Мифы и реалии зеленой экономики
Почему «экологические» источники энергии не экологичны, и другие аспекты декарбонизации
МОСКВА, 8 мая 2022, Институт РУССТРАТ.
И ЕС, и США, а также многие другие страны довольно давно продвигают тему экологической энергии, которая вырабатывается за счет современных систем от ветро и солнцегенераторов до подводных турбин, эксплуатирующих морские приливы и отливы. Такой подход базируется на Парижском соглашении, согласно которому необходимо снизить выбросы углекислого газа. А в последнее время зеленую энергетику подстегивает зависимость от российских энергоносителей — нефти и газа.
14 июля 2021 года Европейская комиссия запустила свой очередной пакет, который включает в себя широкий набор законодательных предложений, направленных на достижение чистого сокращения выбросов парниковых газов в ЕС не менее чем на 55% ниже уровня 1990 года к 2030 году.
Пересмотр Директивы по возобновляемым источникам энергии является частью этого набора взаимосвязанных предложений. Ожидается, что весь пакет будет принят и вступит в силу к 2023 году, оставив на его реализацию всего семь лет.
Недавно Европейский совет также обязался как можно скорее отказаться от зависимости ЕС от импорта российского газа, нефти и угля, и теперь Европейской комиссии поручено разработать подробный план реализации к концу мая 2022 года. Задача двоякая: принятие немедленных мер на следующую зиму и на следующие 2-3 года (экономия энергия, диверсификация поставок газа и т.д.) и принятие структурных мер путем пересмотра стратегии на период до 2030 года с особым вниманием к сокращению потребления энергии и инвестированию в низкоуглеродные альтернативы, включая возобновляемые источники энергии.
Но согласно исследованию Французского института по международным отношениям, есть существенные разрывы между теорией зеленой энергетики и практиков.[i] Существует риск возникновения конфликта между экологическими и климатическими императивами, и его необходимо надлежащим образом урегулировать с помощью последовательности политики, поскольку в противном случае он будет продолжать затягиваться и приводить к разногласиям.
Для реализации Директивы необходимо упростить чрезмерно сложные административные процессы и преодолеть медленную выдачу разрешений на ввод в эксплуатацию систем, которые генерируют зеленую энергетику. Дальнейшими путями являются единые рабочие места и сроки, а также увеличение численности персонала в соответствующих государственных учреждениях. Прогнозирование потребностей в подключении к сетям возобновляемых источников энергии также поможет ускорить развитие сети.
Увеличение масштаба возобновляемых источников энергии, по крайней мере, до 40% без обновления и оцифровки всей системы обойдется гражданам довольно дорого. Единый системный подход должен быть закреплен и в планах развития системы на европейском и национальном уровнях, и этот единый системный подход должен применяться во всем пакете.
Также директивным и регулирующим органам необходимо осознавать издержки по задержкам и преимущества своевременности в более широком смысле, не только когда речь идет о строительстве инфраструктуры и новых сетей, но и когда речь идет о более эффективном использовании существующих сетей. Требуется подход с набором инструментов, который рассматривает взаимодействие вспомогательных технологий, включая хранение, как централизованное, так и децентрализованное.
Действительно, в ЕС существует ряд бюрократических препон для быстрого внедрения зеленой энергетики. Например, получение разрешений на строительство береговых ветрогенераторов в Италии занимает в среднем пять лет, а не шесть месяцев, как того требует закон. Эти задержки привели к снижению темпов развертывания примерно до 200 МВт в год.
И это далеко от уровней, необходимых для обеспечения целевого показателя Италии мощности возобновляемых источников энергии в 70 ГВт к 2030 г. Влияние на инвестиции совершенно очевидно: недавний тендер Италии на возобновляемые источники энергии был провален, в результате чего было выделено только 975 МВт на проекты коммунального масштаба из общего числа предлагаемых 3300 МВт.
Но и в США цели по производству безуглеродной электроэнергии к 2035 году также находятся под угрозой из-за проблем с выдачей разрешений, когда ветроэнергетические проекты должны пройти обширный перечень проверок и разрешений. На федеральном уровне к ним относятся проверки или утверждения в рамках целого ряда законов. Федеральным агентствам требуется в среднем 4,5 года для составления отчетов о воздействии на окружающую среду в соответствии с Законом о Национальной экологической политике. И это только первое противоречие, которое основано на бюрократических процедурах.
Зеленый водород и экогибриды
В отчете Глобального совета по ветроэнергетике определена роль экологически чистого водорода и приложений Power-to-X для глубокой декарбонизации промышленных секторов и обеспечении длительного хранения. Стоит отметить, что по одному сценарию к 2050 году четверть мирового производства электроэнергии будет направлена на производство экологически чистого водорода, что потребует около 10 000 Гвт ветровой и солнечной мощности.
За последний год глобальный интерес к водороду еще больше возрос, и все больше стран объявили о национальных дорожных картах или стратегиях в области водорода. В 2021 г. более 30 стран начали разрабатывать или опубликовали водородную стратегию.
В качестве примера, Китай выпустил водородную дорожную карту для транспортного сектора в 2016 году и назвал водородную энергетику одной из важнейших будущих отраслей в своем текущем пятилетнем плане (2021-2025), наряду с развитием квантовой информации и аэрокосмической промышленностью.[ii]
Индия запустила свою национальную водородную Миссию в 2021 году, нацеленную на расширение внутреннего производства экологически чистого водорода и потенциальные мандаты для нефтеперерабатывающих заводов и компании, производящие удобрения, внедряют экологически чистый водород и экологически чистый аммиак в промышленные процессы.
ЕС включил “зеленый водород” в свое европейское "зеленое соглашение", о котором было объявлено в 2020 году, отметив, что водородные сети жизненно важны для "чистой и замкнутой экономики".[iii]
Ветроэнергетика в настоящее время напрямую сотрудничает с целым рядом промышленных секторов в целях обеспечения обезуглероживания с использованием экологически чистого водорода в качестве топлива. Например, Ваттенфолл сотрудничал с шведским производителем стали SSAB и горнодобывающей компанией LKAB на опытной установке по производству губчатого железа с использованием зеленого водорода.[iv]
Такое взаимодействие приводит к появлению гибридных проектов. В целом вся зеленая энергетика тяготеет к гибридам. Например, солнечные панели сочетаются с ветрогенераторами (поскольку отсутствие солнечного света или ветра по отдельности неминуемо приведут к простою техники, что отразится на поставках энергии). Но и традиционная энергетика частично связана с экологическими подходами. И это второе противоречие.
Связь экоэнергетики с редкоземельными металлами
Бывший помощник государственного секретаря США по глобальным вопросам Аарон Рингель отмечает, что поскольку технологии использования возобновляемых источников энергии, включая электромобили (электромобили), солнечные панели и литий-ионные аккумуляторы, занимают центральное место, спрос на редкоземельные металлы растет. Но Соединенные Штаты почти полностью зависят от импорта редкоземельных элементов.
До 1980-х годов США фактически лидировали в мире по добыче редкоземельных элементов. Но недальновидный сдвиг в сторону импорта привел к тому, что внутренние горнодобывающие мощности Америки иссякли. Результатом является нынешний контроль Пекина над поставками этих важных ресурсов.
Китай обеспечивает более 85% мировых запасов редкоземельных элементов и является домом для примерно двух третей мировых поставок дефицитных металлов и минералов, таких как сурьма и барит.[v]
В 2021 году в пресс-релизе Управления ископаемой энергетики Министерства энергетики США говорилось, что в настоящее время США импортируют 80 процентов своего РЗЭ непосредственно из Китая, а остальные части поступают косвенно из Китая через другие страны. США полностью зависят от импорта 14 из 35 важнейших полезных ископаемых. Совсем недавно сообщалось, что китайские компании уже активно занимаются добычей полезных ископаемых Афганистана. Китай отрицает какие-либо намерения использовать экспорт редкоземельных элементов в качестве оружия – если только на карту не поставлены интересы национальной безопасности.[vi]
Конгресс и администрация недавно предприняли ряд шагов для устранения этой уязвимости. Например, Министерство энергетики исследует новые методы обработки редкоземельных элементов. А Конгресс стремится расширить отечественное высокотехнологичное производство с помощью законодательного пакета, основанного на Законе о конкуренции в Америке.
Интересно, что несмотря на акцент на безопасной окружающей среде, Америка продолжает зависеть от явно не экологичной добычи полезных ископаемых в Китае. Ядовитые озера и токсичные свалки появляются в Китае одновременно с быстрой и прибыльной эксплуатацией редкоземельных месторождений.
Такой подход вдвойне бьет по интересам компаний, придерживающихся строгих мер защиты окружающей среды в мире. Например, компания The Metals Company (TMC), котирующаяся на бирже NASDAQ, продемонстрировала возможность глубоководной добычи важнейших полезных ископаемых. Компания исследовала крупнейшее на планете известное месторождение металлов, пригодных для изготовления аккумуляторов, - зону Кларион Клиппертон в Тихом океане. Сейчас она успешно перерабатывает ключевые металлы аккумуляторных батарей, в том числе никель и медь, из глубоководных конкреций таким образом, что образуется мало отходов при переработке.
Однако добыча полезных ископаемых и редкоземельных элементов - это только первый шаг. Для достижения конкурентного преимущества нужно охватить всю цепочку поставок, включая переработку и утилизацию.
Хотя в США есть мнение, что они могут восстановить свое лидерство в высокотехнологичном производстве — и сделать это, одновременно защищая окружающую среду. Президент Байден должен использовать для этого Закон об оборонном производстве, чтобы начать безопасную внутреннюю добычу важнейших полезных ископаемых и редкоземельных металлов.[vii]
В любом случае сегодняшняя добыча редкоземельных металлов для их применения в зеленой энергетике — это создание шахт и карьеров, что явно не вписывается в экологические подходы. Это уже третье противоречие. А четвертое — проблема утилизации тех же ветряков или солнечных панелей. Зеленой технологии для этого еще не существует.
Противоречия в ЕС
Но и при активизации строительства новых ветропарков и солнечных ферм возникают дополнительные противоречия. Это один из самых неудобных вопросов современности, поскольку ответ обязательно включает ссылки на цены на медь, сталь, поликремний и практически на все металлы и минеральные товары. Кроме того, строительство этих объектов требует времени, больше времени, чем, например, переход на СПГ (если у вас есть импортные терминалы) или уголь.
А в недавно опубликованном плане по сокращению потребления российского газа - а также нефти и угля - Европейская комиссия сделала большую ставку не на ветер и солнечную энергию, а на большее количество газа и угля.
Это та же самая Европа, которая планировала закрыть все свои угольные электростанции до 2030 года, чтобы достичь целей Парижского соглашения по сокращению выбросов. Эта же Европа также делает ставку на замену природного газа мазутом, чтобы заменить еще 10 миллиардов кубометров российского газа.
В общей сложности Европейская комиссия, похоже, планирует заменить более половины своего потребления российского газа другими видами ископаемого топлива. Для сравнения, ожидается, что доля ветровой и солнечной энергии в замещении российского газа составит около 22,5 млрд кубометров, при этом 10 млрд кубометров будет приходиться на энергию ветра и 12,5 млрд кубометров - на энергию солнца. Но это не так уж много для региона, который стремится в кратчайшие сроки стать самым зеленым на планете.
Таким образом, похоже, что реальность энергоснабжения и потребления вновь заявляет о себе, поскольку ЕС оказался в газовом кризисе. Если его план предполагает гораздо большее потребление ископаемого топлива, то ископаемое топливо должно быть проще - и быстрее - добывать и, возможно, дешевле, чем ветровое и солнечное. В противном случае, зачем выбирать их вместо возобновляемых источников энергии?[viii] Это пятое комплексное противоречие.
Перспективные проекты
При развитии альтернативной энергетики само собой возникает вопрос ее перераспределения. Предполагается, что подводные электрические кабели могут использоваться чаще по мере того, как правительства продвигают свои энергетические стратегии в сторону возобновляемых источников энергии. Когда страны будут развивать свою ветряную и солнечную энергетику, появится больше стимулов для строительства подводных кабелей, которые могут способствовать распределению электроэнергии между регионами.
Уже планируется проложить первый из многих новых крупных кабелей между Великобританией и Германией предполагаемой стоимостью 1,95 миллиарда долларов. Проект NeuConnect позволит передавать 1,4 ГВт электроэнергии в две страны и обратно по подводным кабелям, охватывающим расстояние более 450 миль. Проект получил название “невидимая энергетическая магистраль”, позволяющая распределять электроэнергию между Великобританией и Германией.[ix]
Ключевые контракты на общую сумму более 1,5 млрд фунтов стерлингов (1,95 млрд долларов) были заключены на крупный проект интерконнектора, который свяжет Германию и Великобританию, поскольку страны по всему миру пытаются укрепить свои поставки энергоносителей в условиях продолжающегося кризиса в Украине.
Проект NeuConnect сосредоточен вокруг подводных кабелей, которые позволят передавать 1,4 гигаватта электроэнергии в обоих направлениях между Великобританией и Германией — двумя крупнейшими экономиками Европы. Протяженность интерконнектора составляет 725 километров, или чуть более 450 миль.
Кабель пройдет от острова Грейн в графстве Кент в Англии до немецкого региона Вильгельмсхафен, пересекая британские, голландские и немецкие воды. После строительства он сможет обеспечить электроэнергией до 1,5 миллионов домов.
Утвержденные контракты включают в себя работы по прокладке кабелей и преобразовательных станций, причем как Siemens, так и Prysmian выиграли контракты на работу над проектом. Siemens будет поставлять высоковольтную систему передачи постоянного тока (HVDC), в то время как итальянский производитель кабелей, Prysmian Group, будет руководить проектированием, изготовлением, установкой, тестированием и вводом в эксплуатацию межсоединителя NeuConnect.
Ожидается, что строительство начнется в этом году, что позволит Великобритании “подключиться к обширной энергетической инфраструктуре Германии, включая ее значительные возобновляемые источники энергии”. Кроме того, “новая связь с Великобританией поможет устранить текущие узкие места, где ветряные турбины часто отключаются из-за избытка создаваемой возобновляемой энергии”.
Консорциум NeuConnect, возглавляемый Meridiam, Kansai Electric Power и Allianz Capital Partners, уже некоторое время обсуждает эту разработку, но санкции в отношении России заставили европейские правительства гораздо быстрее искать альтернативные источники энергии. Помимо поиска альтернативных источников поставок нефти и газа, несколько правительств разрабатывают стратегию ускорения своих проектов в области возобновляемых источников энергии и даже обсуждают увеличение ядерных мощностей впервые за многие годы.
Однако это не первый подводный кабель, одобренный в Европе, поскольку в прошлом году начались работы по гигантскому подводному кабелю, который, как ожидается, соединит Великобританию с Норвегией. Линия North Sea Link (NSL) протяженностью 450 миль стоимостью 1,86 миллиарда долларов является совместным предприятием британской National Grid и норвежской Statnett.
Две страны хотят разделить гидроэнергетические ресурсы Норвегии и ветроэнергетические ресурсы Великобритании, что позволит каждой из них оптимизировать производство для удовлетворения спроса. Национальная энергосистема объяснила: “Когда спрос в Великобритании высок, а ветрогенерация низкая, гидроэнергию можно импортировать из Норвегии”.
И Великобритания, и Норвегия являются крупными игроками. Но Норвегия заявляет, что ее электроэнергия на 98 % вырабатывается за счет возобновляемых источников энергии, в основном гидроэнергетики. Тем временем в Великобритании премьер-министр Борис Джонсон заявил о цели к 2035 году обеспечить 100% электроэнергии в Великобритании из возобновляемых источников.
И планы по прокладке подводных кабелей разрабатываются не только в Европе, но и распространяются на разные континенты. В прошлом году Греция и Египет объявили, что ведут переговоры о потенциальном подводном соединителе мощностью 2 ГВт, проходящем через Средиземное море, чтобы соединить энергосистемы стран.[x]
Это будет первый в своем роде проект, связывающий Европу с Африкой, демонстрирующий огромный потенциал для расширения межрегиональных связей. И Греция также рассматривает планы создания евроазиатского интерконнектора, который будет проходить из Израиля на материковую часть Греции через Кипр.
После завершения строительства длина кабеля составит 1500 км, и он будет передавать от 1 ГВт до 2 ГВт электроэнергии между регионами, соединяя электросети по всему Израилю, Кипру и Греции. Хотя ранние прогнозы предполагали, что строительство кабеля будет завершено к 2022 году, новые оценки предполагают, что оно будет завершено в 2024 году и обойдется почти в 823 миллиона долларов. Финансирование будет частично поступать из ЕС и будет способствовать прекращению энергетической изоляции Кипра.[xi]
Но здесь опять возникает вопрос политических и технологических рисков при прокладке таких кабелей и интерконнекторов.
Геополитика электричества
Все это указывает на то, что геополитическая значимость электроэнергии традиционно недооценивалась, но с глобальным переходом на более экологичную энергетику и расширением использования возобновляемых источников энергии (“энергетический переход”) электросети приобретают все большее значение и набирают обороты.
Пекин, в частности, продвигает глобальную систему электроснабжения с помощью своей инициативы "Один пояс и один путь". Германский институт по международным делам и безопасности отмечает, что сегодня влияние объединения электросетей на международные отношения и геополитику заслуживает самого пристального изучения.[xii]
В исследовании сказано, что континентальная зона Европа-Азия (то есть Евразия) демонстрирует особую динамику. Новые конфигурации электроэнергетической инфраструктуры – в виде интерконнекторов (т.е. трансграничных линий электропередачи, соединяющих сети) и интегрированных электросетей – перестраивают пространство, переопределяя отношения между центром и периферией.
В дополнение к старым центрам притяжения - России и ЕС - появляются новые. К ним относятся не только Китай, но и Турция, Иран и Индия. Их сети еще не так плотно взаимосвязаны, как в Европе и некоторых частях бывшего Советского Союза, но, тем не менее, в настоящее время их планируют соединить. В результате районы, которые когда-то считались периферийными, такие как восточное Средиземноморье, регионы Черного и Каспийского морей, а также Центральная Азия, быстро становятся объектами конкуренции.
Электричество подключено к сети. Электричество движется почти со скоростью света и соединяет отдаленные точки и охватывает огромные пространства в взаимосвязанной сети. Электрические сети (“инфраструктура”) формируют регионы в долгосрочной перспективе, создавая их собственную топографию, отражающую организацию экономической и социальной жизни в пределах географического района. Система электроснабжения является основой любой экономики, а электрические сети представляют собой важнейшую инфраструктуру.
Взаимодействие трех факторов – электросети, пространства и геополитической мощи - заслуживает пристального внимания. Инфраструктурные сети создают технико-политические и технико-экономические сферы влияния. Поскольку энергетические пространства простираются за пределы государственных границ и за пределы правовых юрисдикций, они обеспечивают распространение геополитической власти. Уязвимость государств к проецированию силы и внешнему влиянию также зависит от того, насколько надежны и устойчивы электрические сети.
А Европейское сообщество и Европейский союз никогда не были идентичны более общему понятию “Электрифицированная Европа”. Расширение и синхронизация сети там по-прежнему в первую очередь зависят от экономических и географических условий. Несмотря на общие политические и правовые рамки, техническая и рыночная интеграция в рамках ЕС протекала очень неравномерно и с задержкой во времени.
С созданием внутреннего рынка ЕС также стремился к интеграции и гармонизации на политическом, техническом и экономическом уровнях. Но соответствующие физические узлы и центры управления технико-эксплуатационной, экономической и политической властью не пересекаются ни по местоположению, ни по своей организационной структуре.
На примере редкоземельных металлов видно, что политика Пекина показывает проницаемость пространств и сфер влияния, а также степень, в которой политическая власть может проецироваться через “связующие звенья”. Проекция власти, осуществляемая за счет расширения линий электропередач и развития сетей, приводит к переупорядочению больших экономических пространств. И они, безусловно, характеризуются геополитическими амбициями. В таких изменчивых нормативно-правовых рамках несоответствие между уровнями взаимосвязи и подходами к регулированию поднимает целый ряд геополитических вопросов.
Электрические соединения и сети могут служить геополитическим интересам тремя основными способами. Политические субъекты могут воспользоваться ими для установления асимметричной зависимости; они могут использовать их для установления доминирования на рынке, нормативно-правового доминирования и технического и экономического доминирования; и, наконец, они могут использовать их для достижения меркантильных целей.
В таких ситуациях классическим примером является работа Карла Шмитта 1939 года Völkerrechtliche Großraumordnung (Порядок больших пространств международного права), а именно, что существует связь на уровне технико–организационного развития между большими территориями, экономическими отношениями и энергетическими и электрическими сетями.
Это верно и для измерения зеленой энергетики. Несмотря на заявленные цели у Запада не достаточно активов и ресурсов для реализации этого глобального проекта без участия крупных энергетических игроков, таких как Россия, Иран и Китай, где каждый имеет свои сильные стороны. Тот же природный газ и ядерная энергетика также могут считаться частью зеленой экономики, вопрос в том, с какой позиции смотреть на эти отрасли.
