АСТРОНОМИЧЕСКИЕ МАСШТАБЫ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ.

Астрономические масштабы развития электрических сетей Мировая энергетика Игорь ЧАУСОВ 1857 Для достижения углеродной нейтральности в мировой энергетике потребуется сверхмасштабное развитие электрических сетей. Их протяженность составит более 152 млн км — это больше, чем расстояние от Земли до Солнца (так называемая астрономическая единица). По сути дела, речь идет о необходимости удвоения существующей сетевой инфраструктуры. Именно так считают аналитики Blomberg New Energy Finance (BNEF) в своем новом обзоре о необходимом сетевом строительстве. Роль сетей в энергетическом переходе Необходимо не просто новое сетевое строительство, потребуется качественное изменение характеристик сети. Это связано с тем, что электрические сети должны быть готовы к пяти основным типам пользователей, которые будут к ним присоединяться: солнечная генерация; ветровая генерация; зарядные станции для электротранспорта; системы накопления электроэнергии; электролизеры воды, производящие водород. Как видно из этого списка, новое сетевое строительство требуется в первую очередь для преображения энергосистемы за счет интеграции новых типов генерации и источников энергетической гибкости, а не для удовлетворения экстенсивного роста электропотребления. Уже сегодня развитие сетей существенно отстает от быстрого роста ВИЭ. Только по США и четырем европейским странам (в числе которых даже нет Германии) BNEF насчитал больше 1500 ГВт солнечных и ветровых мощностей, до сих пор не введенных в эксплуатацию по причине неготовности сетей и схем выдачи мощности. На примере Великобритании видно, что сетевой комплекс становится одним из важнейших сдерживающих факторов на пути энергетического перехода. В последнем докладе компании Vattenfall для правительства Его Величества явным образом указывается на разрыв в объеме нужных и планируемых сетевыми компаниями инвестиций в сетевой комплекс: при потребности в £11,0 млрд в год в инвестиционные программы заложены лишь £2,5 млрд в год. По оценкам национального системного оператора National Grid ESO (NG ESO), общий объем проектов ВИЭ, СНЭ и других объектов новой энергетики, заявивших в настоящее время потребность в присоединении к сетям, в Великобритании, превышает 300 ГВт. Чтобы как-то решить возникшую проблему, регулятор вынужден сортировать проекты по приоритетности на основе оценки рисков реализации этих проектов и проводить кампанию «амнистии» для заявителей проектов, которые ожидают, что их проекты не реализуются, но уже запросили строительство сетей под присоединение новых мощностей ВИЭ. Более того, NG ESO опубликовали масштабный план реформы планирования сетевого строительства, включающий помимо упомянутой «амнистии» следующие пункты: усовершенствование модели планирования потребностей в сетях; изменение подхода к планированию присоединения сетевых накопителей в целях ускорения процесса ввода накопительных мощностей; ввод новых типов контрактов на присоединение к сетям для более эффективного управления очередью проектов; введение специальных условий присоединения накопителей, при которых они подключаются к сетям в ускоренном порядке, но могут быть чаще ограничены в величине перетока между ними и сетью. Необходимые инвестиции. Объем инвестиций в сетевой комплекс по миру в целом BNEF оценивает в невероятные $21,4 трлн за ближайшие 27 лет, в которых на новое строительство приходится $17,3 трлн. Годовые расходы на развитие сетевого комплекса вырастут с $247 млрд в прошлом году до почти $871 млрд в 2050 году. Это создает огромный рынок сетевого строительства и сетевого оборудования. Причем $5,1 трлн, или 25% от общего объема инвестиций, должно быть вложено в цифровизацию сетевого комплекса в целях резкого повышения его надежности, гибкости и экономической эффективности. Обращает на себя внимание то, что в оценках BNEF почти 60% необходимых инвестиций приходятся на распределительные электрические сети, которые должны стать цифровыми. Только при условии перехода к цифровым распределительным электрическим сетям они смогут связать между собой распределенную генерацию, микрогриды, просьюмеров, распределенные у потребителей накопители, зарядную инфраструктуру для электромобилей и энергетические сообщества. Инвестиции в распределительные сети должны утроиться, со $147 млрд в год в 2022 году до $533 млрд в год в 2050 году. Как мы уже отмечали, ожидается, что ¼ этих расходов пойдет непосредственно на цифровые технологии и цифровые решения для сетей. Масштабная потребность в развитии электрических сетей вызовет соответствующий спрос на цветные металлы, особенно на медь и алюминий. Именно сетевой комплекс, а не ВИЭ, накопители или электромобили, будет отвечать за формирование основной потребности в цветных металлах. До 2050 года эта потребность составит кумулятивно 427 млн тонн меди и 625 млн тонн алюминия. Вместе с растущим спросом со стороны других перечисленных секторов новой энергетики эта потребность сформирует рынок с кумулятивным оборотом еще в $10 трлн до 2050 года, на котором помимо меди и алюминия будут торговаться литий, никель, кобальт, серебро, марганец и редкоземельные металлы. Механизмы государственного управления. В США инвестициям в сети призваны помочь Закон об инвестициях в инфраструктуру и рабочие места и Закон о снижении инфляции, в рамках которых федеральное правительство выделило $29 млрд на сетевые компании, которые дополнительно должны привлечь не менее $13 млрд частных инвестиций в сети. По мнению BNEF, без активного участия государств в поддержку сетевого строительства будет практически невозможно обеспечить необходимые для энергетического перехода инвестиции в эту сферу. В Великобритании, по мнению Комиссии по изменению климата (CCC), ключевую роль в поддержке сетевого строительства должен сыграть британский аналог «Генеральной схемы размещения мощностей», который поручено разработать регулятору Ofgem, NG ESO и только что созданному правительственному Департаменту по энергетической безопасности и углеродной нейтральности (DESNZ). В недавно опубликованном докладе по этой теме глава комиссии Джон Гуммер, барон Демер, подчеркивает необходимость перехода к практикам стратегического планирования и моделирования инфраструктурного развития, без которого эффективно осуществить энергетический переход будет невозможно. Причем такое планирование должно с самого начала строиться на идее мультиинфраструктуры и включать в себя электроэнергетику, газовые сети, логистику жидкого топлива, тепловые сети и системы ЖКХ, а также инфраструктуру транспортировки CO2 и водорода. Выводы для России Какие выводы из этих свежих докладов BNEF, NG ESO и CCC могут сделать для себя российские сетевые и технологические компании, а также правительственные структуры? Во-первых, энергетический переход формирует значительный рынок решений для цифровых распределительных сетей. По сути, речь идет о том, что российские модели цифровых сетей, например Цифровой РЭС, и соответствующее оборудование к середине века будут участвовать в конкуренции за свою долю в годовом обороте в размере $500 млрд, и к этому нужно готовиться за счет комплексных пилотных проектов внутри страны, а в дальнейшем за счет опережающего масштабного развития новых практик строительства и эксплуатации сетей в России. Во-вторых, для того чтобы конкурировать на этом рынке, сетевые решения должны позволять интегрировать новые типы активных и гибких пользователей: ВИЭ, накопители, электромобили, электролизеры. В свою очередь, это означает, что пилотные проекты в России должны в итоге включать и эти элементы сети. В-третьих, доступ страны к дешевым цветным металлам становится важным конкурентным преимуществом ее электротехнических и инжиниринговых компаний, предлагающих услуги по строительству и развитию сетей. Наконец, в-четвертых, на правительственном уровне все бóльшую значимость приобретают практики стратегического инфраструктурного планирования на основе цифровых моделей, учитывающих кросс-секторальные эффекты сочетания разных инфраструктур. Реализация стратегических планов инфраструктурного развития должна осуществляться за счет сочетания рыночных механизмов и мер государственной поддержки, как связанных с долгосрочными государственными инвестициями, так и обеспечивающих упрощение регулирования и интенсификацию частных инвестиций. Если сценарий низкоуглеродного развития мировой энергетики будет реализовываться в полной мере, то открывается поистине астрономический рынок строительства новых сетей, кабельной продукции, электротехнического оборудования, а также новых технологий. АНО «Центр “Энерджинет”» проводит в настоящее время аналитическое исследование по перспективам развития распределительных электрических сетей, в рамках которого изучает характеристики данных рынков и возможности для участия в них отечественных компаний. Мы планируем в дальнейшем делиться с читателями материалами и результатами данного исследования. Подготовлено АНО «Центр "Энерджинет"» при поддержке Фонда НТИ и Минобрнауки Росси