическое преимущество на мировой арене. В связи с этим необходимо сравнить Россию с основными конкурентами и рассмотреть их системы регулирования. Наша страна пока отстает по формированию безуглеродного рынка. Но даже после введения системы в действие встанет вопрос по взаимному признанию климатических проектов и выработанных на их основе углеродных

единиц во избежание двойного налогообложения.

Возобновляемые источники энергии

Тем не менее все вышесказанное не имеет смыла, если нет реальной альтернативы традиционным источникам энергии. Чем же хотят заменить углеродную энергетику? Ответ прост - возобновляемыми источниками энергии, среди которых энергия солнца, тепло земли (геотермальные установки) и гравитационная энергия

Рис. 8. Сравнение различных ВИЭ и атомной энергии

от орбитального движения (приливные станции). Последние две технологии специфические и не могут быть массово внедрены. А вот энергия солнца - наиболее перспективный вариант, который подразделяется на три основных направления: солнечные батареи, ветряная генерация и фотосинтез (биотопливо) [14]. На рис. 8 проиллюстрированы примеры возможностей использования солнечной и атомной энергии на практике.

Согласно результатам расчетов автора, для обеспечения текущего энергопотребления в мире за счет возобновляемой энергетики мы можем применить один из следующих вариантов:

• 127тыс. ветряных генераторов, что по занимаемой площади в 9,3 млн км2 сопоставимо с площадью США;

• 85 млн км2 посевной площади для биотоплива (на примере кукурузы), что является половиной площади всей суши, включая Антарктиду, и делает этот вид энергии менее привлекательным в сравнении с другими ВИЭ;

• 118 млрд солнечных панелей, что является самым перспективным вариантом, ведь они занимают площадь 400 тыс. км2, сопоставимую с площадью Японии, и могут быть размещены на неиспользуемой территории с большим количеством солнечныхдней (в пустынях);

• ЗОтыс. атомных станций, при том что за 70 лет человечество построило только 453 станции.

Однако при использовании ВИЭ также встает вопрос о накоплении произведенной электрической энергии, ведь потребление является неравномерным, а произведенная электроэнергия должна быть сразу использована. Есть два основных способа накопления электроэнергии: водородное и химическое (аккумуляторное). Обе технологии сейчас находятся на стадии активного развития.

Сначала рассмотрим аккумуляторы: главной мыслью является то, что для накопления необходимого количества энергии для мирового потребления на день нужны батареи общим весом 1,5-2 млрд тонн (расчет автора). Это 3 трлн аккумуляторов смартфона 1рИопе ХИ или 5,5 млрд аккумуляторов автомобиля Тез1а [15,16]. Безусловно, прогресс не стоит на месте и энергоемкость батарей растет с каждым годом: за 10 лет емкость увеличилась почти в три раза. Но учитывая огромное количество

В краткосрочной перспективе поставки нефти в Европу сохранятся за счет восполнения собственных выпадающих ресурсов, однако в долгосрочной перспективе ЕС будет увеличивать потребление ВИЭ

о

X

Для обеспечения текущего энергопотребления в мире за счет ВИЭ необходимо либо 127 тыс. ветряных генераторов, либо 85 млн км2 посевной площади для биотоплива, либо 118 млрд солнечных панелей

электротехнических материалов, необходимых для создания батарей, в том числе редких металлов, по мнению автора, это невыполнимо.

Альтернативой является экологичный и перспективный водород, полученный через электролиз, однако даже он имеет много недостатков [17]. В главной степени использование водорода пока ограничено отсутствием инфраструктуры и дороговизной операционных расходов на его выработку - от 1,5 до 15 долларов за кг (по данным Сбербанка). Такого мнения придерживается и банк Тинькофф, согласно расчетам которого себестоимость производства «голубого» водорода составляет 2 доллара за килограмм, «зеленого» - 10 долларов за килограмм. При текущей рыночной цене 0,55 доллара за литр дизельного топлива (Санкт-Петербургская международная товарно-сырьевая биржа на 11.12.2021 г.). При этом нужно учитывать, что по энергетической ценности 1 кг водорода соответствует 2,84 л дизельного топлива, текущая стоимость выработки которых составляет 1,5 доллара.

В России в октябре 2021 года утверждена дорожная карта развития водородной энергетики до 2024 года, она направлена на увеличение производства и расширение сферы применения водорода, а также вхождение страны в число мировых лидеров по его производству и экспорту [18].

Выводы

1. К 2050 году прогнозируется энергонезависимость ЕС и отказ европейских стран от углеродного топлива.

2. Абсолютное потребление нефти и нефтепродуктов, вероятнее всего, не будет уменьшаться, так как в развивающихся странах нет денег на реализацию дорогостоящих ВИЭ-проектов. Центр потребления нефти и нефтепродуктов сместится из развитых стран в развивающиеся (Африка, Индия), в связи с чем цена снизится.

3. Для хранения «чистой» энергии самая перспективная технология -производство водорода, который будет вырабатываться за счет природного газа на первом этапе и электроэнергии ВИЭ на последующих.

4. В дальнейшем страны, которые обладают развитой наукой и промышленностью, будут иметь энергонезависимость. Наличие ископаемых источников энергии потеряет свою значимость. Для сохранения Россией статуса энергетической державы необходимо направить ресурсы на развитие возобновляемых источников энергии.

Рис. 9. Виды водорода

о

X

о

CL

Нефтяной танкер

Источник: Nightmanl965/depositphotos.com

Использованные источники

СЧ СЧ

1. URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/3HepreTH4ecKHii_nepexofl

2. Макаров А.А., Митрова Т. А., Кулагин В.А. Прогноз развития энергетики мира и России, 2019//ИЦ «Сколково».

3. Key World Energy Statistics 2020. - URL: https://www.iea.org/ reports/key-world-energy-statistics-2020

4. Ежегодный отчет United Nations, department of Economic and Social Affairs //Департамент ООН по экономическим и социальным вопросам.

5. BP, Energy Outlook 2020 // Ежегодный глобальный энергетический прогноз от компании British Petroleum. - URL: https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2020

6. OPEC. World OH Outlook 2021,- URL: https://www. opec.org/ opec_web/en/publications/340.htm

7. URL: https://russiancouncil.ru/climate2030

8. URL: https://www.eia.gov/outlooks/aeo/

9. URL: https://renen.ru/vyshli-novye-doklady-lazard-po-ekonomike-vie-nakopitelej-energii-i-vodoroda/

10. URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/Boзoбнoвляeмaя_энepгия П. URL: http://www.res-legal.eu/search-by-country/sweden/

tools-list/c/sweden/s/res-e/t/promotion/sum/200/lpid/199/

12. URL:https://ru.wikipedia.org/wiki/Углepoдный_нaлoг

13. URL: https://specstali.pro/servlces/LME-course

14. URL: http://www.gigavat.com/netradicionnaya_energetika_v-i-e_l.php

15. URL: https://yandex.ru/q/question/kakaia_emkost_ akkumuliatora_iphone_66865667/

16. URL: https://www.drive2.rU/b/1978720/

17. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Boдopoднaя_энepгeтикa

18. URL: https://minenergo.gov.ru/node/19194

It

<

s

s

о с

СЦ

<