Энергорынок Европы: ключевые тенденции

В 2021 году влияние пандемии на спрос на электроэнергию в ЕС было невелико. Эта ситуация в корне отличается от 2020 года, когда последствия пандемии стали основным фактором изменений в энергосистеме ЕС. Во время локдаунов, вводившихся в 2020 году, спрос на электроэнергию упал, особенно в первую волну, когда офисы были закрыты, производства остановлены, а люди заперты в своих домах.

После падения спроса на 3,5% (-100 ТВт·ч) в 2019—2020 годах наблюдалось его практически полное восстановление в 2021 году (рост на 3,4%, или +95 ТВт·ч) почти до уровня 2019 года. Однако 2021 год был холоднее 2019‑го, что обычно предполагает более высокий спрос при прочих равных. Это означает, что реальный (скорректированный с учетом погодных условий) спрос на электроэнергию еще не полностью восстановился после пандемии.

Восстановление идет в разных странах по-разному. По сравнению с периодом до пандемии спрос остается заметно ниже в Испании (-2%), при этом он вырос в Польше (+3%), Швеции (+4%) и Дании (+7%).

Ископаемое топливо
В 2021 году производство электроэнергии в 27 странах ЕС с использованием ископаемого топлива выросло на 4% г/г (+43 ТВт·ч) — до 1 069 ТВт·ч. Рост был обусловлен преимущественно увеличением спроса на 95 ТВт·ч (+3%).

Выработка электроэнергии из ископаемых энергоресурсов осталась на 6% ниже (−64 ТВт·ч) уровня допандемийного 2019 года благодаря непрерывному росту ВИЭ (особенно ветряной и солнечной генерации) за последние два года.

На долю ископаемых видов топлива приходится 37% всей электроэнергии, произведенной в ЕС в 2021 году (против 39% в 2019 году). Доля выработки электроэнергии с использованием природного газа в ЕС достигла минимума за три года (18%, или 524 ТВт·ч). Угольные электростанции выработали 15% всего электричества в ЕС (436 ТВт·ч), а угольная генерация сократилась лишь на 3% с 2019 года против 29% за два предшествующих года.

В 2021 году цены на ископаемое топливо взлетели, в корне поменяв рынок электричества. Сочетание ряда факторов толкнуло цены на газ вверх на 585%, и это стало самым большим ценовым потрясением со времени нефтяного эмбарго, введенного ОПЕК в 1973 году. При этом цены на уголь и углеродные тарифы также довольно резко выросли.

В результате себестоимость производства электроэнергии из газа выросла почти в семь раз, что привело ко взлету цен на электричество по всей Европе. Начиная с июля себестоимость электроэнергии из природного газа превысила себестоимость генерации на основе угля. В следующие месяцы взрывной рост цен на газ продолжился, и разница в себестоимости продолжила увеличиваться, несмотря даже на повышение углеродных тарифов.

Если за точку отсчета принять 2019 год, то в первой половине 2021 года рост выработки из ВИЭ привел к замещению преимущественно угольной генерации. Однако во второй половине года, по мере роста себестоимости энергии из газа, новые возобновляемые мощности стали заменять уже газовую генерацию. Более того, во второй половине 2021 года наблюдалось прямое замещение природного газа углем в объеме около 5% общей выработки электроэнергии из угля в 2021 году.

Объем возобновляемой генерации в Европе продолжает расти: за последние два года ее средний рост составил 44 ТВт·ч в год. С 2019 года более половины (52%) этих новых возобновляемых заменили газовые источники электроэнергии, треть — атомные электростанции, и только одна шестая — электростанции, работающие на угле. Однако ранее (2011−2019 годы) более 80% новых возобновляемых мощностей замещали угольную генерацию. Рост отключений и выводов из эксплуатации ядерных мощностей с конца 2019 года также замедлил скорость сокращения угольной генерации.

Самое значительное снижение объемов газовой генерации по сравнению с 2019 годом наблюдалось в двух странах: Нидерландах (-17 ТВт·ч/-24%) и Испании (-15 ТВт·ч/-18%), где при этом отмечался и наиболее значительный рост ВИЭ. Значительное сокращение газовой генерации наблюдалось также в Бельгии (-17%) и Франции (-14%).

Хотя с 2019 года новые ветряные и солнечные мощности замещали преимущественно мощности газовых электростанций, некоторые страны смогли уменьшить объем сжигаемого угля. В Испании объем выработки электроэнергии из угля сократился практически вдвое с 2019 года после того, как в стране были закрыты угольные станции общей мощностью 6,5 ГВт (более половины всех угольных мощностей).

Аналогичная ситуация имела место в других странах, и все сокращения были обусловлены закрытием угольных электростанций. За последние два года в Чехии, Греции, Италии, Румынии и Португалии были выведены из эксплуатации мощности объемом 1−2 ГВт в каждой.

К несчастью, эффект от закрытия электростанций был по большей части нивелирован ростом использования существующих угольных электростанций в других странах ЕС.

В частности, в Польше выработка электроэнергии угольными электростанциями выросла на 7% (+8 ТВт·ч) с 2019 года на фоне увеличения внутреннего производства и сокращения импорта электричества из соседних стран. Более того, с августа 2021 года Польша остается чистым экспортером электроэнергии — впервые после 53 месяцев подряд, когда ей приходилось импортировать электричество. Объемы угольной генерации в Ирландии также резко выросли в результате замещения газа углем, причем ситуацию усугубила череда отключений газовых электростанций.

ВИЭ бьют рекорды, но их рост замедляется
В 2021 году выработка электроэнергии ВИЭ в ЕС установила новый рекорд — 1 068 ТВт·ч, что на 1% (+12 ТВт·ч) больше по сравнению с предыдущим годом и на 9% (+88 ТВт·ч) — по сравнению с 2019‑м. На долю ВИЭ приходится 37% всей электроэнергии, произведенной в ЕС в 2021 году (против 34% в 2019 году).

Основной вклад в рост возобновляемой энергетики с 2019 года внесли ветряная и солнечная генерация. В 2021 году ветряные и солнечные электростанции установили новый рекорд (547 ТВт·ч), впервые выработав больше электроэнергии, чем газовые (524 ТВт·ч). На долю Солнца и ветра приходится 19% всей выработки электроэнергии в ЕС в 2021 году (против 17% в 2019‑м).

Однако рост ветряной и солнечной генерации на 1% по сравнению с предыдущим годом выглядит очень скромным. Это обусловлено низкими скоростями ветра (ниже средних значений по ЕС). 2020 год был довольно ветреным, особенно его I квартал, что только подчеркивает разницу с 2021 годом. Объемы ветряной генерации в ЕС показали небольшое снижение по сравнению с предыдущим годом (-2%-10 ТВт·ч), что эквивалентно всего лишь 0,3% всей электроэнергии, вырабатываемой в ЕС. Рост выработки солнечных электростанций на 10% (+14 ТВт·ч) в Европе более чем компенсировал снижение выработки ветряными станциями и обеспечил дальнейший рост ветряной и солнечной генерации.

Вполне ожидаемо, что объемы выработки ВИЭ, таких как солнечные и ветряные электростанции, колеблются от года к году. Усовершенствованные гибкие сети в сочетании с системами долговременного хранения энергии (например, с использованием «зеленого» водорода) обеспечат энергетическую безопасность по мере увеличения доли источников с переменной выработкой.

В 2021 году установленная мощность ветряной и солнечной генерации в ЕС продолжила расти. Ее рост составил 8% (+15 ГВт) для ветряных и 16% (+22 ГВт) — для солнечных электростанций.

Во второй половине 2021 года начался энергокризис. Тем не менее ветряные и солнечные электростанции работали успешно. Во второй половине 2021 года в ЕС эти станции ставили рекорды по выработке электроэнергии каждый месяц (кроме сентября). Выработка только на ветряных электростанциях увеличилась на 2% во второй половине 2021 года по сравнению с тем же периодом 2020‑го.

Испания, Нидерланды и Греция стали новыми чемпионами ЕС по росту ветряной и солнечной генерации. В каждой из этих стран доля рынка ветряных и солнечных электростанций выросла примерно на 10 процентных пунктов всего лишь за три года после замедления роста до минимума в три предшествующих года.

Энергия Солнца и ветра дала примерно треть всего электричества, произведенного в Испании в 2021 году, и не менее четверти — в Нидерландах и Греции. На долю этих трех стран в совокупности приходится более половины всего роста выработки ветряных и солнечных электростанций в ЕС с 2019 года, хотя они покрывают лишь 16% спроса на электричество.

Рост ветряной и солнечной генерации в этих странах обусловлен благоприятным законодательством, снижением себестоимости и амбициозными целями, которые ставят перед собой эти страны. Испания и Нидерланды планируют, что к 2030 году около двух третей всей электроэнергии будет производиться с помощью Солнца и ветра, а Греция собирается довести их долю до 50%. Эти планы сильно контрастируют с ситуацией в Польше и Италии, где развитие ВИЭ идет недостаточно быстрыми темпами, а также с ситуацией в Болгарии, Чехии и Румынии, которые не построили практически никаких возобновляемых мощностей.

В сфере биоэнергетики (законодательство ЕС относит биоэнергетику к ВИЭ, хотя недавние научные исследования показывают, что использование многих видов биотоплива сопряжено со значительными выбросами углерода. — Прим. ред.) наблюдался очень незначительный рост после 2015 года; в 2019—2021 годах рост стал более существенным — на 4% (+7 ТВт·ч), что было практически полностью обусловлено совместным сжиганием биомассы и угля на угольных электростанциях в Нидерландах. Выработка на гидроэлектростанциях в 2021 году оставалась в целом на уровне предыдущего года, но на 9% (+28 ТВт·ч) выше, чем в 2019 году, который выдался относительно маловодным.

Атомная энергетика
В 2021 году европейские атомные электростанции произвели 733 ТВт·ч электроэнергии, что на 7% (+47 ТВт·ч) больше, чем в 2020 году. При этом общий объем выработки на АЭС был на 4% ниже (-32 ТВт·ч), чем в 2019 году, что преимущественно связано с плановым остановом реакторов. На долю атомной энергетики приходится 26% всей электроэнергии, произведенной в ЕС в 2021 году (против 29% 10 лет назад).

Наибольшее сокращение объемов ядерной генерации с 2019 года наблюдалось во Франции (-18 ТВт·ч), Швеции (-13 ТВт·ч) и Германии (-6 ТВт·ч). В этих трех странах с конца 2019 года были остановлены реакторы совокупной мощностью не менее 1,8 ГВт. Это снижение было лишь отчасти компенсировано увеличением выработки в Бельгии (+7 ТВт·ч).

Долгосрочная тенденция к сокращению доли ядерной энергетики в энергобалансе ЕС замедлила декарбонизацию энергетической отрасли. Часть увеличивающейся выработки от ВИЭ тратится на замещение выбывающих ядерных мощностей, что замедляет замещение генерирующих мощностей на ископаемом топливе. По-видимому, данная тенденция сохранится в ближайшем будущем.

Выбросы в атмосферу: цели не достигаются
Согласно данным Международного энергетического агентства (МЭА), для ограничения глобального потепления 1,5 °C и предотвращения наиболее негативных последствий изменения климата необходимо, чтобы энергетические отрасли развитых стран достигли углеродной нейтральности к 2035 году. Если использовать уровень 2019 года в качестве отправной точки (чтобы исключить эффект пандемии 2020 года), для достижения этой цели выбросы от производства электроэнергии должны сокращаться в среднем на 6% в год.

По оценкам Ember, выбросы парниковых газов в ЕС в 2021 году составили 700 млн тонн в эквиваленте CO₂. С 2019 года выбросы сокращались в среднем лишь на 2,5% в год. Таким образом, выбросы в ЕС сокращаются в 2,5 раза медленнее, чем рекомендует МЭА.

Это происходит потому, что недостаточно быстро идет замещение ископаемого топлива чистой энергетикой. А если ­что-то ­чем-то и замещается, то вытесняется газ, а не более грязный уголь, что еще больше замедляет прогресс.

По сравнению с 2019 годом выбросы в энергетической отрасли сократились в большинстве стран, причем Испания внесла наибольший вклад в это сокращение. Явное исключение — Польша, которая пока сильнее всех препятствует общему прогрессу. Выбросы в этой стране выросли на 7% по сравнению с уровнем 2019 года. Также рост выбросов отмечается в Болгарии, Дании и Ирландии в связи с ростом использования угля.

Интенсивность выбросов в европейской энергетической отрасли (количество выбросов парниковых газов на единицу электроэнергии) снизилась с 253 г СО₂‑э на 1 кВт·ч в 2019 году до 241 г СО₂‑э на 1 кВт·ч в 2021 году. При этом сохраняется огромный разрыв между наиболее чистыми и наиболее грязными источниками электроэнергии в ЕС.

Тенденции: в газ больше не верят
Газовый кризис 2021 года спровоцировал смену парадигмы в европейском энергетическом переходе. Стремительный взлет цен на природный газ привел к тому, что новые ветряные и солнечные мощности начали замещать газовую генерацию, а не угольную. Поскольку рыночные цены показывают, что газовый кризис останется с нами еще как минимум два года, перспективы использования природного газа как переходного топлива в энергетической отрасли серьезно подорваны.

С декабря 2020 по декабрь 2021 года цена газа на хабе TTF с поставкой на сутки вперед (базисная цена европейского газового рынка) выросла на 585%.

Такой небывалый рост цен на природный газ был вызван сочетанием ряда факторов:

• холодная зима в северном полушарии в начале 2021 года привела к снижению запасов газа в хранилищах;
• рост спроса и цен в Азии и Южной Америке вызвал перенаправление поставок сжиженного природного газа (СПГ) в эти регионы из Европы;
• спрос на газ в мире вырос после снятия ограничений, вызванных пандемией CОVID-19;
• по сравнению с ожидаемыми объемами сократился импорт газа из России в ЕС.

Стоимость использования природного газа для производства электричества в ЕС, в том числе все связанные с ним тарифы на выбросы углерода и переменные эксплуатационные затраты, в декабре 2021 года составила в среднем € 255 за 1 МВт·ч, то есть выросла почти семикратно по сравнению с предыдущим годом. В результате цены на электроэнергию тоже выросли многократно. Рекордно высокие оптовые цены на электроэнергию наблюдались в ЕС в декабре 2021 года: € 275 / МВт·ч во Франции, € 221 /МВт·ч — в Германии, € 235 / МВт·ч — в Греции, € 281 / МВт·ч — в Италии, € 246 / МВт·ч — в Венгрии, € 239 / МВт·ч — в Испании и € 238 / МВт·ч — в Нидерландах.

Колоссальный рост себестоимости газовой генерации был обусловлен почти исключительно ростом себестоимости самого газа. Тарифы на выбросы углерода в Системе торговли квотами ЕС за тот же период выросли с € 33 / тонна (на 1 января) до рекордно высоких € 89 / тонна (на 8 декабря), что добавило лишь € 21 / МВт·ч к себестоимости газовой генерации (то есть 10% от совокупного роста себестоимости в 2021 году).

В конце декабря газовые контракты на хабе TTF с поставками в 2022 и 2023 календарных годах торговались на уровне € 90 / МВт·ч и € 42 / МВт·ч соответственно. При таких ценах газовая генерация остается самым дорогим способом производства электроэнергии, даже более дорогим, чем антрацит или бурый уголь.

Продолжающиеся проблемы с поставками и рост геополитической напряженности вызывают обоснованную озабоченность тем, что газовый кризис будет иметь долгосрочные последствия. Некоторые аналитики энергетической отрасли полагают, что он продолжится до 2025 года. Такая ситуация существенно увеличивает риски, обусловленные продолжающейся зависимостью от нестабильных поставок газа для производства электроэнергии (в противоположность ситуации, когда ускоряется переход к самостоятельному производству чистой энергии).

При этом энергия Солнца и ветра была дешевле природного газа для производства электроэнергии до наступления газового кризиса и стала еще более дешевой и конкурентоспособной с его наступлением, даже несмотря на то, что рост цен на сырьевые товары повысил себестоимость производства соответствующего оборудования.

Более того, развитие технологий хранения энергии, их удешевление и использование в сочетании с ветряными и солнечными электростанциями постепенно вытеснят генерацию на ископаемом топливе в мелкооптовых и оптовых поставках электричества, а энергия Солнца и ветра станет основой энергосистемы Европы.

Кризис однозначно показал, что, пока Европа остается зависимой от импорта ископаемого топлива, она продолжит испытывать колебания цен на электроэнергию. На фоне дороговизны и неясных перспектив получения электроэнергии из природного газа, а также дальнейшего повышения конкурентоспособности альтернативных источников энергии на внутреннем рынке, таких как ветер, Солнце и прочие чистые решения, перспективы природного газа как топлива переходного периода выглядят все менее привлекательными.

Многие страны считали ВИЭ заменой угля как источника наибольших выбросов, но при этом игнорировали газовую проблему. Однако сейчас, когда газ стал дороже угля, рынок не способен гарантировать замещение последнего. Отказ от газа и угля становится все более насущным как по экономическим, так и по экологическим причинам. Ускоренное развертывание ВИЭ в сочетании с ростом инвестиций в энергоэффективность позволит этим странам выйти из энергетического и климатического кризисов.

В год, когда скорость ветра была ниже средней, только рост солнечной генерации позволил преодолеть эту отметку: солнечные электростанции в 2021 году произвели на 25% больше электричества, чем в 2019 году, и сейчас вырабатывают 6% всей электроэнергии в Европе. Многие страны Европы уже заложили фундамент для быстрого роста солнечной генерации, причем не только в южных регионах, где ее потенциал выше. Однако прогресс в Европе чрезвычайно неоднороден, и некоторым странам еще только предстоит освоить солнечные технологии.

Испания — хрестоматийный пример использования солнечной энергии. Начиная с 2019 года она практически удвоила ее выработку (с 15 до 26 ТВт·ч). В Испании много солнца, но есть и законодательство, помогающее развивать солнечную генерацию. Министр экологических преобразований Тереза Рибера обеспечила прямой переход на солнечную энергетику в угольных регионах страны. Согласно ее планам, энергия Солнца должна обеспечивать почти 30% вырабатываемой в Испании электроэнергии к 2030 году (против 10% сейчас).

На севере Европы рост солнечной генерации обеспечивается Нидерландами (+6 ТВт·ч / +115% с 2019 года). В 2021 году солнечная энергетика удовлетворила почти 10% внутреннего спроса страны. При этом планы ее дальнейшего развития очень амбициозны, хотя Нидерланды и расположены в северных широтах. В совокупности на долю Испании и Нидерландов приходится половина всего роста солнечной генерации в Европе за период с 2019 года.

Польша также продемонстрировала внушительный рост солнечной энергетики, увеличив объемы выработки более чем вдвое с 2019 года (с 1 до 4 ТВт·ч), но здесь имел место эффект низкой базы. Сейчас ветряные и солнечные электростанции Польши вырабатывают больше электроэнергии (20 ТВт·ч), чем газовые (16 ТВт·ч). Однако последние изменения в мерах государственной поддержки частных солнечных станций могут привести к замедлению роста в 2022 году. В Венгрии также наблюдался рост (+67% / +1 ТВт·ч). Сейчас страна удовлетворяет более 5% внутреннего спроса энергией от солнечных электростанций.

Португалия следует впечатляющему примеру соседки и благодаря расположению на той же широте начинает догонять Испанию по объемам солнечной генерации (почти 4% внутреннего спроса удовлетворяется солнечными электростанциями). Проводятся первые тендеры на установку плавающих солнечных станций на водоемах Португалии — это новый способ использования солнечных технологий.

При этом в некоторых странах ЕС солнечная энергетика стагнирует.

В Италии после быстрого роста солнечной генерации благодаря мерам правительственной поддержки в начале 2010‑х годов объемы выработки вышли на плато (+7% / +2 ТВт·ч с 2019 года). Удивительно, но сейчас абсолютный рост в Италии намного ниже, чем в Польше (+451%, +3 ТВт·ч).

По большей части это связано с задержками предоставления прав на земельные участки, однако итальянское правительство пытается ускорить процесс.

Чехия и Румыния — две относительно крупные страны, где с 2019 года объемы солнечной генерации практически не росли (лишь немного — на протяжении последнего десятилетия). Развитие солнечной энергетики в этих странах создаст новые рабочие места, снизит стоимость электроэнергии в условиях продолжающегося энергетического кризиса и позволит избежать замены одного ископаемого топлива (угля) другим (природным газом), особенно с учетом того, что обе страны планируют полностью отказаться от угля к началу 2030‑х годов.

В целом можно сделать вывод: успех солнечной энергетики зависит от политики, а не только от интенсивности излучения.

Страны как с высокой (Испания и Кипр), так и с низкой (Нидерланды и Германия) интенсивностью солнечного излучения вырабатывают около 10% потребляемой ими электроэнергии с помощью Солнца. Последовательная политика правительства в этой сфере может помочь созданию рынка солнечной энергетики в любом уголке Европы.

Ожидается, что распространение дешевой солнечной генерации в Европе заставит многие страны пересмотреть свои цели в этой области. Так, в коалиционном соглашении, принятом недавно в Германии, указана новая цель в области солнечной энергетики — увеличение мощности до 200 ГВт к 2030 году. Это существенный шаг вперед: сейчас установленная мощность солнечных электростанций — 59 ГВт, что покрывало 9% спроса на электроэнергию в 2021 году. На всем континенте настало время солнечной энергетики, и национальные правительства должны встать на этот путь.

Сокращение доли атома замедляет энергопереход
Сокращение доли ядерной генерации в энергобалансе замедлило темпы снижения выбросов в энергетической отрасли ЕС. За последнее десятилетие значительно выросла выработка электроэнергии ветряными и солнечными электростанциями (+334 ТВт·ч), тогда как объемы выработки на АЭС снизились на 105 ТВт·ч. В результате почти треть новых ветряных и солнечных мощностей, построенных за последнее десятилетие, пошла на замещение выбывших ядерных мощностей, а не электростанций на ископаемом топливе, что замедлило темпы декарбонизации.

По-видимому, данная тенденция сохранится в ближайшие пять лет. В конце 2021 года была остановлена половина имеющихся в Германии реакторов (4 ГВт). Остальные будут остановлены в конце 2022 года. В декабре 2021 года правительство Бельгии приняло принципиальное решение о закрытии действующих АЭС (6 ГВт) в стране к 2025 году. Остановы реакторов начнутся уже в этом году. Кроме того, объемы производства электроэнергии на французских АЭС, по-видимому, резко сократятся в 2022 году — примерно на 50 ТВт·ч, поскольку в пяти реакторах были обнаружены неисправности и было объявлено об увеличении срока их отключения для проведения ремонтных работ.

Это сокращение выработки на АЭС будет лишь отчасти компенсировано вводом в эксплуатацию новых реакторов в Финляндии, Словакии и Франции в ближайшие годы.

На основе базового прогноза МЭА для ветряной и солнечной генерации в ЕС, а также прогноза Ember в отношении ядерной генерации делается вывод: более 75% выработки на новых солнечных и ветряных электростанциях в 2022 году пойдет на замещение выбывающих ядерных мощностей, а не электростанций на ископаемом топливе. Начиная с 2023 года объемы производства на АЭС должны в целом стабилизироваться (при условии, что не будут выявлены новые проблемы и не будет объявлено о закрытии других АЭС), и новые объемы солнечной и ветряной генерации начнут быстро замещать источники энергии на ископаемом топливе.

Если доля ядерной генерации продолжит сокращаться, законодателям придется работать над тем, чтобы планы развития ветряной и солнечной генерации и меры повышения энергоэффективности обеспечивали замещение выбывающих ядерных мощностей, а сокращение использования ископаемого топлива происходило темпами, необходимыми для достижения цели в 1,5 °C.

Выводы
Газовый кризис выявил все скрытые недостатки энергетических стратегий, чрезмерно полагающихся на газ как переходное топливо. Он также однозначно показал, что тарифы на выбросы углерода и рыночные факторы сами по себе не могут обеспечить своевременный отказ от угля.

Чтобы полностью отказаться от его использования, необходимо законодательно установить требование о закрытии угольных электростанций к этой дате. Одновременно должны быть приняты законы, которые обеспечат создание инфраструктуры для чистой энергетики и инвестиции в повышение энергоэффективности в объеме, необходимом для отказа от угля и других видов ископаемого топлива в энергетической отрасли и создания чистой энергосистемы в Европе к 2035 году.