Обзор альтернативных источников энергии и взгляд экспертов на рынок
12 октября 2018
Одноклассники
По прогнозам экспертов ассоциации «Глобальная энергия» (в их число входят 20 ученых из различных стран мира), к 2100 году доля нефти и угля в мировом топливно-энергетическом балансе составит 2,1% и 0,9% соответственно, термоядерная энергетика займет десятую часть рынка и более четверти всей мировой электроэнергии будет производиться благодаря солнцу. При этом через 50 лет лидирующие позиции на рынке энергетики отойдут к России (19%), Китаю (18%) и США (17%). К 2100 году первое место перейдет к Китаю, а Россия и США займут вторую и третью строчки рейтинга.
Насколько прогнозы экспертов соотносятся с доступной информацией о современных трендах мировой энергетики и как развиваются новые и перспективные направления энергетического рынка, Rusbase выясняет в этом материале. Предлагаем обзор основных тенденций.
1. Солнечная энергетика
Одним из главных трендов последних лет остается развитие солнечной энергетики. Энергия солнца используется для генерации тепла и электричества как в промышленных, так и в бытовых масштабах. Годовая выработка солнечной электроэнергии в мире выросла с 2,6 ТВт/ч в 2004 году до 301 ТВт/ч в 2016 году, и этот сектор продолжает стремительно набирать обороты. По оценкам экспертов Международного энергетического агентства (IEA), к 2050 году солнечная энергетика сможет обеспечить 20–25% потребностей человечества в электричестве.
Что Будет Когда Закончится Нефть? История Будущего
Быстрое развитие этой индустрии подталкивает рост конкуренции на мировом рынке возобновляемой энергии и последовавшее за ним падение цен на энергоресурсы. Кроме того, в последние пять лет себестоимость производства солнечной энергии сократилась примерно на 80%.
Значительный вклад в развитие отрасли в последние годы внесли страны Ближнего Востока, сконцентрировавшиеся на строительстве солнечных электростанций. В 2017 году власти Дубая объявили об увеличении еще на 700 МВт мощностей самой крупной в мире сети солнечных электростанций — Солнечного парка имени Мохаммеда ибн Рашида Аль Мактума. А в апреле 2018 года СМИ сообщили, что правительство Саудовской Аравии намерено построить в своей стране станцию мощностью 200 ГВт, которая будет в 100 раз больше, чем любая из существующих солнечных электростанций в мире. Объем инвестиций в проект составит $200 млрд.
Кроме того, солнечную энергетику в составе энергетического комплекса продолжают активно развивать Китай (суммарная мощность — 52 ГВт), США (12,5 ГВт), Индия (9 ГВт), Япония (5,8 ГВт) и Германия (2,2 ГВт).
Солнечный парк имени Мохаммеда ибн Рашида Аль Мактума
Фото: Arabian Business
2. Энергия ветра
Другой стремительно развивающейся отраслью мирового ТЭК считается ветроэнергетика. К 2016 году общая установленная мощность всех ветрогенераторов в мире составила 432 ГВт, таким образом превысив аналогичный показатель для атомной энергетики. Но следует отметить, что использованная мощность ветрогенераторов, как правило, в несколько раз ниже установленной мощности, в то время как АЭС почти всегда работают в режиме установленной мощности.
Происхождение нефти до сих пор не установлено. Когда закончится нефть? И закончится ли вообще?
Динамика этой отрасли выглядит следующим образом: если в 2000 году на установленные мощности ветроэнергетики приходилось 31,2 ГВт, то уже к 2013 году эта цифра достигла 318,5 ГВт. При этом ветряки сегодня производят 2,5% всего электричества в мире, а лидирующие позиции на рынке уверенно удерживают Китай, США и Германия.
Энергия ветра имеет особенно большое значение для развития энергетики некоторых стран и регионов. Так, в 2014 году 39% электроэнергии в Дании вырабатывалось с помощью ветрогенераторов. В том же году на ветряные электростанции Германии пришлось 8,6% от всего произведенного в стране электричества. А в декабре 2014 года ветроэнергетика обеспечила 164% электроэнергии для домохозяйств Шотландии. Своеобразный рекорд был установлен осенью 2017 года в Европе: за счет мощных ураганов, которые пронеслись по континенту в октябре прошлого года, ветрогенераторы смогли произвести за сутки четверть всей электроэнергии, необходимой для региона.
3. Атомная энергетика
Ключевое значение в будущем также должна будет сохранить ядерная энергетика. По данным ассоциации «Глобальная энергия», только на термоядерную энергетику в 2100 году будет приходиться десятая часть мирового энергетического рынка.
Атомные станции относятся к «зеленой» энергетике, поскольку они характеризуются низкими выбросами углерода в атмосферу. АЭС высокопроизводительны, а запасов топлива для их работы может хватить практически на неограниченное время: кроме ископаемого урана, атомные станции могут использовать также отработавшее ядерное топливо.
На сегодняшний день АЭС производят примерно 11% мировой электроэнергии. При этом самое большое количество атомных реакторов расположено в США (около 20% мирового производства) и во Франции, за ними следуют Китай, Россия и другие страны.
4. Биоэнергетика
Борьба за экологию в будущем должна продолжиться также благодаря биоэнергетике. Термином «биоэнергетика» обозначают производство энергии из биотоплива различных видов: щепа, гранулы из древесины и брикеты, а также биогаз, водород и биодизель. Особое значение развитие биоэнергетики получает в контексте решения проблемы утилизации органических отходов и уменьшения загрязнения окружающей среды. При этом наибольшие перспективы для использования биотоплива имеют развитые аграрные регионы, для которых свойственен переизбыток органических отходов.
Объем биотопливного рынка в мире вырос с $15,7 млрд в 2005 году до $97,8 млрд в 2013 году, а главными производителями топлива из растительного и животного сырья на сегодняшний день являются США, Бразилия и страны ЕС.
5. «Интернет энергии» и «умные электросети»
Между тем, эксперты видят будущее энергетики не только в переходе на чистые источники энергии. Изменить подход к организации отрасли должен также рост рынка «умной» энергетики.
Интеллектуальные сети уже сейчас начинают внедрять правительства разных стран. В Европе правила разработки «умных» электросетей определяет «Платформа европейских умных сетей электроснабжения» (Smart Grid European Technology Platform). В России этот подход поддерживает «дорожная карта» EnergyNet.
В основе энергетического рынка нового уклада должны будут лежать интеллектуальные системы и сервисы, построенные на открытой сетевой архитектуре. Это позволит создать новую систему энергообмена между производителями и потребителями энергии. В результате подключаться к сети можно будет так же легко и быстро, как к интернету, свободно обмениваясь ресурсами и услугами из любой точки.
Управление энергосистемой станет более децентрализованным, а покрытие пиков, надежность, качество и доступность энергии будут формироваться не крупными электростанциями, а за счет распределенной генерации и технологий управления нагрузками и накопления энергии. При этом главными решениями для «умной сети» станут малая и микрогенерация, накопители энергии, «переговаривающиеся» друг с другом «умные» устройства, регулирующие нагрузку, электротранспорт и промышленный интернет вещей. Результатом таких трансформаций должна стать значительно более дешевая энергия, имеющая качественно лучшие потребительские свойства.
«Умные» электросети также позволят защитить нашу планету
Фото: NASA
Хранение энергии — перспективное технологическое направление
С развитием возобновляемой энергетики все большее значение приобретают технологии хранения энергии. Методы накопления электричества в последние годы значительно улучшились, открыв возможности для аккумулирования энергии от разных возобновляемых источников. Причем новые и перспективные решения в развитых странах уже выходят на стадию «предкоммерческого» использования.
Главной особенностью электроэнергетики, отличающей ее от других «физических» отраслей, является невозможность хранения электричества в промышленных масштабах. В каждую единицу времени станции должны производить ровно столько электроэнергии, сколько нужно рынку. Проблема накопления энергии особенно актуальна для ВИЭ-генерации, солнечных и ветряных ферм, выработка которых зависит от природных факторов и поэтому непостоянна и сильно колеблется. Выходом из этой ситуации могут стать новые технологии хранения электроэнергии.
Уже сегодня специалисты говорят о перспективности и большом будущем таких технологий накопления, как сжиженный воздух, расплавленная соль, окислительно-восстановительные проточные батареи, а также более традиционных гидроаккумулирующих электростанций и аккумуляторов, работающих по принципу батарей в ноутбуках и смартфонах.
Довольно давно известно, что для хранения электроэнергии можно использовать сжатый воздух, который закачивается под давлением в специальные резервуары, например, в подземные полости. Но швейцарская компания Alacaes усовершенствовала этот метод, разработав технологию, которая позволяет полости в горных породах заполнять воздухом, охлажденным до жидкого состояния. В результате должна значительно увеличиться энергоемкость и эффективность хранения электроэнергии.
Перспективные технологии хранения энергии испытывают также в лаборатории Alphabet X. Сейчас сотрудники компании изучают возможности использования расплавов солей и антифриза. Такая технология, по расчетам исследователей, позволит дольше хранить излишки энергии, полученной от солнца и ветра.
Данила Шапошников
Партнер North Energy Ventures
О будущем сжиженного природного газа
Перспективных технологий энергетики достаточно много, но остановлюсь только на одной платформенной технологии, понятной широкому кругу читателей — сжиженный природный газ (СПГ).
Главное преимущество сжиженного газа перед трубопроводным газом состоит в том, что при хранении и транспортировке он занимает объем в 620 раз меньший, чем его аналог, перекачиваемый по трубам. Такая разница заметно сокращает затраты. Причем из всех углеводородных источников энергии сжиженный газ является наиболее чистым. Так, при использовании этого вида топлива для производства электричества уровень выбросов CO₂ в атмосферу вдвое меньше, чем при использовании угля.
Сжиженный природный газ — долгосрочный тренд. В заводы по производству СПГ вкладываются многие компании, в том числе «Газпром» и Shell. Под него не нужно менять инфраструктуру. Рост этого сегмента в мире может сильно скорректировать развитие рынка электромобилей и альтернативных вариантов топлива, включая биотопливо. Хотя затраты на создание мощностей для СПГ пока достаточно высоки, тем не менее они продолжают снижаться, а производительность таких заводов остается высокой — от 10 тысяч баррелей в сутки и выше.
Основными трендами рынка СПГ являются:
— создание новых, экономичных технологий по сжижению, хранению, разжижению сжиженного природного газа;
— развитие технологий риформинга, очистки, инновационных катализаторов и прочее;
— создание компактных установок (мини-СПГ), которые способны производить до 1 тысячи баррелей сжиженного газа в сутки (такие установки подходят для размещения на месторождении или на морской платформе);
— создание новых автомобильных и авиационных видов топлива на основе СПГ.
Перспективные направления в энергетики: мнения экспертов
К перспективным направлениям мировой энергетики можно отнести развитие аккумуляторов и водородных топливных элементов для электромобилей, а также накопителей, использующихся в электроэнергетике. Важную роль в будущем будут играть технологии, повышающие энергоэффективность компаний. Здесь можно отдельно выделить набирающие оборот технологии цифровизации: от «умных» домов до «интеллектуальных» месторождений.
В ближайшие 20 лет доля альтернативных энергоносителей в мировом энергобалансе будет расти, однако господство все же останется за углеводородами. Но для энергетического баланса это и хорошо — безоговорочная победа одного или двух энергоносителей приведет к манипуляции рынком и снижению конкуренции. Таким образом рост неуглеродной энергетики будет способствовать диверсификации энергобаланса и повышению уровня рыночной конкуренции.
Екатерина Грушевенко
Эксперт Центра энергетики МШУ Сколково
Юрий Мельников
Старший аналитик по электроэнергетике Центра энергетики МШУ Сколково
Пик нефти
В двадцатом веке нефть приобрела исключительно важное значение для мировой экономики. Фантастический рост парка автомобилей, изобретение и широкое внедрение пластмасс и резины изменили облик мира. Мощные судовые и авиационные двигатели, работающие на нефтяном топливе, позволили человечеству исследовать весь земной шар, не оставив на нём «белых пятен».
Ракеты, использующие керосин, вывели человека в космос. Механизация сельского хозяйства привела к быстрому росту производства продуктов питания. Изделия из полимеров окружают нас повсюду. Из нефтяного сырья делаются стиральные порошки, лаки и краски. Асфальтовые дороги опоясали всю Землю.
Подробнее сферы применения нефти рассмотрены на странице «Для чего нужна нефть».
С наступлением двадцать первого века тенденция не изменилась. Потребление нефти продолжает расти. Автомобилей становится всё больше, мировые столицы задыхаются от пробок на дорогах. Всё реже можно встретить изделие из дерева или металла — пластмасса дешевле и удобнее в производстве. Для удовлетворения возрастающих потребностей требуется постоянно наращивать добычу сырья.
Поисково-разведочные работы ведутся по всей Земле, на суше и на море. До сих пор нефтяные компании справлялись с поставленной задачей, находя и вводя в эксплуатацию всё новые и новые месторождения. Долго ли это будет продолжаться?
Сколько нефти в мире, учёные пока сказать не могут. Известен лишь объём разведанных запасов. Вместе с тем, ни у кого не вызывает сомнений тот факт, что запасы нефти ограничены. Поскольку нефть является невозобновляемым ресурсом, рано или поздно её запасы будут исчерпаны. Нефтяной кризис наступит гораздо раньше, чем нефть закончится совсем.
Полностью нефть не будет исчерпана никогда. Какое-то её количество всегда будет оставаться в недрах земли, поскольку не существует способов полного извлечения нефти из месторождений. Серьёзные проблемы у мировой экономики начнутся даже раньше, чем добыча начнёт снижаться. Для того, чтобы ввергнуть мир в кризис, достаточного того, чтобы добыча нефти просто перестала расти. Это станет концом нефтяной индустриальной эпохи.
Понимая, что запасы нефти не безграничны, учёные всего мира ищут способы сократить её потребление и придумать способы заменить нефть возобновляемыми источниками. Производители автомобилей идут на разные ухищрения, чтобы сократить расход топлива, и, надо отметить, это им неплохо удаётся. Расширяется использование альтернативных видов топлива (биоэтанола, биодизеля, биогаза). Разработаны технологии получения полимеров из растительного органического сырья. Вместе с тем, это позволяет лишь замедлить рост потребления нефти.
Кривая Хабберта
В 1956 году американский геофизик Кинг Хабберт (King Hubbert) предсказал, что добыча нефти в континентальной части США достигнет пика в период между 1965 и 1970 годами. Мировая добыча нефти, по его теории, должна увеличиваться до 2000 года, после чего наступит глобальный спад.
Первая часть гипотезы Кинга Хабберта подтвердилась — с 1971 года добыча нефти в США неуклонно снижается. Территория США хорошо исследована, открытие новых крупных месторождений маловероятно. Штаты имеют резерв наращивания нефтедобычи за счёт того, что в некоторых заповедных районах разработка месторождений запрещена. Но даже если будет принято решение вовлечь эти запасы в эксплуатацию, очевидно, что общую тенденцию это не изменит.
Долгосрочный прогноз Кинга Хабберта относительно мировой нефтедобычи оказался неверным. В основном это связано с бурным развитием добычи нефти в море, а также началом разработки «нестандартных» месторождений, например битуминозных песков. Не последнюю роль сыграли достижения научно-технического прогресса, повысившие коэффициент извлечения нефти из месторождений. В совокупности, эти меры позволили перенести «пик нефти», предсказанный Кингом Хаббертом, на несколько десятилетий вперёд.
Пик добычи в отдельно взятых странах
Несмотря на то, что суммарный объём добычи углеводородного сырья в мире продолжает расти, во многих странах пик нефти уже наступил. Кроме рассмотренного выше примера США, показательна ситуация в Индонезии и Великобритании.
В середине прошлого века в Индонезии были обнаружены крупные нефтяные месторождения. Страна начала быстро наращивать добычу, и в 1962 году вступила в «клуб» экспортёров нефти — ОПЕК. Высокий уровень добычи продержался около 30 лет. После того, как запасы основных месторождений страны стали истощаться, Индонезия не смогла поддерживать добычу на прежнем уровне.
В 1991 году Индонезия достигла максимального уровня добычи. В 2004 году добыча упала настолько, что стране пришлось импортировать нефть для покрытия внутреннего потребления.
Хотя график добычи нефти в Индонезии не похож на классическую кривую Хабберта, Индонезия может служить показательным примером наступления «пика нефти» в глобальном масштабе. Характерно, что спрос на нефть в стране продолжил расти вне зависимости от способности наращивать добычу сырья. В 2004 году, когда Индонезия превратилась в импортёра нефти, в мире оставалось достаточно стран, готовых поставлять на экспорт углеводородное сырьё. Но когда в подобном положении окажется не отдельно взятая страна, а весь мир — откуда завозить недостающую нефть?
Газовая отрасль Великобритании развивалась по аналогичному сценарию. Открытие крупных месторождений на шельфе Северного моря позволило быстро нарастить добычу природного газа. Началось строительство газопровода Interconnector, по которому газ из Великобритании стал поставляться на контитент. В 2000 году страна достигла максимального уровня добычи.
Всего четыре года спустя добыча газа упала настолько, что перестала удовлетворять внутренние потребности. Interconnector был реверсирован, по нему начались поставки газа в обратном направлении. Объёмы закупок стремительно растут. К 2010 году Великобритании придётся импортировать свыше половины используемого газа, к 2020 году собственная добыча будет покрывать около 10% потребностей.
Источник: www.peak-oil.ru
Саудовская Аравия и Россия создали крупнейший более чем за десятилетие дефицит на рынке нефти
Сокращение добычи и экспорта нефти, которое Саудовская Аравия и Россия реализуют в этом году, приведет к формированию в IV квартале дефицита более чем в 3 млн баррелей в сутки. Столь значительной нехватки нефти не было на мировом рынке более десятилетия, отмечает Bloomberg.
Обе страны заинтересованы в высоких ценах: Эр-Рияду они нужны для реализации амбициозных реформ, Москве — для продолжения войны.
Страны ОПЕК в текущем квартале добывают, в среднем, 27,4 млн баррелей в сутки, что примерно на 1,8 млн баррелей ниже спроса, оценивает картель в ежемесячном отчете. При сохранении добычи на нынешнем уровне разница между спросом и предложением вырастет примерно вдвое в следующем квартале, когда потребителям нужно будет около 30,7 млн баррелей в сутки.
В результате коммерческие запасы нефти в мире сократятся в IV квартале примерно на 3,3 млн баррелей в сутки, прогнозирует ОПЕК. Если так и произойдет, это, по подсчетам Bloomberg, будет самым значительным падением с 2007 г., когда мировая экономика и вместе с нею цены на нефть быстро росли накануне финансового кризиса.
В развитых странах коммерческие запасы нефти сейчас на 115 млн баррелей ниже среднего значения за последние пять лет, а во втором полугодии могут сократиться на 1,7 млн баррелей в сутки, говорилось в августовском отчете Международного энергетического агентства.
На прошлой неделе Саудовская Аравия заявила, что продлит сокращение среднесуточной добычи на 1 млн баррелей до конца года. Россия, которая обещала весной снизить среднесуточную добычу на 500 000 баррелей (но, судя по всему, этого не сделала), затем взялась ограничить уже экспорт: с августа — на 500 000, а с сентября — на 300 000 баррелей в сутки. На прошлой неделе вице-премьер Алекандр Новак тоже заявил, что сокращение на 300 000 баррелей продлится до конца года.
Цена нефти Brent, которая в последнюю неделю колебалась у отметки $91 за баррель, во вторник подскочила и поднималась до $92,35. Цена стала быстро расти с конца июня и с тех пор взлетела более чем на 27%.
Чтобы иметь сбалансированный бюджет и возможность реализовать амбиции наследного принца Мухаммеда ибн Салман аль-Сауда по преобразованию экономики, Эр-Рияду нужна цена нефти не менее $85 за баррель, считает Раад Алкадири, аналитик Eurasia Group. Аналитики Bloomberg Economics дают оценку почти в $100.
Однако подорожание сырья может вновь усилить инфляционное давление в мировой экономике и, в частности, привести к росту цен на бензин в США в предвыборный год, указывают эксперты. «В Вашингтоне у саудовцев сейчас немного друзей. Если там захотят обвинить кого-то в том, что цены на заправках снова растут, а экономика замедляется, они, без сомнения, станут целью номер 1», — говорит Алкадири (цитата по Financial Times).
Российская нефть Urals тоже дорожает и уже несколько месяцев превышает потолок в $60 за баррель, установленный западными странами.
Источник: www.moscowtimes.net