Развитие спроса на системы накопления приведет к обострению конкуренции между США, Европой и Китаем.
Человечество прошло через множество энергопереходов. Само это понятие связано с освоением новых энергоносителей, которые становились доминирующими в структуре энергопотребления или принципиально расширяющими доступный для полезного использования объем энергии. Сквозь века протянулась цепочка переходов, которая вела человечество от дров к атомной энергетике. Сейчас ведется речь о «зеленом» энергопереходе как о неизбежности, хотя он — лишь один из сценариев развития. Притом ряд ключевых составляющих этого сценария вызывает вопросы. Например, как установить в Европе к 2030 году 200 ГВт аккумуляторов, которые необходимы для стабильной работы энергосистемы с доминирующей долей генерации на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ), где найти на это деньги и как сделать так, чтобы налогоплательщики не возроптали.
ВИЭ и мировой энергетический кризис
В 2023 году, по данным Международного энергетического агентства (МЭА), прирост электрогенерации на возобновляемых источниках энергии оказался на 50% больше, чем в 2022 году, и составил 510 ГВт. Прирост в Китае МЭА и вовсе называет экстраординарным, так как в этой стране было введено в эксплуатацию солнечных электростанций столько же, сколько «весь мир ввел в эксплуатацию в 2022 году».
Агентство прогнозирует, что в период 2023–2028 годов в мире появится почти 3,7 ТВт новых генерирующих мощностей на ВИЭ, из которых 95% обеспечат солнечные и ветровые электростанции. Прогноз смелый, особенно если учитывать, что инвестиционная активность в мире становится немного противоречивой.
Напомним, что резкий рост генерирующих мощностей на основе ветра и солнца начался на рубеже 2000-х и 2010-х годов в Европе. Евросоюз на тот момент был мировым лидером по производству оборудования для ветровых и солнечных электростанций. Развитие «зеленой» генерации могло снизить зависимость от импорта энергоносителей и обеспечить дополнительный доход от экспорта оборудования.
Примерно в тот же период начало резко расти производство оборудования для генерации на ВИЭ в Китае, который быстро занял лидирующую позицию по вводу новых ветровых и солнечных электростанций. Кроме того, европейские компании стали проигрывать войну за рынок ЕС китайским предприятиям.
Чтобы обеспечить развитие ВИЭ на своей территории, Евросоюзу пришлось, кроме иных мер поддержки, ввести принцип приоритетного доступа к сетям и сократить количество угольных и атомных электростанций. Фактически ЕС перешел к принципу «подсечно-огневой энергетики», в рамках которого традиционная генерация «выжигалась», чтобы обеспечить рост возобновляемой. Создаваемая система выглядела нестабильно, что подтвердилось в ходе невольного эксперимента планетарного масштаба — мирового энергетического кризиса 2021–2024 годов.
В ходе этого кризиса наиболее ценным был пример трех крупнейших потребителей энергии — Европы, Китая и Соединенных Штатов. Наиболее устойчивым из них оказался Китай, который не связывает свое будущее с каким-то одним энергоносителем и с одной моделью ценообразования. А наиболее пострадавшей из кризиса выходит Европа, где тотальная биржевая привязка ценообразования на ключевые энергоносители соседствовала с перекосом в область возобновляемой энергетики. Формально ВИЭ должны были поддержать ЕС и Великобританию, сделать их более устойчивыми к ударам кризиса. Но это сработало бы только в случае, если бы событиям 2021–2024 годов не предшествовало более 10 лет реформ и экономических кризисов.
Соединенные Штаты хоть и испытали удар кризиса в виде резко возросших цен на энергоносители, но все же их рынок до сих пор остается относительно независимым от европейского и азиатского. Кроме того, США полностью удовлетворяют внутренний спрос на природный газ за счет собственной добычи.
Как мы и предполагали в более ранних статьях, посвященных развитию мирового энергетического кризиса, никакие уроки Европа из произошедшего не извлекла. Напротив, местные чиновники занялись неконструктивным поиском виноватого. Виноватой ожидаемо назначили Россию: «REPowerEU стремится быстро снизить нашу зависимость от российского ископаемого топлива путем ускорения экологически чистого перехода и объединения усилий для создания более устойчивой энергетической системы и настоящего Энергетического союза».
Череда провалов в области энергетики была волевым решением названа чередой успехов. Никаких попыток осмыслить негативный опыт не предпринималось. Поэтому в рамках своей стратегии REPowerEU Евросоюз планирует не откатить часть реформ, поддержав традиционную энергетику, а наоборот — увеличить долю ВИЭ с 23% (в 2022-м) до 42,5% (в 2030-м). Подразумевается, что доля возобновляемых источников энергии в общем производстве электричества вырастет к концу десятилетия на 60–70%.
А это потребует инвестиций не только в производство, но и в хранение электрической энергии.
Литий — надежда и смутьян
Затраты на производство электроэнергии из возобновляемых источников принято изображать постоянно снижающимися (с небольшими перерывами на непродолжительный и немного обескураживающий рост). Красивые графики обычно игнорируют одну важную составляющую — средства накопления (хранения) энергии. А ведь острая потребность в этой составляющей появилась только в связи с развитием генерации на ВИЭ.
Средства хранения энергии — это в первую очередь крупные аккумуляторные батареи и «зеленый» водород.
Наиболее популярными аккумуляторами являются литий-ионные. По данным BNEF, с начала 1990-х годов они подешевели в 30 раз. А по оценке МЭА, с 2010 по 2020 годы их стоимость снизилась на 90%.
В начале 2021-го начал резко дорожать литий. Это — пусть и не сразу — отразилось в цене аккумуляторных батарей.
По оценке Goldman Sachs Research, киловатт-час аккумуляторной батареи (общеупотребимая единица емкости) в 2019 году стоил $172, в 2020-м — $143, а в 2021-м — $135. Но в 2022-м киловатт-час подорожал до $156. В 2023-м цены немного снизились — до $151, но все же остались на уровне выше того, что наблюдался в 2020 году.
Стоимость киловатт-часа аккумуляторной батареи, $
Карбонат лития начал дешеветь после пика в 597,5 тыс. юаней за 1 т, куда он взобрался после достижения минимальной отметки в 39 тыс. в ноябре 2020-го. Опустившись до 165,5 тыс. юаней за 1 т в апреле 2023-го, литий вновь принялся дорожать. В июне того же года цены достигли 312,5 тыс. юаней за 1 т, после чего вновь начался спад. Зимой 2024 года литий стоил уже 95,5 тыс. юаней за 1 т. Вновь послышались заявления о грядущем непрерывном удешевлении, но тут в конце февраля цены поднялись выше 100 тыс. юаней, достигнув к моменту написания этих строк 108,5 тыс. юаней за 1 т.
Легкоисправляемые прогнозы
Как нетрудно заметить, литий даже после периода снижения цен стоит в 2,8 раза больше, чем на минимумах 2020 года. А ведь тогда уважаемые организации как одна прогнозировали скорый прорыв: «По оценке BNEF, стоимость литий-ионного аккумулятора для электромобилей упадет ниже 100 долларов за 1 кВт·ч к 2023 году», «Wood Mackenzie ожидает, что цены на аккумуляторные блоки упадут ниже рубежа в 100 долларов США за 1 кВт·ч к 2024 году», «IHS Markit ожидает, что средняя стоимость литий-ионного аккумулятора упадет ниже рубежа в 100 долларов США за 1 кВт·ч в 2023 году».
Теперь сроки пришлось самую малость сдвинуть. Так, Goldman Sachs 29 февраля 2024 года опубликовал прогноз, в котором опять говорится о грядущем снижении цены киловатт-часа аккумуляторной батареи до отметок ниже $100. Goldman Sachs Research ожидает, что в 2025 году этот показатель составит $91, а к 2030-му снизится до $69.
Конечно, такого рода прогнозы в большей степени подпитывают оптимизм рынка относительно электромобилей. Тот же Goldman Sachs уверяет, что «электромобили достигнут прорывных уровней с точки зрения паритета затрат (без учета субсидий) с автомобилями с двигателями внутреннего сгорания на некоторых рынках в [2025] году». Подобное озвучивалось и прежде, только назывались более ранние сроки, когда ожидалось достижение паритета.
Одной из важнейших составляющих паритета затрат является удешевление электротранспорта, а оно слабо достижимо, если батареи не подешевеют значительно. Собственно, электромобили сегодня являются основным драйвером роста спроса на аккумуляторные батареи и литий.
В 2010 году на долю аккумуляторов приходилось лишь 23% спроса на литий, а в 2021-м — 74%. К тому моменту потребление лития увеличилось в четыре раза. Goldman Sachs ожидает, что спрос на аккумуляторы вырастет в текущем году на 29%. Притом исследователям пришлось пересмотреть прогноз в сторону понижения на фоне замедления инвестиций в электротранспорт (ранее ожидалось, что спрос в 2024-м вырастет на 35%).
Возможно, замедлившаяся инвестиционная активность как-то повлияла на новый всплеск оптимизма уважаемых исследователей в отношении паритета с ДВС. Но это тема для отдельной статьи. Здесь же мы заметим, что спрос на аккумуляторы в системах хранения хоть и уступает электромобилям, но все же вполне заметен.
Аккумуляторы, сети, миллиарды евро
В Евросоюзе в 2022 году, по данным The European Association for Storage of Energy (EASE), было добавлено порядка 4,5 ГВт новых хранилищ. Ожидания на 2023 год (которые пока не подтверждены соответствующим статистическим отчетом) — более 6 ГВт. Ранее EASE утверждала, что Европе потребуется 187 ГВт накопителей к 2030 году (по другим оценкам — 200 ГВт) и 600 ГВт к 2050-му, если та хочет достичь своих целей в области возобновляемых источников энергии.
Получается, что ради спасения нашей хрупкой окружающей среды, как утверждают сторонники радикального сценария «зеленого» энергоперехода, надо кратно увеличить добычу металлов, в том числе лития (спрос на литий в аккумуляторах, по оценке Wood Mackenzie, вырастет с 2023 по 2030 год почти в три раза).
Но ведь накопителями дело не ограничивается. Необходимы линии электропередачи. По сообщению аналитической компании Ember со ссылкой на данные Европейской комиссии, к 2030 году Европе потребуются €584 млрд инвестиций в электросети. Из них, как предполагается, €375–425 млрд необходимо направить на распределительные сети, а вложения в трансграничные интерконнекторы и системы хранения должны составлять относительно скромные €6 млрд в год. Возраст около трети европейских низковольтных сетей, по данным Ember, превышает 40 лет, к 2030 году этот показатель достигнет 55%.
А по оценке Bruegel, инвестиции в производство и хранение электроэнергии могут удвоиться и составить примерно 1% ВВП Евросоюза ежегодно. Далее европейские исследователи сокрушаются, что «эти весьма ощутимые издержки могут поставить под угрозу общественное признание энергоперехода». Поразительное открытие: люди неохотно платят за некие туманные перспективы и неясную выгоду в неопределенном будущем.
Также Bruegel полагает, что уровень затрат можно снизить, если перейти к совместной (то есть общеевропейской), а не к индивидуальной оптимизации проектирования и эксплуатации национальных электроэнергетических систем. Оказывается, системный подход выгоднее стихийного. Поразительно.
Не только Европа развивает сегмент аккумуляторных батарей в качестве накопителей энергии. В США в конце 2023 года действовало порядка 14 ГВт подобных аккумуляторов. Большая их часть расположилась в Калифорнии (7,3 ГВт) и Техасе (3,2 ГВт) — в штатах с самой высокой динамикой прироста солнечных и ветровых электростанций.
Есть только одна проблема — лидером в области накопителей является Китай. Правда, это проблема исключительно для Европы и США.
Накопители Китая
По сообщению агентства «Синьхуа» со ссылкой на данные министерства промышленности и информатизации КНР, в 2023 году производство литий-ионных аккумуляторов в Китае выросло на 25%. Экспорт батарей подскочил более чем на треть. Общий объем производства литий-ионных аккумуляторов превысил 940 ГВт·ч, а объем производства аккумуляторов для хранения энергии — 185 ГВт·ч.
И Европа, и Соединенные Штаты заинтересованы в развитии собственных производств аккумуляторных батарей. Но на данный момент абсолютным лидером является Китай (особо стоит выделить компании CATL и BYD). Кроме того, компании из КНР производят и большую часть деталей, из которых состоят аккумуляторные батареи. К примеру, на их долю приходится порядка 77% производимых катодов. Соединенные Штаты, для сравнения, занимают по этому показателю лишь 1%.
Здесь уместно процитировать The New York Times: «Несмотря на миллиарды западных инвестиций, Китай настолько далеко впереди — в добыче редких минералов, подготовке инженеров и строительстве огромных заводов, — что остальному миру могут потребоваться десятилетия, чтобы наверстать упущенное. Даже к 2030 году Китай будет производить более чем в два раза больше аккумуляторов, чем все остальные страны, вместе взятые».
Здесь вызревает зерно плохо скрываемого конфликта. И Брюссель, и Вашингтон периодически позволяют себе негативно высказываться об импорте китайской продукции вообще и аккумуляторов в частности. В СМИ горячо обсуждают «утечки» из докладов, подготовленных для лидеров ЕС, в которых говорится, что «Европейский союз может стать таким же зависимым от Китая в области литий-ионных аккумуляторов и топливных элементов к 2030 году, как ранее от России в области энергетики».
Но при этом меры стимулирования собственных производств аккумуляторных батарей в США и Европе явно отстают от мер по стимулированию спроса. Невозможно отдельно развивать электрогенерацию на ВИЭ, отдельно стимулировать развитие электросетей и накопителей энергии, отдельно требовать, чтобы кто-то построил много-много заводов, которые будут выпускать аккумуляторы, и при этом надеяться, что все эти элементы сами собой соберутся в работающую систему.
Можно было бы понадеяться на технологические прорывы, которые позволили бы перехватить пальму первенства, но никаких прорывов в области накопления электроэнергии на данный момент нет. Остается только догонять КНР. И, как любят это делать европейцы, сетовать на растущую зависимость. На этот раз от Китая.
P. S. Мы начинали статью с упоминания «экстраординарного» прироста электрогенерации на ВИЭ в Китае. А завершая, добавим, что в 2023 году Китай стал также и мировым лидером по вводу угольных электростанций — 47,4 ГВт. Этот факт смывает с картины мировой энергетики лишние зеленые краски, делая ее более объемной.
Фото: EC — Audiovisual Service
Материал опубликован в № 3 корпоративного журнала «Газпром»
Автор — Александр Фролов