Министерство Энергетики

Уголь: закат или ренессанс?

Максим ЧУРСИН
Руководитель департамента международного сотрудничества Аналитического центра ТЭК ФГБУ «РЭА» Минэнерго России
e-mail: Ananich@rosenergo.gov.ru

Ирина АНАНИЧ
Директор департамента международного сотрудничества ФГБУ «РЭА» Минэнерго России
e-mail: Ananich@rosenergo.gov.ru

В XXI веке заметно возросла обеспокоенность стран мира климатическими изменениями и их негативными последствиями для жителей Земли. Климатическая повестка в последние годы становится все более политизированной: если ранее страны ставили перед собой цели по сокращению объемов эмиссии СО2, то теперь все чаще речь заходит о необходимости полной декарбонизации экономики, обеспечения низкоуглеродного развития и достижения углеродной нейтральности. Такой рост климатических амбиций стран является катализатором текущих и грядущих кардинальных изменений в топливно-­энергетическом секторе, основой которого традиционно выступают ископаемые виды топлива. К числу последних, помимо нефти и природного газа, относится и уголь. Среди прочих видов ископаемого топлива именно уголь рассматривается в качестве наиболее углеродоемкого энергоресурса, а потому отказаться от его добычи и потребления, по мнению сторонников декарбонизации, следует в первую очередь. Таким образом, эта отрасль оказывается под непосредственным ударом нового «зеленого» курса.
В результате, как на политическом уровне, так и в академической среде и экспертном сообществе активизируются дискуссии о будущем угольной отрасли. Планы отдельных стран по сокращению использования этого вида полезных ископаемых и обозначившаяся тенденция снижения объемов инвестиций в такие проекты наталкивают на мысль о неизбежном конце эры угля. Однако есть достаточные основания полагать, что в настоящее время мы наблюдаем не столько «закат», сколько перерождение, начало трансформации угольной отрасли.

Угольная электростанция в Восточном Юньнани, Китай
Источник: econicpower.com

Несмотря на интенсивные попытки «маргинализации» угля как источника энергии, его роль в мировом энергообеспечении по-прежнему велика. Так, доля данного вида топлива в общем объеме мирового потребления первичной энергии составляет 27,2 % [1], а доля угольной генерации в общем объеме выработки электроэнергии на сегодняшний день превышает 35 % [2]. По предварительным оценкам Международного энергетического агентства (МЭА), в 2021 г. мировая угольная генерация увеличилась на 9 % по сравнению с показателями предыдущего года и достигла рекордных исторических значений, превысив отметку в 10 тыс. ТВт·ч [3]. Эксперты ожидают, что за счет угля к 2040 г. будет производиться около 22 % электроэнергии в мире, при этом большая часть угольной генерации придется на развивающиеся страны Юго-­Восточной Азии (ЮВА), где на угольных станциях будет вырабатываться порядка 39 % всей электроэнергии [4].
В целом, несмотря на привлекательность идеи низкоуглеродного развития, в настоящее время страны мира фактически разделились на два лагеря, позиции которых относительно глобальной климатической повестки и роли угля в энергетике расходятся: на богатые развитые государства, которые могут позволить себе отказ от угля в пользу альтернативных и одновременно более дорогостоящих источников энергии, с одной стороны, и бедные развивающиеся страны и страны с переходной экономикой, которые не спешат расставаться с углем из-за низкой стоимости, доступности и надежности генерации, с другой.
По мере роста популярности климатической повестки богатые страны (в первую очередь, страны Европейского союза) ставят перед собой все более амбициозные цели по декарбонизации, которые и диктуют необходимость отказа от угля как наиболее углеродоемкого ископаемого вида топлива. Примечательно, что даже внутри Европейского союза, традиционно являющегося локомотивом противодействия изменениям климата, отсутствует единство относительно использования угля. В то время как в большинстве стран ЕС его доля в энергобалансе сокращается (четыре страны-­члена ЕС – Бельгия, Австрия, Швеция, Португалия – полностью прекратили угольную генерацию [5]), такие государства, как Польша и Чехия по-прежнему в значительной степени зависимы от угля. И тут возникает вопрос: насколько быстро эти государства смогут отказаться от данного источника энергии?

Угольная ТЭС компании NTPC в г. Рамагундам, Индия
Источник: commons.wikimedia.org


По состоянию на середину 2021 г. о планах поэтапного прекращения использования угля заявило 21 государство, относящееся к группе развитых. При этом на долю этих стран приходится лишь 4 % от общемирового объема угольной генерации [6]. Этот факт свидетельствует о том, что от угля охотно готовы отказаться те государства, в которых угольная генерация уже сегодня ничтожно мала.
Важно отметить, что в недавнем времени как в Евросоюзе, так и в США наблюдалось временное увеличение потребления угля. В США причиной роста стало аномальное похолодание конца 2020 г. – начала 2021 г., в условиях которого ВИЭ не смогли обеспечить стабильную генерацию. В ЕС увеличение произошло на фоне роста цен на природный газ в 2021 г. Несмотря на то, что обе ситуации носят, скорее, единичный характер и вряд ли говорят о возобновлении долгосрочного роста потребления угля, они демонстрируют, что в условиях кризисной ситуации необходимость обеспечения энергобезопасности и финансовые соображения одерживают верх над обеспокоенностью климатическими проблемами даже в таких «проклиматически» настроенных странах, как государства Евросоюза и США.
Развивающиеся государства и страны с переходной экономикой менее категоричны по отношению к углю. Поступательное экономическое развитие и демографический рост в государствах Азии, Африки и Латинской Америки предопределяют приоритетность усилий по обеспечению условий для устойчивого экономического роста над мерами борьбы с климатическими изменениями. Для данной группы стран этот источник энергии по-прежнему остается традиционным и наиболее доступным ресурсом, за счет использования которого возможно удовлетворить растущие потребности в электроэнергии. Более того, на данном этапе развития генерация на основе угля стабильна и надежна, в отличие от генерации за счет ВИЭ.
Несмотря на то, что отдельные развивающиеся страны декларируют приверженность ценностям низкоуглеродного развития и формально присоединились к борьбе с изменениями климата, во многих государствах Азиатско-­Тихоокеанского региона (АТР) продолжается строительство угольных электростанций и, более того, планируются проекты по сооружению новых мощностей на его основе [7]. С учетом того, что срок эксплуатации электростанций, работающих на угле, в среднем составляет 40 лет, можно предположить, что отказ от угольной генерации в таких государствах произойдет не ранее 2060 г. В связи с этим многие эксперты сходятся во мнении, что потребление данного энергоресурса в большинстве развивающихся стран будет расти как минимум до 2030 г.
В настоящее время именно регион АТР является лидером роста спроса на уголь. В числе ключевых потребителей – Китай и Индия. За период 2010–2020 гг. потребление угля в этих странах выросло на 33 % и 11 % соответственно [8]. По прогнозам МЭА, в период до 2024 г. угольная генерация в Китае увеличится на 4,1 %, в Индии – на 11 %, в странах Юго-­Восточной Азии – на 12 % [9]. Страны, не обладающие достаточной внутренней ресурсной базой, например, Япония и Южная Корея, продолжают импортировать значительные объемы угля. Китай, на который приходится более 50 % мирового потребления данного источника энергии, в свою очередь, планирует постепенно снижать объемы импорта угля за счет наращивания собственной внутренней добычи [10].

Угольный морской порт, Шахтерск
Источник: negabaritoff.ru


Очевидно, что строительство новых угольных электростанций в азиатских странах в ближайшие годы продолжится. Например, ожидается, что к 2030 г. угольные мощности Индии вырастут на 38 ГВт [11], которые сейчас находятся в процессе строительства. Кроме того, летом 2021 г. стало известно о планах Китая по строительству 43 новых электростанций, работающих на угле. Эти планы явно не будут способствовать достижению страной поставленной несколькими месяцами ранее цели по обеспечению углеродной нейтральности к 2060 г.
Заявления правительств отдельных стран о приверженности ценностям низкоуглеродного развития в некоторых случаях также противоречат их инвестиционной политике. Так, ряд развитых стран (США, Канада, Великобритания, страны Евросоюза) наращивает объемы инвестиций в разработку угольных месторождений и строительство угольных электростанций на территории других государств, для которых, как правило, характерны менее жесткие экологические стандарты [12]. Например, корейская компания KEPCO, японская компания Mitsubishi и правительство Японии продолжают инвестировать во вьетнамскую угольную электростанцию Vung Ang 2, а британская компания HSBC, в свою очередь, планирует финансировать строительство свыше 70 угольных электростанций в 11 странах Азии и Африки (Бангладеш, Китай, Индия, Республика Корея, Индонезия, Япония, Вьетнам, ЮАР и пр.) [13]. Подобная практика двой­ных стандартов нивелирует эффект от декларируемых правительствами государств мер, программ и принципов в области борьбы с изменением климата, заставляя усомниться в их эффективности.
В перспективе спрос на уголь будет определяться целым рядом факторов, к числу которых можно отнести динамику экономического роста, ценовую конъюнктуру на мировом и региональных угольных рынках, ценовую конкурентоспособность угля по сравнению с другими источниками энергии, а также преобладающие погодно-­климатические условия, особенно в периоды повышенного сезонного спроса на электроэнергию.
В период 2020–2021 гг. изменение спроса на уголь отражало динамику экономической активности в мире. В результате введения правительствами государств ограничительных мер в период пандемии спрос на электроэнергию снизился, как и спрос на уголь, необходимый для ее генерации. Однако по мере постепенного восстановления экономики после кризиса 2020 г. и возобновления экономической активности в 2021 г. мы наблюдали рост спроса на электроэнергию и параллельно, что совсем не удивительно – восстановление спроса на уголь. Так, в 2021 г. в Германии угольная генерация выросла на 18 % [14] по сравнению с предыдущим годом, а в США – на 17 % [15]. По предварительным оценкам экспертов, по итогам 2021 г. в целом по миру спрос на уголь вырос на 6 % [16].
Росту угольной генерации в 2021 г., среди прочего, способствовала ситуация, сложившаяся на рынке природного газа. Повышение цен на данный вид ископаемого топлива в 2021 г. привело к снижению объемов газовой генерации в мире как минимум на 3 % [17]. Развитые государства Запада, столкнувшись с неблагоприятной ценовой конъюнктурой, предпочли перейти на уголь для удовлетворения внутреннего спроса на электроэнергию.
Одним из ключевых мотивов, побуждающих государства мира продолжать добычу и потребление угля, является сам по себе факт наличия у них обширной угольной ресурсной базы. Так, большими разведанными запасами угля помимо России в настоящее время обладают такие страны, как Индонезия, Китай, ЮАР, США, Польша и др. Угольные месторождения в этих странах обладают потенциалом эксплуатации на годы и десятилетия вперед, и отказываться от них сейчас, особенно в условиях отсутствия рентабельной и надежной альтернативы, просто экономически нецелесообразно.
Более того, доля угольной генерации в энергобалансе ряда стран составляет более 50 %, в связи с чем резкий отказ от угля представляет угрозу их энергетической безопасности. Так, например, в Китае доля угольной генерации превышает 57 %, а в Индии – 71 % [18]. Несмотря на распространенное заблуждение, от угля зависит энергобезопасность не только в развивающихся странах: в Австралии, официально состоящей в ОЭСР (объединении ключевых развитых государств мира), за счет угля обеспечивается около 55 % электрогенерации в стране [19]. Это говорит о том, что отказ от угля в пользу альтернативных видов топлива будет отнюдь не безболезненным.
Более того, полный отказ от угля влечет за собой устранение одного из ключевых сдерживающих барьеров, обеспечивающих приемлемые цены и спрос на природный газ, который в среднесрочной перспективе, как предполагается, должен стать основой энергетических систем будущего. Таким образом, уголь также необходим для недопущения установления монополии природного газа и обеспечения стабильности газового рынка.
Тезис о том, что мир пока не готов окончательно отказаться от угля, подтверждают и итоги последней конференции COP26, прошедшей в г. Глазго (Великобритания) осенью 2021 г. Несмотря на длительные переговоры и многочасовые обсуждения формы и конкретного содержания финального акта конференции (Glasgow Climate Pact), в последний момент в тексте документа формулировка о необходимости скорейшего отказа стран от угля (phase-out) была заменена менее категоричной формулировкой о необходимости сокращения потребления угля (phase-down). В качестве инициаторов изменений текста выступили ключевые потребители угля: Китай и Индия [20]. Нельзя отрицать тот факт, что данный документ олицетворяет собой нынешний этап эволюции глобальной климатической повестки, и в рамках этой повестки уголь все еще сохраняет за собой значительную долю в мировом энергобалансе.
Оценки дальнейшей динамики использования угля отличаются значительным разбросом в прогнозных значениях. Так, эксперты МЭА прогнозируют к 2030 г. снижение потребления угля на 5–55 % в зависимости от сценария [21]. Расчеты специалистов British Petroleum показывают, что в долгосрочной перспективе – к 2050 г. – сокращение потребления угля может находиться в диапазоне от 25 % (в консервативном сценарии) до 90 % (в амбициозном сценарии) [22]. По прогнозам Всемирной ассоциации угля (World Coal Association), к 2040 г. доля угля в электрогенерации снизится, но несмотря на это, на данный вид топлива будет приходиться порядка четверти производства электроэнергии [23].
Несмотря на то, что многие эксперты сегодня заявляют о достижении пика спроса на уголь, мир вряд ли может ожидать полного отказа от угля в краткосрочной, среднесрочной и даже долгосрочной перспективе. Однако изменения, которые уже начались в угольной отрасли под влиянием ускорения политики по осуществлению энергетического перехода и активизации климатической повестки, очевидно, не только продолжатся, но и будут усиливаться. В условиях происходящих перемен России важно, как говорится, «держать руку на пульсе» – стараться адаптироваться к новым реалиям и отвечать на актуальные запросы рынка.
Так, продолжится и станет более ярко выраженным изменение географии угольной отрасли – смещение центра потребления угля из Европы в АТР, где расположено большинство стран с формирующейся экономикой. В такой ситуации перед Россией, являющейся крупным производителем и поставщиком этого вида энергоресурсов, экспорт которого приносит в национальный бюджет значительные доходы (по данным ФТС, в 2021 г. выручка от экспорта угля составила порядка 18,4 млрд долл. США [24]), стоит задача сохранить востребованность российского угля на мировом рынке, что может быть достигнуто посредством географической диверсификации угольного экспорта.
Экспортные поставки российского угля традиционно ориентированы на Европу, которая в последнее время все чаще декларирует намерение снизить эмиссию углерода за счет отказа от традиционных видов топлива. В период 2010–2020 гг. потребление угля в Европе сократилось почти на 40 % [25]. Снижение потребления неизбежно ведет к сокращению объемов импорта угля, в том числе и из России. Россия должна и, что немаловажно, может компенсировать это снижение путем переориентации поставок на Восток. В последние годы Россия уже нарастила объемы экспорта угля в государства АТР – Китай, Японию – страны, которые, как ожидается, продолжат оставаться ключевыми импортерами. И здесь важно отметить, что рост экспортных поставок российского угля в данные страны продолжился, даже несмотря на негативные последствия пандемии: так, общая доля таких азиатских стран, как Китай, Япония, Республика Корея и Индия, в структуре российского экспорта угля с января по ноябрь 2020 г. увеличилась до 41,4 % [26]. При этом в перспективе Россия сможет нарастить объем поставок угля, в частности, коксующегося (металлургического) угля, в быстроразвивающуюся Индию, которая на данный момент пока закупает лишь небольшие объемы. Для увеличения российского экспорта в данном направлении потребуется приложить определенные усилия, в том числе по расширению транспортных мощностей и преодолению конкуренции.
В целом, Энергетическая стратегия на период до 2035 г. ставит задачу нарастить долю присутствия России на рынках стран АТР [27], поэтому работа в данном направлении будет продолжена.
Вместе с тем, нужно иметь в виду, что такое смещение центра потребления угля с запада на восток ведет к тому, что Россия столкнется с конкуренцией со стороны других ведущих стран-­экспортеров данного вида топлива, расположенных в АТР – Индонезии и Австралии. Укреплению позиций России на рынках государств региона будут способствовать такие конкурентные преимущества, как низкая себестоимость добычи, широкая сортовая номенклатура углей, а также высокое качество данного вида топлива.
Одновременно основным фактором, сдерживающим темпы увеличения поставок российского угля в восточном направлении, является недостаточное развитие транспортно-­логистической системы. Решению данной проблемы во многом будет способствовать ожидаемое в скором времени завершение модернизации Восточного полигона. Все это позволит России консолидировать и укрепить свои позиции на растущих с точки зрения потребления угля рынках.
Говоря об изменениях, которые ожидают мировую угольную промышленность важно также отметить, что в перспективе, по мере активизации климатической политики, судьба угольной отрасли в целом будет зависеть от прогресса в ее «озеленении»: развитии и применении технологий улавливания, использования и хранения углерода (CCUS) и «чистых» угольных технологий, позволяющих минимизировать негативные последствия сжигания угля.
Применение технологий CCUS, по разным оценкам, позволит «нейтрализовать» от 5 [28] до 18 Гт CO2 ежегодно [29]. Существенным недостатком данных технологий на сегодняшний день является их высокая стоимость. Их применение фактически нивелирует доступность угля по ценовому признаку, однако по мере развития и распространения данного вида технологий их стоимость, как ожидается, будет снижаться. В соответствии с одним из прогнозных сценариев МЭА (Net Zero Emissions by 2050), к 2050 г. 80 % всего потребления угля в мире будет сопровождаться использованием технологий CCUS.
Другой вид новых технологий, позволяющий «озеленить» угольную отрасль – «чистые» угольные технологии – также привлекает к себе все больше и больше внимания, особенно, в странах региона АТР. Например, только в Китае, Индии и Вьетнаме планируется строительство свыше 1000 угольных электростанций, функционирующих по принципу «высокая эффективность и низкая эмиссия» (HELE).
В связи с тем, что в перспективе повышенные стандарты экологичности и энергоэффективности будут предъявляться не только на европейском, но и азиатском рынке, России необходимо и дальше двигаться по пути повышения экологичности процессов угледобычи посредством технологической модернизации угольной промышленности.
В контексте происходящих в глобальной энергетике перемен перспективным для России направлением видится развитие углехимии, а именно – технологий глубокой переработки угля. Сейчас разработка данных технологий ведется во многих странах мира. Россия также не отстает: специально для этих задач в Кузбассе был создан Федеральный исследовательский центр угля и углехимии РАН, занимающийся проведением научно-­исследовательских работ в данной области. Ключевые направления работы охватывают газификацию угля с получением продуктов для базовой химии и жидкого синтетического топлива, коксохимию с получением товарных продуктов, экстракционные технологии извлечения продуктов из бурого и низкокачественного каменного угля с получением ценных продуктов, получение углеродных сорбентов и молекулярных сит различного назначения. Таким образом, российский уголь в перспективе сможет служить не только нуждам энергетики и металлургической промышленности, но и нуждам химической промышленности.
В целом, можно с уверенностью заявить, что говорить о конце «эры угля» еще слишком рано. Угольный сектор ожидает, скорее, перерождение, в ходе которого он превратится в абсолютно новую отрасль, которая будет отвечать реалиям времени и новым, актуальным запросам рынка.