А. М. Мастепанов. Энергетический переход как новый вызов мировой нефтегазовой отрасли

Мастепанов А.М.

В статье рассмотрены вопросы перехода человечества к энергетике будущего, получившего название «энергетического перехода» –  Energy Transition (или энергетической трансформации – Global Energy Transformation). Рассмотрены основные концепции, постулаты, сценарии  и дорожные карты, направленные на обеспечение такого перехода в глобальном масштабе, показаны его возможные результаты: объёмы и структура глобального энергопотребления, динамика спроса на нефть и природный газ. Сделаны выводы, что рассмотренные тенденции и новации необходимо учитывать и Российской Федерации, тем более, что для её газовой промышленности энергетический переход открывает дополнительные возможности.

Ключевые слова: энергетический переход, технологии, инновации,  энергопотребление, энергоэффективность, ВИЭ, нефть, природный газ, уголь, электроэнергетика.

Среди различных глобальных вызовов, с которыми столкнулась мировая энергетика в начале XXI века, особое значение своей комплексностью и многогранностью имеет так называемый энергетический переход –  Energy Transition (или энергетическая трансформация – Global Energy Transformation).

            Немецкий термин «Energiewende», который можно перевести как «энергетический переход», «энергетический поворот», «энергетическая революция» в значении изменения всей глобальной энергетики,   впервые появился в 1980 г. как название одной из  публикаций немецкого научно-исследовательского Института Прикладной Экологии (Öko-Institut). К началу 2000-х гг. его значение качественно изменилось, и в настоящее время он стал своеобразным символом грядущих перемен в глобальной энергетике – перехода человечества к экологически чистой энергетике (и экономике в целом) в целях устойчивого развития и предотвращения  негативных изменений климата нашей планеты.

Обусловленный растущей обеспокоенностью общественности проблемами изменения климата, энергетический переход нацелен на решение климатической проблемы путём отказа от углеводородного топлива – угля, нефти и природного газа, и перехода к малоуглеродной и безуглеродной энергетике[2], поскольку потребление и производство энергии в настоящее время составляют около двух третей глобальных выбросов парниковых газов [1].

Значимость проблемы усугубляется прогнозируемой динамикой развития энергопотребления, обусловленной ростом населения (по оценкам ООН, до почти 10 млрд. чел. к 2050 г.) и экономики (по данным PwC,  глобальный ВВП почти утроится к этому году) [2].

В настоящее время в международных научно-аналитических и экспертных кругах рассматривается целый ряд различных концепций, постулатов, сценариев  и дорожных карт, направленных на обеспечение такого перехода в глобальном масштабе. Наиболее известны из них такие, как:

  • постулаты IRENA  «Преобразование глобальной энергетической системы: дорожная карта до 2050 г.» (Global energy transformation: A roadmap to 2050) – издания 2018 и 2019 гг.;
  • инициатива Всемирного экономического форума по содействию эффективному энергетическому переходу (World Economic Forum Fostering Effective Energy Transition initiative);
  • концепция энергетического перехода международного сертификационного и классификационного общества DNV GL; 
  • Сценарий устойчивого развития МЭА и др.

Общим для всех этих исследований является то, что энергетический переход трактуется как комплекс инновационных мероприятий в ходе индустриальной трансформации всего общества; как процесс, определяющий средне- и долгосрочную эволюцию энергетических систем на базе значительного  расширение применения ВИЭ и  соответствующего сокращения использования  ископаемого топлива, прежде всего угля и нефти, при одновременном существенном росте эффективности использования энергоресурсов/энергии по всей цепочке от  производства до конечного потребления.

Основными задачами энергетического перехода в трактовке этих исследований являются: стабилизация глобальных выбросов парниковых газов, удовлетворение будущего спроса на энергию и расширение доступа населения к надёжной чистой электроэнергии.

Кроме того, как отмечается в уже упомянутом исследовании IRENA (Global Energy Transformation: A roadmap to 2050. 2018), такой подход является более выгодным с точки зрения экономики, социума и окружающей среды, нежели подход, основанный на текущих планах и политиках. Однако глобальная энергетическая система должна претерпеть существенное преобразование — трансформироваться из системы, повсеместно основанной на ископаемом топливе, в систему, повышающую эффективность и основанную на возобновляемой энергии. Такое преобразование глобальной энергетической системы, считающееся апогеем «энергетической революции», которая уже полным ходом идёт во многих странах и регионах, может создать более процветающий и всеобъемлющий мир [3].

Причём, как подчёркивается в исследованиях Всемирного экономического форума (ВЭФ), этот переход должен состояться  без нарушения баланса «энергетического треугольника»: безопасность и доступ; экологическая устойчивость; экономическое развитие и рост [2].

Хорошей иллюстрацией такого подхода к решению климатических проблем является разработанный МЭА в 2017 г. климат ориентированный сценарий развития мировой энергетики, обеспечивающий ограничение будущего глобального повышения температуры на поверхности Земли  до 2°C к 2100 г. – 2°C Scenario (или 2DS) (рис. 1 и 2).

Источник: [4]

Рис. 1. Динамика глобального ВВП, спроса на первичные энергоресурсы и выбросов углекислого газа

Источник: [4]

Рис. 2. Глобальный спрос на первичные энергоресурсы, 2014 — 2060 гг.

Следует также отметить, что энергетический переход, то есть  переход к принципиально иной энергетике – энергетике будущего – (а сейчас это, прежде всего, политическая цель)  стал возможен в результате целого ряда технологических инноваций, достигнутых в начале XXI века в  энергетическом секторе мировой экономики.

В области производства энергии  – это, прежде всего,    солнечная фотовольтаика, масштабное использование энергии ветра,  первые достижения в разработке промышленных  накопителей энергии, эффективная добыча нетрадиционных ресурсов нефти и газа. В сфере энергопотребления – развитие электрических транспортных средств и рост энергоэффективности. И там, и там – достижения 4-й промышленной революции: активное внедрение киберфизических систем, автоматизации и роботизации производственных процессов, развитие «Интернета вещей»» (IoT) и цифровых технологий.

 В то же время отказ от углеводородной энергетики – это процесс, растянутый во времени и идущий неравномерно. Он обусловлен эволюцией технологий, с одной стороны, и необходимостью достижения климатических целей – с другой. Основной тренд очевиден, однако остаётся неопределённость в темпах изменений [5].

О проблеме неопределённости при рассмотрении возможной картины будущего глобальной энергетики хотелось бы сказать отдельно. Конечно же, при долгосрочном прогнозировании экономики и энергетики неопределённость присутствовала всегда, оказывая существенное воздействие на динамику всех основных групп факторов, определяющих объём и структуру перспективного энергопотребления (рис. 3). Но события последнего времени повысили её степень. Свой вклад в этот рост неопределённости также вносит целый ряд относительно новых факторов, таких как глобализация и геополитика,  взрывное развитие науки и технологий, в том числе открытие новых источников энергетических ресурсов, демографические процессы и резкий рост социального  неравенства, социальные революции и войны. Ситуация усугубляется складывающимся профицитом энергоресурсов [7]. Но особое место в ряду этих факторов принадлежит  глобальному потеплению, которое и стало основной движущей силой концепции энергетического перехода.

Источник: на основе [6]

Рис. 3. Некоторые базовые взаимосвязи экономики и энергетики

Эта неопределённость побуждает ведущие международные и национальные  аналитические центры с одной стороны строить множество различных сценариев, охватывающих, по сути, практически все возможные варианты  развития ситуации, а с другой – заявлять, что их прогнозы – это, в общем-то, и не прогнозы,  не предсказания того, что может произойти. Это всего лишь  исследование тех путей, по которым мир может развиваться  при соблюдении определённых условий, и тех действий, которые могут привести к такому развитию событий, это – всего лишь  основа для размышлений о будущем глобальной энергетики [8]. В полной мере сказанное относится и к концепции энергетического перехода.

В результате в  долгосрочных прогнозах развития мировой энергетики, разрабатываемых этими  центрами в последние годы, оценки и тенденции глобального спроса на энергию и потребления углеводородов (нефти и природного газа) зачастую прямо противоположные.

Так, в базовом сценарии последнего прогноза МЭА (World Energy Outlook – WEO-2018) – Сценарии новой политики – рост мирового спроса на энергоресурсы, в том числе  на нефть и газ,  замедляется, но не достигает пика до 2040 г.

В 2040 г. спрос на нефть, без учёта жидкого биотоплива,  составляет 106,3 млн. барр./сут. или 4 894 млн. т н.э., что на 10,%  больше, чем в 2017 г., а на природный газ – 4 436 млн. т н.э. (рост почти на 43%). Суммарно же нефть и газ обеспечат почти 53%  мирового энергопотребления [8].

Напротив, в новом для МЭА Сценарии устойчивого развития, который идеологически близок концепции энергетического перехода и предусматривает комплексную стратегию реализации  ключевых, связанных с энергетикой, элементов повестки дня ООН в области устойчивого развития[3],  пик спроса на нефть достигается уже к 2020 г. на уровне 97 млн. барр./сут.  А к  2030 г. достигается как пик спроса на газ (4318 млрд. куб. м), так и пик суммарного энергопотребления   на уровне 13 820 млн. т н.э. Соответственно, в 2040 г. на нефть и газ будет приходиться только 48% мирового энергопотребления [8].

Продолжение быстрого роста мирового потребления нефти и газа в период до 2040 г. прогнозируется  и Управлением энергетической информации  США [9]. В его последнем IEO-2018 к 2040 г. глобальный спрос    на нефть составит порядка 229 квадриллионов британских тепловых единиц (БТЕ), или 31% всего мирового энергопотребления, а природного газа – 182 квадриллиона БТЕ или почти 25% (рис. 4).

Оценки Секретариата ОПЕК (World Oil Outlook 2018) близки к оценкам базового сценария последнего прогноза МЭА. Они  также исходят из того, что мировой рост спроса на нефть и природный газ в перспективе будет осуществляться замедляющимися темпами и составят в 2040 г., соответственно,  111,7 млн. барр./сут., или 27,8% от мирового потребления первичных энергоресурсов, и 91,3 млн. барр. н.э./сут., или 25,0% [10].

Источник:  [9]

Рис. 4. Прогноз динамики мирового потребления первичных энергоресурсов, квадриллионов британских тепловых единиц

В прогнозе ВР  Energy Outlook 2019 рассматривается целый ряд сценариев: базовый – Сценарий эволюционного перехода (Evolving transition scenario) и альтернативные – Сценарий быстрого перехода, «Больше энергии», «Меньше углерода», «Меньше глобализации»,     «Запрет одноразовых пластиков», «Более значительные реформы» и др.  Соответственно, спрос на нефть в этом прогнозе оценивается на уровне 2040 г., в зависимости от сценария, от 80 млн. барр./сут. (23% от глобального энергопотребления  в Сценарии быстрого перехода), до 108 млн. барр./сут. (27,2%) в базовом Сценарии эволюционного перехода, и до 130 млн. барр./сут. в Сценарии «Больше энергии». Спрос на природный газ варьирует от 4343 млн. т н.э. в  Сценарии быстрого перехода (26%), до 4617 млн. т н.э. в Сценарии эволюционного перехода (26%) [11].

В прогностических исследованиях, выполняемых аналитическими структурами, ориентирующимися на устойчивое развитие, безусловное исполнение целевых установок Парижского соглашения по климату и возобновляемые источники энергии, заложены существенно более высокие темпы перехода к мало-  и безуглеродной энергетике – именно такие, которые и обеспечивают реализацию концепции энергетического перехода.

При этом многие эксперты, даже из среды идеологов и приверженцев энергетического перехода,  уверены, что в среднесрочной перспективе в качестве альтернативного варианта – «переходного источника энергии» (bridging energy resource) – можно рассматривать вопрос увеличения использования природного газа, поскольку газ, несмотря на его углеводородную природу, является относительно чистым источником энергии[4] и позволяет найти оптимальное решение триединой задачи: удовлетворить растущий глобальный спрос на энергию  и обеспечить сокращение выбросов как углекислого газа (климатическая задача), так и других вредных и загрязняющих атмосферу веществ (улучшение качества атмосферного воздуха).           

Что касается более отдалённой перспективы, то подобную роль природный газ может играть только в сочетании с набором технологий, обеспечивающих улавливание, утилизацию и хранение/захоронение двуокиси углерода [13].

Так, в представленном компанией DNV GL  10 сентября 2018 г. в Лондоне прогностическом исследовании «Energy Transition Outlook 2018. A global and regional forecast to 2050» [14] отмечается, что достижения в области энергоэффективности  и использования ВИЭ позволяют предвидеть большие изменения и  в объёмах глобального спроса на первичную энергию,  и в её структуре. В частности, суммарное потребление первичных энергоресурсов достигнет своего пика (15 809 млн. т н.э.) уже 2032 г., а конечное – в 2035 г. (11 224 млн. т н.э.).  К 2050 г. эти объёмы снизятся, соответственно, до 13 994 и 10 746 млн. т н.э. При этом пик спроса на нефть (4 033 млн. т н.э. или 91,2 млн.барр./сут.) будет достигнут уже в 2023 г., после чего потребление нефти начнёт снижаться и составит в 2050 г. всего 2 052 млн. т н.э. (46,4 млн.барр./сут.). Тем самым доля нефти в глобальном потреблении первичных энергоресурсов составит всего 15%. Спрос на природный газ достигнет пика в 2034 г. (186 EJ в год), после чего начнёт постепенно снижаться. В результате доля газа в глобальном энергопотреблении, достигнув пика в 28% в середине 2030-х гг., снизится к 2050 г. до 25%. А суммарно на нефть, уголь и природный газ в 2050 г. будет приходиться только половина потребляемой человечеством энергии (рис. 5).

Источник: [14]

Рис. 5. Динамика мирового потребления первичных энергоресурсов при реализации концепции энергетического перехода (версия DNV GL)

Ещё более амбиционные цели ставятся Агентством IRENA в вышедшей в 2018 г. работе  «Преобразование глобальной энергетической системы: дорожная карта до 2050 г.» [3]: увеличение доли ВИЭ в суммарном потреблении первичных энергоресурсов к 2050 г. до 66% (в том числе в электрогенерации – до 85%) при снижении самого энергопотребления до уровня меньшего, чем был в 2015 г.[5] Соответственно снижаются и объёмы потребления нефти (до примерно 24 млн. барр./сут.) и природного газа, пик спроса ожидается примерно в 2027 г. Тем не менее, природный газ останется крупнейшим источником ископаемого топлива и в 2050 г. 

В издании 2019 г. Агентство IRENA показывает среднегодовые объёмы потребления ископаемых видов топлива в 2016-2050 гг.  Они таковы:  нефти – всего 22 млн.барр./сут. против 95 млн. барр./сут. в 2010-2017 гг., природного газа – 2250 против 3752 млрд. куб. м, и угля – 713 млн.т в угольном эквиваленте против 5357 млн. т, соответственно [15].

Существенно меняется в концепции энергетического перехода роль и сущность основных акторов нефтегазовой отрасли – нефтегазовых компаний. Глобальный энергетический переход ставит перед ними уникальные задачи, требуя от них по-новому адаптировать свои стратегии и основные направления деятельности исходя из всё более усложняющихся взаимосвязей отрасли с другими секторами экономики и социально-экономическим развитием в целом (рис. 6).

Источник: [16]

Рис. 6. Взаимосвязи нефтегазовой отрасли в энергетики будущего

            Таким образом, концепция энергетического перехода, накладывая существенные ограничения и создавая дополнительные  риски для развития нефтяной отрасли, оставляет более широкие возможности для газовой промышленности.

Как уже было отмечено выше, потребление углеводородов не рухнет в одночасье и ещё достаточно долго,  по крайней мере,  до 2035-2040 гг.,   нефть и природный газ  сохранят свою роль в формировании мирового энергобаланса как одних из основных энергоресурсов. Но происходить это будет на фоне ожидающегося системного кризиса, который охватит как саму  экономику и энергетику, так  и политику, включая международные отношения, в условиях высокой степени неопределённости практически каждого составного элемента, из которых складывается общая картина энергетики будущего [17].

Следует также учитывать, что изменения в глобальном балансе между спросом и предложением на нефть и газ окажут существенное влияние как на будущий энергетический ландшафт и формирование  всей энергетической карты мира, так и на геополитику в целом, что, в свою очередь, скажется на функционировании  энергетических рынков. В частности, как отмечают эксперты ВЭФ, международные усилия по принятию политики, направленной на смягчение последствий использования ископаемых видов топлива,  создают геополитические проблемы не только для богатых нефтью и газом стран, но и для развивающихся экономик, в которых спрос на энергию будет продолжать расти наряду с ростом индустриализации [16].

В полной мере сказанное относится и к России, к её нефтегазовым компаниям, тем более что энергетический переход – это не только вызовы, но и новые возможности, особенно для газовой отрасли. Исследования,  проведенные ИПНГ РАН, свидетельствуют, что в настоящее время Россия не имеет сдерживающих факторов в плане добычи газа со стороны ресурсно-сырьевой базы. Перспективные уровни производства будут определяться только потребностями основных энергетических и газовых рынков в Европе и странах АТР, а также внутренним спросом на  газовое топливо. Поэтому, располагая уникальными по качеству ресурсами и возможностями, Россия вполне справедливо может претендовать на роль ведущей мировой газовой державы и крупнейшего экспортёра как трубопроводного, так и сжиженного газа, внося, тем самым, свой ощутимый вклад в решение глобальных проблем энергетического переходного периода.


Статья подготовлена по результатам работ, выполненных в рамках Программы государственных академий наук на 2013 — 2020 годы. Раздел 9 «Науки о Земле»; направления фундаментальных исследований: 131. «Геология месторождений углеводородного сырья, фундаментальные проблемы геологии и геохимии нефти и газа, научные основы формирования сырьевой базы традиционных и нетрадиционных источников углеводородного сырья» и 132 «Комплексное освоение и сохранение недр Земли, инновационные процессы разработки месторождений полезных ископаемых и глубокой переработки минерального сырья», в рамках государственного задания по темам «Фундаментальный базис инновационных технологий нефтяной и газовой промышленности»,№ АААА-А16-116031750016-3.

Использованные источники и литература

1. Top 10 Emerging Technologies 2019. Insight Report. World Economic Forum, June 2019. – 

    URL: http://www3.weforum.org/docs/WEF_Top_10_Emerging_Technologies_2019_

    Report.pdf

2. Future of Energy. Global Issue. Co-curated with: Massachusetts Institute of Technology

    – URL: https://intelligence.weforum.org/topics/a1Gb00000038oN6EAI?tab=publications

  3. Global Energy Transformation: A roadmap to 2050.  International Renewable Energy Agency,

      2018. 76 Р. – URL: https://www.irena.org/publications/2018/Apr/Global-Energy-Transition-

      A-Roadmap-to-2050

  4. Energy Technology Perspectives 2017. Catalysing Energy Technology Transformations.

      International Energy Agency, OECD/IEA, 2017. 443 р.

  5. Сидорович В. Куда в энергетике ветер дует – URL: duet?utm_campaign=newspaper_16_7_2019&utm_medium=email&utm_source=vedomosti

  6. Мастепанов А.М. Глобализация и устойчивое развитие – новые вызовы и новые возможности// Энергетическая политика. 2012, Выпуск 3, стр. 12-16

7. Мастепанов А.М. Климат ориентированные сценарии в прогнозах Международного энергетического агентства // Экологический вестник России. 2017, №6,  с. 4-1

  8. World Energy Outlook 2018. OECD/IEA, 2018. 645/661 pages // Сайт IEA – URL:

  9. International Energy Outlook 2018 (IEO2018). Presentation// Сайт EIA – URL:

10. Organization of the Petroleum Exporting Countries. 2018 OPEC World Oil Outlook. September 2018. 394/412 pages // Сайт  OPEC – URL: http://www.opec.org.

11. BP Energy Outlook 2019 edition – URL: https://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/energy-outlook/bp-energy-outlook-2019.pdf

12. 2017 Future Consensus Forum /Сборник материалов к Форуму/. Future Consensus Institute, 2017 – 243 p.

13. Perspectives for the Energy Transition: Investment needs for a low-carbon energy system (OECD/IEA and IRENA 2017). 204 pages // Сайт IRENA– URL: https://www.irena.org/publications/ 2017/Mar/Perspectives-for-the-energy-transition-Investment-needs-for-a-low-carbon-energy-system

14. Energy Transition Outlook 2018. A global and regional forecast to 2050. 324 pages // Сайт DNV GL – URL: https://eto.dnvgl.com/2018/#Energy-Transition-Outlook-2018-15. Global Energy Transformation: A roadmap to 2050 (2019  edition).  International Renewable Energy Agency, 2019. 52 Р. – URL: https://www.irena.org/publications/2019/Apr/Global-energy-transformation-A-roadmap-to-2050-2019Edition

16. Oil and Gas Industry. Co-curated with: James A. Baker III Institute for Public Policy, Rice University – URL:

17. Мастепанов А.М. Нефть в перспективном мировом энергетическом балансе: на перепутье мнений и оценок // Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом. Научно-экономич. журнал. 2019, № 4 (172), с. 5-8


[1]Алексей Михайлович Мастепанов – д-р экон. наук, профессор Российского государственного университета нефти и газа (национального исследовательского университета) имени И.М. Губкина, академик РАЕН, руководитель Аналитического центра энергетической политики и безопасности ИПНГ РАН, член Совета директоров Института энергетической стратегии, г. Москва; e-mail: amastepanov@mail.ru.

[2] В связи с этим энергетический переход иногда называют декарбонизацией энергетической системы.

[3] Включая доступ к энергии, качество воздуха и климатические цели.

[4] См., напр., [12].

[5] Без учёта энергоресурсов, расходуемых на нетопливные нужды.