Промышленность
Новый чёрный: как мировая экономика отказывается от угля в энергетике
У угля как энергетического сырья долгое время была лидирующая позиция: со второй половины XIX века и до середины XX века именно уголь обеспечивал основную долю электрогенерации на многочисленных тепловых электростанциях (ТЭС) и теплоцентралях (ТЭЦ). Очень долгое время негативные последствия сжигания угля — загрязнение воздуха, земли и воды — были в тени экономической выгоды. Однако уже в конце ХХ века на передний план стали выходить потребности населения в более чистых источниках энергии, сначала, разумеется, в развитых странах.
Экономисты, анализируя производство, связанное с различными негативными побочными эффектами, говорят о так называемых негативных экстерналиях. Например, это вредные выбросы при сжигании бензина. Нам нужно ездить, мы сжигаем бензин в наших авто, но не обращаем внимания на эти выбросы.
Экономическое решение проблемы «негативных экстерналий» давно известно. Чтобы ограничить эмиссии вредных веществ, эти эмиссии нужно обложить налогом. Регулируя величину налога, можно увеличить или уменьшить выбросы. За счёт налогов же надо строить очистные сооружения, и пусть рынок определит, какое решение окажется экономически эффективным, что победит, какая схема электрогенерации.
Цена чистого неба
Стремление избавиться от вредных выбросов, не только таких, как углекислый газ, но и более сложных и опасных, но менее «знаменитых», например соединений серы (SOx) или азота (NOx), а также копоти и золы, стимулирует внедрение различных новых технологий. Прежде всего это непосредственное усовершенствование технологии работы угольных тепло- и электростанций по так называемой схеме HELE (высокая эффективность и низкая эмиссия). Она требует больших расходов. При окончательном расчёте себестоимости полученного киловатт-часа приходится учитывать таким образом не только прямые расходы, но и расходы, сопряжённые с необходимостью компенсации ущерба, нанесённого использованием данного сырья. И это ещё без учёта возможных экологических налогов и обременений.
Барьеры, в которые сегодня упирается энергетический уголь как энергетическое топливо, связаны не только с его экологической «грязностью», но и с экономикой. Если взглянуть на график швейцарской консалтинговой компании Lazard, то мы увидим, что себестоимость электроэнергии, получаемой из угля колеблется от 65 до 159 долларов за мегаватт-час.
Для сравнения, солнечная и ветроэнергетика стоит гораздо дешевле. Но даже если мы останемся в парадигме ископаемого топлива, то угольная электроэнергия очень сильно проигрывает природному газу (от 44 и до 73 долларов за мегаватт-час.). Таким образом, экономически угольная генерация проигрывает солнцу, ветру и природному газу, при этом являясь самым «грязным» энергоресурсом из этих четырёх.
А если мы добавим к себестоимости угольной электроэнергии какие-либо экологические финансовые обременения вроде налогов на выбросы, то даже уже построенные угольные мощности станут неконкурентоспособными.
Великое прошлое и неопределённое будущее?
Весной 2021 года в глобальном масштабе усилилось движение к возобновляемой энергетике, и в первую очередь оно знаменуется борьбой с широким спектром выбросов в атмосферу — как парниковых газов, так и других продуктов сгорания ископаемого топлива. Администрация президента США Джо Байдена, как и нынешнее руководство Евросоюза, солидарны в стремлении уже в этом десятилетии заметно сократить эмиссию парниковых газов в атмосферу. И нет сомнения, что эта крупнейшая экономическая сила мира будет оказывать сильное давление на энергетиков и у себя дома, и в глобальном масштабе, побуждая их отказываться от самого грязного энергоносителя — от каменного и бурого угля. Но даже у себя дома экологические инициативы руководства США и ЕС сталкиваются с определённым сопротивлением. В Европейском Союзе приходится учитывать, что энергетика целого ряда стран в значительной мере базируется на угле. Например, в Польше доля угольной генерации приближается к 80%. ЕС потребуется помочь Польше, но первоначальные планы уже рушатся из-за эпидемии COVID-19.
В США тоже не всё однозначно. На прошлых выборах экс-президент Дональд Трамп получил важные голоса, обещая сохранить рабочие места в том числе в угольной отрасли. А во время всемирного виртуального саммита по вопросам борьбы с изменениями климата в апреле 2021 года президент компании America’s Power Мишель Бладуорт, представляющий угледобытчиков и компании, использующие угольные электростанции, говорил о сотрудничестве с целью сокращения выбросов углерода при обеспечении надёжности национальной электросети. Отказаться от угля реально, но это приведёт к росту рисков локдауна в энергетике.
В долгосрочной перспективе в глобальном масштабе у энергетического угля такое же будущее, как у плёночных фотоаппаратов. Они на глазах исчезли не потому, что не стало плёнки, — просто появились новые технологии, экономически выгодные и более удобные потребителю.
При этом разные регионы будут развиваться по-разному. Европейский рынок стремится избавиться от угольной электрогенерации. До Фукусимы при стабильной доле атомной энергетики возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер, постепенно вытесняли угольную энергетику с рынка. После Фукусимы за счёт выбранного европейцами нового курса на сокращение атомной генерации доля угольной энергетики снова начала расти. Однако это временное явление, вектор в Европе задан, и это не угольная генерация.
Тем не менее экономическая политика в этой сфере крайне непредсказуема. Был президентом США Дональд Трамп — они вышли из Парижских соглашений, пришёл Байден — они вернулись к Парижским соглашениям. В России тоже имеют большое значение политические решения: до августа 2019 года мы не ратифицировали Парижское соглашение, а затем оно было принято очень быстро, и экологическая тематика стала весьма важной.
Интересно, что в последний год своего президентства Барак Обама хотел ввести специальный налог на нефть, с целью уравнять правила игры с более чистыми энергоресурсами. Но даже при поддержке многочисленных «зелёных» активистов воплотиться этому предложению было не суждено, законопроект спрятали под сукно.
С другой стороны, нужно учитывать, что, хотя капитальные затраты на строительство новых угольных электростанций достаточно высоки, операционные затраты на производство электроэнергии из угля на уже существующих станциях гораздо ниже и сравнимы с себестоимостью возобновляемой энергетики. А значит, в ближайшие одно-два десятилетия существующая угольная электрогенерация ещё будет оставаться целесообразной, если не будут приниматься политические решения, и если не будет продолжать опускаться себестоимость ВИЭ.
А что в России?
В России традиционно угледобывающая промышленность имела большое значение. В ряде регионов именно шахты и угольные разрезы являются градообразующими предприятиями. Экспорт угля и его транспортировка к потребителям играет положительную роль в развитии железнодорожной сети страны. С другой стороны, доля угля в производстве электроэнергии ниже, чем в среднем в мире, и составляет около 20%. Это связано с широким использованием природного газа в электрогенерации. Есть примеры, когда электростанции, первоначально спроектированные для использования твёрдого топлива впоследствии переводились на природный газ. По расчётам Виталия Казакова, если в Америке и Европе новые возобновляемые источники энергии уже сравнялись по себестоимости с традиционной генерацией, то в России конкуренцию всё ещё выигрывает традиционная (газовая и угольная) генерация.
При этом различные попытки оживить угольную электроэнергетику, например с помощью подземной газификации угля, скорее всего не приведут к желаемому результату. То,что является интересной инженерной задачей, в данном случае, скорее всего, окажется крайне непрактичным экономическим решением. А вот введение налога на выбросы может подтолкнуть российских энергетиков к смене типов электрогенерации.
В конечном счёте уголь останется сырьём для металлургии, углехимии, но как энергетический источник он уже доживает своё время. При этом уход угля с энергетической арены может растянуться на десятилетия.