Мировое производство электроэнергии угольных электростанций достигло своего пика в 2023 году, так как новые источники возобновляемой и низкоуглеродной энергии развиваются ускоренными темпами. Уголь доминировал в мировом энергетическом секторе в течение последних 30 лет, но энергетическое моделирование Rystad показывает, что 2024 год ознаменуется началом снижения цен на это топливо по мере роста популярности солнечной и ветряной генерации.
Ожидается, что рост полученной из возобновляемых источников энергии превысит рост спроса на электроэнергию, что приведет к началу вытеснения угля (со следующего года) и дальнейшему сокращению спроса на это ископаемое топливо. В результате выработка электроэнергии на угле, пока незначительно, снизится до 10 332 тераватт-часов (ТВтч) в 2024 году, что на 41 ТВтч меньше, чем в 2023 году. Это выглядит как капля в море, но это признак грядущих перемен, поскольку возобновляемые источники энергии продолжают свою траекторию роста.
По мере сокращения доли угля будут сокращаться и связанные с ним выбросы углекислого газа (CO2). Благодаря доминирующей роли угля в энергоснабжении мира энергетический сектор является крупнейшим источником глобального загрязнения – на его долю приходится около 40% всех выбросов.
Инвестиции в угольные мощности и общее использование угля в Европе и Северной Америке в последние годы сократились из-за сочетания строгой политики в области выбросов и наличия большого количества недорогого природного газа. Тем не менее, устойчивый рост в Азии, в первую очередь в Китае, поддерживает мировое потребление угля на высоком уровне. Тем не менее, уголь будет постепенно вытесняться быстрым развитием низкоуглеродных источников энергии, что приведет к созданию более чистой и экономичной системы, даже несмотря на то, что инвестиции в новые мощности в Азии продолжатся в течение следующих нескольких лет.
Карлос Торрес Диас, старший вице-президент Rystad Energy:
Использование угля в энергетическом секторе достигает своего пика. Падение общего объема производства угля в 2024 году может показаться незначительным на бумаге, но оно сигнализирует о начале эры возобновляемых источников энергии на энергетическом рынке. Однако в электроэнергетическом секторе, где преобладают возобновляемые источники энергии, все еще существуют проблемы, которые необходимо преодолеть, включая сложности из-за нестабильности генерации ВИЭ. По этой причине электростанции, работающие на угле и природном газе, будут продолжать играть ключевую роль, обеспечивая базовую нагрузку и гибкость.
Мировое производство электроэнергии из угля увеличилось с 4,4 ТВтч в 1990 году до 10,2 ТВтч в 2022 году, зафиксировав рост на 133%. Он произошел, в основном, за счет Китая, но Индия и другие азиатские страны также внесли свой вклад. Глобальная проектная мощность угольных ТЭЦ выросла с 856 гигаватт (ГВт) в 1990 году примерно до 2,1 ТВТ в 2022 году, при этом на азиатские страны пришлось около 1,4 ТВт.
Благодаря богатым запасам угля и необходимости быстрого увеличения энергоснабжения для поддержки экономического роста, на Азию приходится более трёх четвертей мировой выработки электроэнергии на угле. Мощности по производству угля в регионе продолжают расти, но темпы реализации новых проектов замедляются из-за экологических проблем. Страны, которые сильно зависят от угля, такие как Китай, Германия и США, развивают возобновляемую генерацию достаточно быстро, чтобы при благоприятных экономических условиях, можно было легко вытеснить уголь из энергетики.
Европа и Северная Америка систематически заменяют угольную генерацию более чистыми источниками, такими как природный газ и ВИЭ, сократив мощность угольной энергетики более чем на 200 ГВт с 1990 года. Спад использования угля в Европе в основном обусловлен строгой политикой в области выбросов, в то время как Северная Америка в основном заменила угольную энергетику газовой, поскольку рост добычи газа привел к снижению цен. Например, в ноябре 2023 года затраты на добычу газа на рынке Пенсильвания-Нью-Джерси-Мэриленд (PJM) в США составляли половину затрат на добычу эквивалентного (по теплоотдаче) количества угля. Проще говоря - в США газ в два раза дешевле угля.
Несмотря на то, что уголь теряет позиции в Европе и Северной Америке, экономический рост в Азии почти полностью нивелировал их усилия. И поскольку цены на газ (а особенно на СПГ) резко выросли во второй половине 2022 года, многие страны перешли на уголь для удовлетворения своих энергетических потребностей, что привело к увеличению выбросов в энергетическом секторе. Чтобы понимать масштаб проблемы - средняя угольная электростанция выделяет около 1 тонны CO2 на мегаватт-час (МВтч), в то время как газовые электростанции выделяют около 0,5 тонны на МВтч.
Угольные электростанции (пока) продолжат доминировать в Азии
Азия вводила более 40 ГВт новых угольных мощностей в течение каждого из последних пяти лет и, как ожидается, добавит 52 ГВт в следующем году. Большая часть этих новых мощностей находится в Китае, за ним следуют Индия и Индонезия. По прогнозам Rystad Energy, увеличение мощностей продолжится до 2027 года, хотя и медленнее, после чего количество угольных электростанций начнет сокращаться.
Показатели использования этих новых угольных электростанций в Азии будут определяться ростом спроса на электроэнергию, увеличением мощностей возобновляемых источников энергии, а также возрастом и исправностью существующей угольной инфраструктуры в каждой стране (т.е. ввод в строй угольной ТЭЦ на 5 ГВт не означает, что именно столько она и будет генерировать. Все будет зависеть от спроса - прим НГП)
Более 16% существующих угольных электростанций в регионе имеют возраст 20 лет и старше, что означает снижение эффективности или увеличение затрат на техническое обслуживание и эксплуатацию. Новые электростанции могли бы заменить эту устаревающую инфраструктуру, особенно в странах, где альтернативные источники выработки электроэнергии могли бы помочь удовлетворить спрос.
Возобновляемые источники энергии начинают опережать уголь
Несмотря на то, что парк угольных электростанций продолжает расширяться, ввод в эксплуатацию мощностей на ВИЭ намного их опережает. С 2010 года возобновляемая энергетика растет в геометрической прогрессии благодаря снижению производственных затрат и амбициозным национальным и региональным целям. Среднемировая выровненная стоимость энергии (LCOE) для солнечных фотоэлектрических установок и офшорной ветроэнергетики составляет около 50 долларов за МВтч. Это сопоставимо с 84 долларами за МВтч для угля и 144 долларами за МВтч для газовой энергетики в Азии (учитывая цену угля в 122 доллара за тонну и цену газа в 17 долларов за миллион BTU). Таким образом, инвестиции в возобновляемые источники энергии становятся более экономичным выбором для большинства стран, что приводит к тому, что подобные установки ежегодно устанавливают новые рекорды.
В 2024 году во всем мире будет установлено около 300 ГВт солнечной энергии и 140 ГВт ветровой, более половины из которых будет построено в Азии, где и существует более острая необходимость (по мнению экологов :) ) начать вытеснение угольной энергетики. Это приведет к тому, что в следующем году глобальные капитальные затраты на создание солнечных фотоэлектрических и ветряных электростанций составят более 600 миллиардов долларов. Однако прирост мощностей настолько же ценен, насколько степень их использования. Эффективность электростанций на возобновляемых источниках энергии остается значительно ниже выработки электроэнергии на ископаемом топливе, но рост мощности солнечных фотоэлектрических установок и ветра происходит достаточно быстро, чтобы компенсировать эту разницу.
Нерешённый вопрос заключается в том, смогут ли поставки экологически чистой энергии расти достаточно быстро, чтобы удовлетворить спрос. Мировой спрос на электроэнергию, по прогнозам, достигнет примерно 25 400 ТВтч в следующем году, что на 3% выше, чем в 2023 году. Опять же, большая часть этого роста будет приходиться на Азию, где экономическая активность продолжает расширяться. Темпы роста спроса, по прогнозам, останутся стабильными в этом десятилетии, а затем ускорятся из-за быстрой электрификации транспортного и промышленного секторов в течение 2030-х годов.
Ожидается, что выработка электроэнергии из безуглеродных источников, включая солнечную энергию, ветер и другие (такие как ядерная, гидро- и биоэнергетика), добавит 845 ТВтч новых поставок в 2024 году. Учитывая [возможные] 5%-ные потери, новые поставки из чистых источников по-прежнему значительно превышают увеличение спроса, а это означает, что существует потенциал для вытеснения производства электроэнергии на ископаемом топливе. Помня, что производство энергии из возобновляемых источников в среднем имеет гораздо более низкие эксплуатационные расходы, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе, эти источники будут иметь приоритет в порядке полезности и должны привести к снижению использования угольных электростанций.
Использованы материалы/источники:
https://www.rystadenergy.com/news/coal-power-peak-solar-wind-emissions
https://www.mining.com/web/global-coal-use-at-power-plants-to-peak-in-2023-rystad-says/