Энергетика

Перспективы развития мировой электроэнергетики до 2035 года (Продолжение. Начало в №2, 2011 г.)

(Продолжение. Начало в №2 (5), март-апрель, 2011 г.)


В странах-членах ОЭСР, где инфраструктура электроснабжения вполне сложилась, численность населения, как ожидается, будет расти медленно или уменьшаться, рост ВНП происходит меньшими темпами по сравнению с развивающимися странами, соответственно и спрос на электроэнергию будет расти значительно медленнее. Таким образом, увеличение производства электроэнергии в странах, не входящих в ОЭСР, вырастет на 3,3% в год, в то время как в странах-членах этой организации — на 1,1% в год.


ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА В СТРАНАХ-ЧЛЕНАХ ОЭСР

Северная Америка. На долю Северной Америки приходится самый высокий в мире региональный уровень производства электроэнергии, который в 2007 г. составил 27% всей произведённой в мире электроэнергии. Эта доля уменьшается по мере того, как в странах, не входящих в ОЭСР, наблюдается быстро растущий спрос на электроэнергию. В 2035 г. на долю Северной Америки будет приходиться только 19% всей производимой в мире электроэнергии.

США являются самым крупным в Северной Америке потребителем электричества (рис. 6).

Производство электроэнергии (с учётом локального производства) в США характеризуется медленным ростом — в среднем на 0,8% в год за период с 2007 по 2035 гг. В Канаде, как и в США, рынок электроэнергии давно сформировался. Темпы роста производства электроэнергии в Канаде — 1,2% в год за тот же период времени. Гораздо быстрее будет расти производство электроэнергии в Мексике — в среднем на 3,2% в год вплоть до 2035 г., что отражает менее развитую к настоящему времени инфраструктуру энергоснабжения страны по сравнению с Канадой и США.

Существуют большие различия в составе источников энергии, используемых для генерации электричества в трёх странах, входящих в североамериканскую группу ОЭСР, и эти различия будут усугубляться в будущем (рис. 7).

В США наиболее широко используемым для производства электричества источником энергии является уголь. В 2007 г. на его долю приходилось 49% произведённой электроэнергии. В Канаде гидроэнергетика обеспечила производство 57% от общего объёма. По оценкам Министерства энергетики США, производство электроэнергии за счёт сжигания угля уменьшится до 44% в 2035 г.; в Канаде гидроэнергетика будет превалирующим средством производства электроэнергии, но её доля снизится к 2035 г. до 54% от общего объёма. В Мексике производство электричества за счёт природного газа возрастет с 37% в 2007 г. до 63% в 2035 г.

Объём генерации электричества за счёт использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в США постоянно растёт в соответствии с установленным более чем в половине из 50 штатов требованием к минимальному уровню генерации электричества за счёт использования ВИЭ. Объём производства электроэнергии такого рода в данном прогнозе превышает объёмы, которые давались в предыдущих прогнозах. Ожидается рост с 8,5% в 2007 г. до 17% в 2035 г. Только в 2009 г. установленная мощность ветроэнергетических установок возросла на 39% и составила 10 ГВт. В соответствии с Актом Восстановления и Реинвестиций 2009 года, для повышения эффективности использования электроэнергии было направлено 16,8 млрд долл. и дополнительно 4 млрд долл. — на развитие возобновляемой электроэнергетики. Предполагается, что предоставление этих субсидий закончится в установленный срок, но если процесс финансовой поддержки продолжится, то можно ожидать существенного роста возобновляемой энергетики.

АЭС в США в 2035 г. будут производить 17,1% от полного объёма производимой в стране электроэнергии. В период с 2007 по 2035 гг. будут введены в строй 8,4 ГВт новых мощностей и 4 ГВт — за счёт модернизации работающих АЭС. Несмотря на предполагаемое увеличение стоимости строительства новых атомных станций, ожидается, что дальнейшее развитие атомной энергетики будет стимулироваться ростом стоимости производства электроэнергии с использованием природного газа, а также необходимостью борьбы с эмиссией СО2 (строительство новых ТЭС, работающих на угле, будет ограничено) в сочетании с поощрительной политикой американского правительства.

В Канаде ожидается рост производства электричества на основе использования природного газа в среднем на 4% в год в период с 2007 по 2035 гг. В этот же период времени ожидается годовой рост атомной энергетики на 2,1%, гидроэнергетики — на 0,9% и ветроэнергетики — на 10,7%.

С другой стороны, производство электроэнергии с использованием жидкого топлива и угля будет снижаться на 1 и 0,6% в год соответственно.

В канадской провинции Онтарио, которая является самым крупным провинциальным потребителем электроэнергии, правительство, принимая во внимание задачи по охране окружающей среды, планирует закрыть к 31 декабря 2014 г. четыре угольных электростанции — Atikokan (Атикокан), Naticoke (Натикоки) и Тhunder Bay (Тандер Бэй). Блоки 1 и 2 в Lambton (Лэмбтон) и блоки 3 и 4 в Naticoke (Натикоки) намечено закрыть в ближайшее время. Правительство планирует заменить угольные ТЭС станциями, работающими на природном газе и ядерном топливе, гидростанциями и ветроэнергетическими комплексами. В настоящее время в провинции Онтарио уголь используется для производства 19% электричества, генерируемого в этой провинции. В соответствии с планами правительства производство электроэнергии на угольных электростанциях Онтарио сократится с 115 млрд кВт•ч в 2007 г. до 97 млрд в 2007 г.

Доля электроэнергии, производимой за счёт возобновляемых источников энергии, в её общем производстве в рассматриваемый период будет меняться мало. ГЭС, как ожидается, сохранят лидерство в производстве электроэнергии в Канаде. В 2007 г. гидростанции произвели в Канаде 59% от общего объёма электроэнергии; эта величина упадёт до 54% в 2035 г. В то же время ветроэнергетика в Канаде развивается весьма интенсивными темпами, её доля в общем объёме производства электричества за рассматриваемый в прогнозе период возрастёт с 1 до 6%.

Будучи одной из немногих стран-членов ОЭСР с большим неизрасходованным гидроэнергетическим потенциалом, Канада в настоящее время строит и планирует построить несколько крупных и небольших ГЭС. Компания Hydro-Quebec (Гидро-Квебек) продолжает строить вблизи Истмэйна электростанцию мощностью 768 МВт и меньшую — на 150 МВт — в местечке Сарселл в провинции Квебек. Обе электростанции планируется ввести в строй к концу 2012 г. Продолжается реализация и других гидропроектов, включая проект Romain River (Ромэйн Ривер) — станции мощностью 1550 МВт — и проект Wuskawatim (Вускаватим), станции мощностью 200 МВт в провинции Манитоба. В настоящем прогнозе не предполагается, что все запланированные объекты будут обязательно введены в строй, но, с учётом прошлого опыта Канады в освоении гидроресурсов и выполнении обязательств по строительству ГЭС, предполагается, что производство электроэнергии на гидроэлектростанциях дополнительно возрастёт на 22910 МВт в период между 2007 и 2035 гг.

В дополнение к стимулирующим программам канадского федерального правительства в нескольких провинциях собственные правительства поддерживают строительство новых ветровых электроэнергетических комплексов. Так, программа поддержки ветроэнергетики в провинции Онтарио помогла поддержать быстрый рост установок ветрогенераторов в течение последних нескольких лет. Соответственно, установленные мощности в провинции выросли с 0,6 в 1995 г. до 1168 МВт в январе 2010 г. В соответствии с этой программой правительство доплачивает за электроэнергию от небольших генераторов (меньше 10 МВт), использующих возобновляемые источники энергии, 11 канадских центов за каждый киловатт-час мощности, поставленной локальным распределительным компаниям. Продолжение такой поддержки федеральным и провинциальными правительствами (при устойчивости роста цен на жидкое топливо, как это принято в настоящем прогнозе) обеспечит, как ожидается, импульс для прогнозируемого роста использования в стране энергии ветра.

Производство электроэнергии в Мексике будет расти в год в среднем на 3,2% в период с 2007 по 2035 гг., что вдвое превышает темпы роста в Канаде и почти в четыре раза — в США. Мексиканское правительство признало необходимость приведения инфраструктуры электроэнергетики в соответствие с быстро растущим спросом на электроэнергию. В июле 2007 г. правительство обнародовало Национальную программу по развитию инфраструктуры на 2007— 2012 гг., согласно которой запланировано инвестировать 25,3 млн долл. в модернизацию и расширение электроэнергетической инфраструктуры. Одной из поставленных в программе целей было увеличение установленной мощности на 8,6 ГВт в период с 2006 по 2012 гг. Страна в настоящее время уверенно идёт к достижению сформулированных правительством целей. Электростанция со смешанным циклом мощностью 1135 МВт в Tamazunchale (Тамазунчале) введена в строй в июне 2007 г., и несколько других электростанций находятся в стадии строительства, в результате чего производство электроэнергии вырастет на 1304 МВт в 2010 г. и ещё на 750 МВт в 2012 г.

В соответствии с данным прогнозом увеличение производства электроэнергии в Мексике ожидается за счёт использования природного газа, так как мексиканское правительство выполняет планы по уменьшению использования в энергетическом секторе дизельного топлива и мазута. Производство электроэнергии с применением природного газа возрастёт более чем в четыре раза — с 90 млрд кВт•ч в 2007 г. до 369 млрд в 2035 г. Таким образом, рост потребности Мексики в природном газе значительно опережает рост его добычи, что приводит к сильной зависимости от импорта природного и сжиженного газа из США и других стран. В настоящее время Мексика располагает одним терминалом для импорта сжиженного газа в Altamira (Алтамира) в северной части Мексиканского залива и вторым — в Costa Asul (Коста Азул) на Тихоокеанском побережье. В марте 2008 г. был проведён тендер на строительство третьего терминала в Manzanillo (Манзанилло), также на побережье Тихого океана. Этот проект планируется завершить в 2011 г.

Основной прирост электроэнергетического сектора Мексики, как ожидается, должны дать тепловые электростанции, работающие на природном газе (среднегодовой рост — 5,2%). В то же время возобновляемые источники энергии в перспективе являются вторым источником роста производства электроэнергии — здесь ожидается годовой рост на 2,9% в период с 2007 по 2035 гг. Производство электроэнергии за счёт использования возобновляемых источников энергии в основном приходится на гидроэнергетику (73%) и геотермальные источники (19%). В настоящее время реализуются два больших гидроэнергетических проекта: электростанция мощностью 750 МВт La Yesca (Ла Йеска), которая должна быть введена в эксплуатацию в 2012 г., и проект электростанции мощностью 900 МВт La Parota (Ла Парота), реализация которого задерживается и не будет завершена ранее 2018 г. По оценкам Министерства энергетики США, мощность гидроэнергетики будет расти в среднем на 2,3% в год, на её долю будет приходиться более 60% всей электроэнергии, произведённой в Мексике за счёт использования возобновляемых источников энергии.

Несмотря на то, что в Мексике в настоящее время энергия возобновляемых источников для производства электроэнергии почти не используется, цель мексиканского правительства — установить в Tehuantepec Isthmus (Техуантепек Истмус) ветрогенераторный комплекс мощностью 2,5 ГВт к 2012 г., что будет стимулировать развитие ветроэнергетики в ближайшие годы. Более того, цель мексиканского правительства уменьшить эмиссию углекислого газа в атмосферу к 2050 г. на 50% от уровня 2002 г. ускорит ввод в строй генерирующих мощностей с использованием энергии ветра и солнца. Эти два типа возобновляемых источников энергии должны обеспечить в рассматриваемый период прирост производства электроэнергии, выражаемый двухзначной цифрой. Совокупная доля производства электроэнергии за счёт использования возобновляемых источников энергии вырастет с 1% в 2007 г. до 10% к 2035 году.


ЕВРОПА — ЗОНА ОЭСР

Производство электроэнергии в европейских странах-членах ОЭСР будет расти в среднем на 1,1% в год. В 2007 г. в этих странах было произведено 3,4 трлн кВт•ч, в 2030 г. производство возрастёт до 4,4 трлн кВт•ч, а в 2035 г. — до 4,6 трлн кВт•ч. Поскольку численность населения в европейских странах, являющихся членами ОЭСР, относительно стабильна и рынок электроэнергии устойчиво сформировался, большая часть роста потребности в электроэнергии приходится на долю стран, где отмечается заметный рост численности населения (Турция, Ирландия и Испания), а также на долю стран, которые недавно стали членами ОЭСР (Чешская республика, Венгрия и Польша), где ожидаемые темпы экономического развития выше среднего уровня по ОЭСР за рассматриваемый период. Кроме того, поскольку проблемы защиты окружающей среды в регионе существенно влияют на принимаемые здесь решения, индустриальная политика европейских стран направлена на переход от использования угля и жидкого топлива к использованию ВИЭ.

Возобновляемая энергетика в европейской зоне ОЭСР является наиболее быстро развивающимся сектором энергетики (рис. 8) с годовым ростом 2,6% до 2035 г. Этот рост приходится полностью на гидроэнергетические ресурсы.

Европейские страны в рассматриваемый период будут занимать лидирующее в мире место по развитию ветроэнергетики вплоть до 2035 г., с ростом этой отрасли в среднем на 6,5% в год, даже при отсутствии дополнительных законодательных мер по ограничению эмиссии углекислого газа, как это принято в настоящем прогнозе. Сегодня наблюдается существенный рост устанавливаемых в море мощностей ветроэнергетики — в 2009 г. прирост составил 577 МВт, что на 54% больше мощности ветроэнергетических комплексов, введённых в строй в 2008 г.

Рост использования возобновляемых источников энергии, не относящихся к гидроресурсам, стимулируется некоторыми достижениями в этой области. Европейский союз планирует производить 21,5% общего объёма электроэнергии к концу 2010 г. за счёт использования возобновляемых источников энергии. Цель Евросоюза по использованию возобновляемых источников энергии подтверждена в декабре 2008 г. в декларации относительно «политики в области климата и энергетики», в соответствии с которой к 2020 году 20% общего объёма производства электроэнергии должно приходиться на долю возобновляемых источников энергии.

В настоящем прогнозе не предполагается, что все поставленные на будущее цели развития возобновляемой энергетики будут достигнуты в объявленные сроки. Тем не менее ожидается, что законодательные меры в этой области приведут к большим темпам роста вводимых мощностей по сравнению с ситуацией, когда такие меры не были бы приняты. Кроме того, в отдельных европейских странах осуществляется экономическое стимулирование развития возобновляемой электроэнергетики. В Германии, Испании и Дании — лидерах среди стран-членов ОЭСР по развитию ветроэнергетики — введены специальные тарифы (FITs), обеспечивающие генерирующим компаниям компенсацию превышения рыночных цен на электричество, которое получено за счёт использования ВИЭ, и, как правило, это распространяется на 20-летний период после завершения проекта. Поскольку европейские правительства поддерживают возобновляемую энергетику такой тарифной политикой, весьма правдоподобным является резкий рост развития этой отрасли энергетики.

Однако применение специальных тарифов может иметь и отрицательные последствия. Так, щедрые субсидии испанского правительства привели к избытку фотовольтаических (ФВ) проектов в стране в 2008 г., что отрицательно сказалось на глобальном ФВ рынке и привело испанских налогоплательщиков к необходимости затрат в размере 26,5 млрд долл. на покрытие общих расходов на FITs за период времени, следующий за завершением проектов. Когда в Испании после сентября 2008 г. уровень FITs был понижен, имел место переизбыток производства электричества с использованием ФВ-установок, а это привело к падению цен на солнечные панели и снижению прибыли в отрасли, производящей эти панели. В Германии рассматривался вопрос о снижении FITs для солнечной энергетики, чтобы избежать аналогичных последствий.

Вторым источником энергии для производства электроэнергии после возобновляемых источников, использование которого в европейских странах-членах ОЭСР идёт нарастающими темпами, является природный газ. Между 2007 и 2035 гг. среднегодовая скорость роста составит 1,3%. Такой темп роста можно считать значительным, но, принимая во внимание, что общий спрос на электроэнергию составляет всего 1,1% в год, он меньше величины, которая была дана в прогнозе прошлого года. Разница является следствием того, что были пересмотрены перспективы роста в регионе атомной и, в меньшей степени, возобновляемой энергетики.

В Европе наблюдается растущий интерес к развитию атомной энергетики, что связано с проблемами снижения эмиссии углекислого газа и обеспечения необходимой надёжности электроснабжения. Производство электричества на АЭС немного растёт в рассматриваемый в данном прогнозе период времени, в отличие от небольшого снижения, которое было дано в прогнозе 2009 года. Многие европейские страны, которые ранее отрицательно относились к атомной энергетике, изменили свои позиции. Так, Швеция и Италия пересмотрели основы своей политики в первой половине 2009 г. Бельгия отложила на 10 лет сворачивание атомной энергетики, а германское правительство, избранное в сентябре 2009 г., опубликовало планы отказа от политики постепенного сворачивания атомной энергетики.

Возобновившийся интерес к атомной энергетике и тенденции к пересмотру законодательных ограничений на её развитие привели к продлению лицензий на деятельность АЭС и уменьшению количества намеченных к закрытию объектов ядерной энергетики по сравнению с предыдущими прогнозами. В прогнозе 2010 г. принято, что новые АЭС будут построены во Франции, Польше, Турции, а также, возможно, в других европейских странах-членах ОЭСР. В итоге к 2035 г. общее производство европейских АЭС достигнет 144 ГВт, в то время как в 2007 г. производилось 131 ГВт.

Новая оценка потенциала атомной энергетики в европейской части ОЭСР привела к существенному изменению в общей структуре электроэнергетики по сравнению с прогнозами прошлых лет. По прогнозу IEO2009 ожидалось, что производство электроэнергии за счёт использования природного газа в 2015 г. превысит этот показатель для атомной энергетики, причём в 2030 г., как предполагалось, он достигнет 40%. В настоящем прогнозе предполагается, что объём производства электроэнергии в этих двух секторах электроэнергетики будет приблизительно одинаковым.


АЗИЯ — ЗОНА ОЭСР


Общий объём производства электроэнергии в азиатских странах, являющихся членами ОЭСР, будет возрастать в среднем на 1% в год — с 1,7 трлн кВт•ч в 2007 г. до 2,3 трлн кВт•ч в 2035 г. В настоящее время самым крупным производителем электроэнергии в регионе является Япония1. В среднесрочной перспективе такая ситуация не изменится, несмотря на слабо растущий рост рынка в этом регионе и на то, что японский рынок растёт медленнее, чем в любой другой стране, входящей в ОЭСР. Среднегодовой рост производства электроэнергии в Японии составит 0,5% в год, в то время как в Австралии/Новой Зеландии он будет равен 1%, а в Южной Корее — 2,1% (рис. 9).

Японский рынок электроэнергии является вполне устоявшимся, и стареющее население страны и слабый предполагаемый рост экономики в среднесрочной перспективе трансформируются в слабый рост спроса на электроэнергию. Противоположная ситуация имеет место в Австралии/Новой Зеландии и Южной Корее, где ожидается более быстрый рост экономики и численности населения. В этих регионах указанные факторы ведут к более быстрому повышению спроса на электроэнергию.

Набор видов топлива, используемого для производства электроэнергии, в этих регионах сильно различается. В Японии основными видами топлива, на основе которого производится основной объём электроэнергии (около 51%), являются природный газ и ядерное топливо, на долю угля приходится еще 31% общего объёма производимого в стране электричества. Остальная часть электроэнергии производится за счёт использования возобновляемых источников энергии и жидких нефтепродуктов. Ожидаемый рост атомной энергетики в Японии в рассматриваемый в данном прогнозе период вырастет с 24% общего объёма производства электроэнергии в 2007 г. до 34% в 2035 гг. Использование природного газа ненамного уменьшится в этот же период времени. Это приведёт к снижению объёма электроэнергии с 28% до 27%. Доля производства электроэнергии за счёт сжигания угля снизится до 23% . Это снижение производства будет компенсировано за счёт развития атомной и, в небольшой степени, возобновляемой энергетики.

Производство электроэнергии за счёт использования солнечной энергии вырастет до 27,2% в период с 2007 до 2035 гг. В Японии солнечная энергетика является самым быстроразвивающимся сектором возобновляемой энергетики, хотя в 2007 г. её вклад в производство электроэнергии был крайне мал. Однако вклад энергии солнца и ветра в общий объём производства электроэнергии остаётся незначительным — по одному проценту в 2035 г. Для сравнения отметим, что доля гидроэнергетики в общем производстве электроэнергии к этому времени составит восемь процентов.

В Австралии и Новой Зеландии, которые рассматриваются как один регион, угольные и атомные электростанции обеспечивают 43% и 34% общего объёма производства электроэнергии соответственно. При этом в основном используются австралийские угольные ресурсы (9% общемировых запасов угля). Остальная часть электроэнергии генерируется за счёт использования природного газа и возобновляемых источников энергии — гидроресурсов и солнца, а в Новой Зеландии используется энергия геотермальных источников. В незначительных количествах используются нефтепродукты, а ядерное топливо вообще не применяется. В рассматриваемый в прогнозе период, как предполагается, такое положение не изменится. В регионе ожидается значительный рост производства электроэнергии за счёт использования природного газа — в среднем на 2,4% в год в период с 2007 по 2035 г. При этом доля электроэнергии, производимой на угольных электростанциях, в общем объёме производства упадёт в 2035 г. до 58%.

В Южной Корее за счёт угля и ядерного топлива в настоящее время обеспечивается производство 43 и 34% общего объёма электроэнергии соответственно. Ожидается быстрый рост использования природного газа для производства электроэнергии (почти в два раза), рост его доли при этом будет незначительным — с 17% в 2007 г. до 18% в 2035 г. Большая часть производства электроэнергии в Южной Корее обеспечивается угольными и атомными электростанциями — 78% общего объёма производства электроэнергии в 2035 г.


Источник: International Energy Outlook 2010, Chapter 5. Electricity, U.S. Energy Information Administration (EIA)

Перевод Святослава Юрьева

Продолжение в № 4 (7), 2011 г.

1 Прогноз развития электроэнергетики Японии был сделан без учёта событий, произошедших в стране после 11 марта 2011 г. (Прим. ред.)

Обсудить на форуме

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно