Декарбонизация — лекарство от экономического кризиса?

Смелые инвестиции и эксперименты в ожидании роста экономики после пандемии

Published in

Internet of Energy

8 min readApr 28, 2020

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.

Кризис — лучшее время для экспериментов

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.

Тем временем, Google тоже включился в эксперименты с энергетической гибкостью и начал тестирование новой технологии управления вычислительными мощностями своих дата-центров, подстраивающей график электропотребления под выработку на ВИЭ [13]. Программа старается так спланировать работы серверов на день вперед, чтобы потребление из сети было максимальным тогда, когда доля “зеленой” энергии на рынке велика, и снизить его, когда эта доля мала. Эксперимент должен, в частности, показать, каким ресурсов гибкости обладают такой быстро растущий класс потребителей, как дата-центры.

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, о которых мы писали.

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].

Куда ведет нас новый курс?

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].

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

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].

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.

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

Электрификацию экономики на основе ВИЭ;
Управление и торговлю гибкостью в энергосистемах;
Использование конвенциональных ВИЭ — гидроэнергетики и биотоплива;
«Зеленый» водород в промышленности, энергетике и на транспорте;
Оригинальные решения для сложно декарбонизируемых отраслей (например, авиации).

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

Обещание светлого будущего

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.

Экономический рост, который обещает IRENA в своем докладе, формируется совокупностью большого числа факторов, основные из которых — следующие:

Инвестиции в основной капитал, обеспечивающие декарбонизацию экономики;
Повышение эффективности энергетики в ряде регионов за счет перехода на использование дешевеющих ВИЭ;
Увеличение объема глобальной торговли технологиями и, частично, “зелеными” энергетическими ресурсами (например, водородом);
Появление новых рабочих мест, стимулирующее общий рост спроса на экономические блага;
Рост потребления электроэнергии и энергоемких товаров и услуг, связанный, в частности, с появлением новых рабочих мест;
Социальные и экологические последствия декарбонизации.

Именно последний фактор, суммирующий влияние различных косвенных драйверов на рост ВВП, IRENA видит в качестве основного источника того нового экономического блага и богатства, которые заложены в упомянутые 2,4% прибавки к экономическому росту. Социальные и экологические последствия включают рост качества и продолжительности жизни, рост доли трудоспособного населения, снижение общественных расходов на здравоохранение и ликвидацию чрезвычайных ситуаций, снятие экологических рисков для сельского хозяйства и другой экономической деятельности, зависящей от климата и окружающей среды.

Затраты и эффекты от декарбонизации мировой энергетики: снижение воздействия изменения климата на экономику, снижение влияния загрязнения воздуха в городах и в жилых помещениях. Источник: IRENA

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.

Число рабочих мест в энергетике по секторам в зависимости от сценария. 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.

Рост глобального благосостояния (%) по регионам мира к 2050 году в рамках сценария TES. 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

[1] https://www.businessinsider.com/bill-de-blasio-new-york-is-war-footing-fight-coronavirus-2020-3?r=US&IR=T

[2] https://www.current-news.co.uk/blogs/low-lockdown-demand-give-a-taste-of-the-future-says-flexitricitys-alastair-martin

[3] https://www.greentechmedia.com/articles/read/in-new-york-a-new-way-for-stay-at-home-customers-to-get-paid-for-shaving-peak-energy

[4] https://www.current-news.co.uk/news/european-consortium-launch-new-sustainable-flexibility-solution-equigy

[5] http://powerresponsive.com/wp-content/uploads/2020/04/Power-Responsive-Annual-Report-2019.pdf?utm_source=Energyst&utm_medium=Energyst&utm_campaign=Annual%20Report%202019

[6] https://www.greentechmedia.com/articles/read/iberdrola-plots-post-lockdown-investment-spree

[7] https://www.reuters.com/article/us-health-coronavirus-imf/imfs-georgieva-says-coronavirus-crisis-is-worst-since-great-depression-idUSKBN2221QD

[8] https://www.theguardian.com/business/2020/apr/22/top-economist-us-coronavirus-response-like-third-world-country-joseph-stiglitz-donald-trump

[9] https://www.imf.org/en/Publications/WEO/Issues/2020/04/14/weo-april-2020

[10] https://www.irena.org/publications/2020/Apr/Global-Renewables-Outlook-2020

[11] https://www.nytimes.com/2019/02/21/climate/green-new-deal-questions-answers.html