Переход к низкоуглеродной энергетике в Германии: проблемы и перспективы

Переход к низкоуглеродной энергетике в Германии: проблемы и перспективы

Попадько Наталия Владимировна

кандидат технических наук, доцент РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

Полаева Гозель Байгельдыевна

кандидат экономических наук, доцент РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина

Попадько Артем Михайлович

студент РАНХиГС

Энергетическая безопасность является определяющим фактором европейской политики в целом, и Германии, в частности. Основными целями энергетической политики Германии на современном этапе являются обеспечение энергетической безопасности, повышение энергетической эффективности и сбережение энергии, а также переход к низкоуглеродной энергетике (так называемая декарбонизация). Декарбонизация что подразумевает отказ от использования ископаемых видов топлива: угля, нефти и газа (а зачастую - и от атомной энергетики). Данный процесс неизбежно сталкивается с различными сложностями и противоречиями экономического, технологического и политического характера, анализ которых выполнен в данной статье. Сделаны выводы о целесообразности процесса декарбонизации в современных экономических и технологических условиях, предложены компромиссные модели имплемен-тации энергетической политики Германии. Ключевые слова: энергетическая безопасность, энергетическая политика, низкоуглеродная энергетика, декарбонизация, энергобаланс, возобновляемые источники энергии, природный газ, Германия.

На протяжении XVIII-XX столетий человечество активно эксплуатировало потенциал тепловой углеводородной энергетики. Долгое время основным топливом оставался уголь, в середине и во второй половине ХХ столетия значительно возросла роль нефти, нефтепродуктов и природного газа. Сжигание углеводородного топлива на протяжении двух столетий привело к значительному увеличению негативного антропогенного воздействия на окружающую среду, результатом которого стали повсеместное загрязнение атмосферы и гидросферы продуктами сгорания и отработки топлива, а также изменение климата вследствие значительных выбросов парниковых газов и нагревания атмосферы. С учетом других факторов антропогенного воздействия, таких как рост численности населения и потеря биоразнообразия, можно говорить о возникновении реальной угрозы экологической катастрофы планетарного масштаба, в том случае, если в обозримом будущем негативное антропогенное воздействие не будет снижено. Данные факторы, наряду с многочисленными экономическими и политическими аспектами, предопределили необходимость перехода к низкоуглеродной энергетике. 1

Низкоуглеродная энергетика предполагает существенное снижение или полный отказ от использования углеводородов в качестве топлива путем, с одной стороны, их замещения на альтернативные (в первую очередь, возобновляемые) источники энергии, а с другой стороны - снижение темпов роста энергопотребления благодаря росту энергоэффективности и энергосбережению. Инициативы по переходу к низкоуглеродной энергетике активно поддерживаются ООН, в рамках которой действует ряд специализированных структур, а также большинством стран мира. Значимым драйвером, способным подтолкнуть альтернативную энергетику к ускоренному развитию, стали решения климатической конференции ООН COP-21 в декабре 2015 г.2 Из 162 принятых национальных планов 106 делают особый акцент на ускоренном развитии возобновляемой энергетики, 74 содержат в себе конкретные цели в области применения ВИЭ для нужд генерации, отопления, охлаждения, а также в транспортном секторе. Для достижения обозначенных целей многие национальные планы определяют специальные механизмы поддержки возобновляемой энергетики (льготные тарифы (FIT) или иные схемы финансирования), поскольку в отсутствие таких мер развитие сектора оказывается недостаточным. 3

При этом наиболее активными сторонниками скорейшего перехода к низкоуглеродной энергетике являются экономически и технологически развитые страны Западной Европы, а также не обеспеченные традиционными ресурсами развитые государства Азии (Япония, Южная Корея и другие). В последние годы, в связи с резким ухудшением экологической ситуации, значительно вырос интерес к низкоуглеродной энергетике со стороны крупнейших развивающихся экономик - Китая и Индии. При этом статус одного из технологических и идеологических лидеров в области низкоуглеродной энергетики на протяжении нескольких десятилетий сохраняется за Федеративной Республикой Германия (Германия, ФРГ).

Германия является одной из наиболее развитых стран мира и крупнейшей экономикой Европы. ВВП Германии в 2017 г., по оценке Всемирного Банка, превысил 4,0 трлн долл. США (по ППС), что делает ее пятой экономикой мира. ВВП на душу населения Германии в 2017 г. достиг 50,4 тыс. долл. США (по ППС), и, таким образом, Германия занимает 16-е место в мире по этому показателю. Темпы роста экономики ФРГ остаются положительными на протяжении последних лет, хотя и не превышают 3% в год (что характерно для большинства развитых стран мира, рисунки 1 и 2).

Германия характеризуется развитым промышленным комплексом, в первую очередь - высокотехнологичной машиностроительной, станкостроительной, автомобильной, электронно-технической и авиационно-космической промышленностью. Население Германии, по данным Всемирного Банка, составляет 82,7 млн человек (по состоянию на 1 января 2018 г.), что делает ее самой населенной страной Европейского Союза. При этом доля населения с миграционными корнями достигает 20%.

Исторически, топливно-энергетический комплекс Германии опирался на уголь и нефть в качестве основных источников топлива. Однако с конца 1980-х гг. потребле-

© 3

Ю

5

г

2 а

8

сч

CS £

Б

а

2 о

ние угля в Германии начинает снижаться (как и энергопотребление в целом), а доля газа в энергетическом балансе растет. Одновременно с этим наблюдается значительное снижение выбросов углекислого газа, которые прямо коррелируют с объемом потребления угля. Доля нефти остается стабильно высокой благодаря ее использованию преимущественно в транспортном и нефтеперерабатывающем сегментах, а с начала 2010-х гг. существенно возрастает доля возобновляемых источников энергии (с учетом ГЭС, рис. 3).

В 2017 году доля возобновляемых источников энергии в энергопотреблении Германии составила 17,4% (по данным ВР)4. При этом объемы потребления энергии из ВИЭ в 2017 г. выросли на 6,4 млн т н. э., или на 14,8% по отношению к 2016 году, а по отношению к 2007 г. - более чем в 1,5 раза. В Германии в последние годы активно растут и развиваются различные виды возобновляемой энергетики, главным образом - ветряная и солнечная (рисунок 4). Наиболее стабильной отраслью возобновляемой энергетики на протяжении более чем 50 лет остается гидроэнергетика, а наибольшие темпы роста демонстрирует ветряная энергетика.

Массированное развитие возобновляемой энергетики в Германии осуществляется в контексте реализации приоритетных направлений энергетической политики во обеспечению экологичности и энергетической безопасности Германии. Следует подчеркнуть, что проблема защиты климата и снижения нагрузки на окружающую среду появилась в политической повестке ФРГ ещё в середине 1980-х гг. Под этим лозунгом за 19871992 гг. выбросы углекислого газа были снижены на 14,5%. В 1997 г. Германия взяла обязательство за 2008-2012 гг. (первый обязательный период реализации Киотского протокола) снизить выбросы СО2 на 21% от уровня 1990 г., данные цели2 были успешно перевыполне-ны5. Также в 2007 г. федеральное правительство приняло интегральную программу климатической и энергетической политики. В рамках программы было запланировано сокращение выбросов СО2 от электроэнергетики Германии на 22 млн т к 2020 году (всего на 62-78 млн т)6.

В рамках обновления национальной энергетической политики Германии было объявлено, что страна достигла необходимого уровня экономического и технологического развития для осуществления перехода на новый этап развития энерге-

Рис. 1. Динамика роста ВВП Германии (по ППС) в 1991-2017 гг.

Источник: Составлено по данным World Bank Open Data [электронный ресурс] URL: https:// data.worldbank.org

10%

ВВП »а душу населения

Рис. 2. Динамика ВВП на душу населения Германии (по ППС) в 1991-2017 гг.

Источник: Составлено по данным World Bank Open Data [электронный ресурс] URL https://

data.worldbank.org

Рисунок 3. Потребление энергии в Германии по видам топлива (млн т н.э., левая шкала) и выбросы СО2 (млн тонн, правая шкала).

Ис2очник: составлено по данным BP Statistical Review of World Energy 2018.

тики. В 2017-2018 гг. Федеральным министерством экономики и энергетики Германии были разработаны обновленные версии проектов и программ, ориентированные на достижение четырех целевых показателей:7

- к 2020 г. снизить объем выбросов парниковых газов на 40% к уровню 1990 года;

- к 2022 г. вывести из эксплуатации все атомные электростанции в стране;

Рис. 4. Потребление энергии в Германии из возобновляемых источников, млн т н.э. Источник: составлено по данным BP Statistical Review of World Energy 2018.

- к 2025 г. увеличить долю возобновляемых источников энергии в валовом энергопотреблении страны до 40-45%;

- к 2050 г. снизить валовое первичное энергопотребление на 50% к уровню 2008 г. за счет внедрения мер энергосбережения и энергоэффективности.

Федеральное министерство экономики и энергетики Германии отмечает, что указанные целевые значения, а также все национальные проекты и программы по развитию низкоуглеродной энергетики реализуются в полном соответствии с законодательством и планами Европейского Союза. При этом подчеркивается, что достижение поставленных целей будет возможно только при осуществлении значительных капитальных вложений в генерирующую и сетевую инфраструктуру страны. Вывод из эксплуатации оставшихся атомных электростанций в столь короткие сроки лишит Германию около 11 ГВт надежных установленных мощностей по производству электроэнергии, которые необходимо будет заместить другими источниками.8 Безусловно, обозначенное в планах доведение установленных мощностей ВИЭ до 100 ГВт могло бы обеспечить 100% энергетических потребностей страны, однако известно, что производство электроэнергии из ВИЭ носит крайне нестабильный характер. В неблагоприятных погодных условиях возобновляемые источники энергии не способны обеспечить необходимое производство электроэнергии, и для поддержки функционирования энергетической системы необходимо иметь в нали-

чии резервирующие мощности, которые могут быть либо угольными, либо газовыми. Определенный подъем доли угля в энергетическом балансе в 2011-2013 гг. связан именно с этим фактором. Кроме того, необходимо учитывать, что создание новых генерирующих мощностей солнечной и ветряной энергетики активно субсидируется государством, и в отсутствие субсидий развитие ВИЭ остается экономически нерентабельным. Кроме того, для обеспечения надежности функционирования энергетической системы, основанной преимущественно на ВИЭ, Германии потребуется построить около 6 тыс. км новых линий электропередач и интерконнекторов, что позволит организовать перетоки значительных объемов электроэнергии между регионами страны и сгладить суточную, сезонную и погодную неравномерность генерации.9

Полагаем, что данные противоречия могут быть смягчены в случае акцента на развитие газовой генерации, которая является гораздо более экологически чистой, чем уголь, и не подвержена высокой волатильности и нестабильности, в отличие от ВИЭ. Согласно расчетам различных энергетических агентств (DECC10, EPA11, IEA12), если бы мир перешел с угля на газ в 2017 г., то снижение общих выбросов парниковых газов составило бы 14%. Для ограничения изменения климата на уровне 2 °С к 2020 году снижение общих выбросов парниковых данный показатель должен достичь 21%. В Германии процесс перехода с угля на газ мог бы значительно способствовать дости-

жению целей по сокращению выбросов к 2020 году. Примером может служить Великобритания, где выбросы диоксида углерода в упали до уровня 19 века после резкого сокращения потребления угля в пользу природного газа.13 Германия остается основным импортером российского газа и, несмотря на нетривиальную политическую ситуацию, готова поддерживать данное партнерство. ПАО «Газпром» полагает, что его позиции, как основного поставщика российского газа на немецком рынке достаточно прочны благодаря обмену активами с немецкими компаниями, а также долгосрочной стратегии увеличения объемов поставок газа на европейские рынки.14

Учитывая многочисленные сложности и противоречия, сопровождающие процесс внедрения ВИЭ, полагаем, что природный газ должен стать компромиссным, наиболее экономически, экологически и технологически выгодным видом топлива для энергетики Германии. Нельзя отрицать, что поставленные Германией и другими странами Евросоюза цели по переходу к низкоуглеродной энергетике носят системный характер и стратегически верны. Кроме того, энергетическая политика Германии, как одной из крупнейших экономик мира, обладает высокой значимостью в мировом масштабе, является примером и источником заимствования опыта для многих других государств. Однако по состоянию на сегодняшний день данные цели выглядят труднодостижимыми, либо могут быть выполнены лишь с формальной точки зрения. Безусловно, Германия будет продолжать переход к низкоуглеродной энергетике, однако радикальных изменений в энергобалансе страны в краткосрочном и среднесрочном периоде (таких, как отказ от угольной и тем более газовой генерации), по нашему мнению, не ожидается. На текущем этапе технологического развития человечества невозможно обеспечить необходимый уровень надежности функционирования энергетики (а значит, и всей экономики) такой страны, как Германия, без масштабного использования углеводородного топлива. Status quo может сохраняться неопределенное время до тех пор, пока не произойдет ряд технологических прорывов в области получения, передачи и хранения энергии, которые, действительно, позволят человечеству в наибольшей степени полагаться на возобновляемые или иные альтернативные источники энергии (например, на термоядерную энергетику, и т. д.).

О

3

ю

S

г

2 е

8

CS £

Б

а

Литература

1. Германия. 2016 = Germany. 2016 : [монография] / [В.Б. Белов, М.В. Грачева, А.К. Иванова и др.; отв. ред. В.Б. Белов]. - М. : Ин-т Европы РАН , 2017. -130 с.

2. Климатическая конференция ООН. Париж, 2015. URL:http:// www.cop21paris.org/

3. Международное энергетическое агентство. URL: http://www.iea.org/

4. Официальный сайт ПАО «Газпром». URL:http://www.gazprominfo.ru/articles/

5. BP Statistical Review of World Energy 2018. URL: https://www.bp.com/en/global/ corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html

6. Department of Energy & Climate Change (DECC). URL: https://www.gov.uk/ government/organisations/department-of-energy-climate-change

7. Federal Ministry for Economic Affairs and Energy: Ready for the next phase of the energy transition. URL: https:// www.bmwi.de/Redaktion/EN/Dossier/ energy-transition.html

8. German energy regulator says new renewable targets create grid challenges. Reuters. URL: https://www.reuters.com/ article/germany-regulator-bnetza/german-energy-regulator-says-new-renewable-targets-create-grid-challenges-idUSL8N1SD09B

9. Paris Agreement. UNFCCC Official Web Portal. URL: https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement/the-paris-agreement

10. Science: why is there a need to act? UNFCCC Official Web Portal. URL: https:// unfccc.int/topics/science/the-big-picture/ introduction-to-science

11. U.S. Environmental Protection Agency. URL: https://www.epa.gov

12. World Energy Outlook Special Report "Energy and Climate Changes"; 2017 http://www.iea.org/publications/

Ссылки:

1 Science: why is there a need to act? UNFCCC Official Web Portal. URL: https:// unfccc.int/topics/science/the-big-picture/ introduction-to-science

2 Климатическая конференция ООН. Париж, 2015. URL: http:// www.cop21paris.org/

3Paris Agreement. UNFCCC Official Web Portal. URL: https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement/the-paris-agreement

4 BP Statistical Review of World Energy 2018. URL: https://www.bp.com/en/global/ corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html

5 Германия. 2016 = Germany. 2016 : [монография] / [В.Б. Белов, М.В. Грачева, А.К. Иванова и др.; отв. ред. В.Б. Белов]. - М. : Ин-т Европы РАН , 2017. -130 с.

6 См. там же.

7Federal Ministry for Economic Affairs and Energy: Ready for the next phase of the energy transition. URL: https:// www.bmwi.de/Redaktion/EN/Dossier/ energy-transition.html

8 German energy regulator says new renewable targets create grid challenges. Reuters. URL: https://www.reuters.com/ article/germany-regulator-bnetza/german-energy-regulator-says-new-renewable-targets-create-grid-challenges-idUSL8N1SD09B

9 Ibid.

10 Department of Energy & Climate Change (DECC). URL: https://www.gov.uk/ government/organisations/department-of-energy-climate-change

11 U.S. Environmental Protection Agency. URL: https://www.epa.gov

12 Международное энергетическое агентство. URL: http://www.iea.org/

13 World Energy Outlook Special Report "Energy and Climate Changes"; 2017 http://www.iea.org/publications/

14 Официальный сайт ПАО «Газпром». URL:http://www.gazprominfo.ru/ articles/

Transition to low-carbon power in

Germany: problems and prospects Popadko N.V., Polayeva G.B., Popadko A.M.

RGU of oil and gas (NIU) of I.M. Gubkin, RANEPA The energy security is the defining factor of the European policy in general, and Germany, in particular. Main objectives of power policy of Germany at the present stage are ensuring energy security, increase in power efficiency and saving of energy and also transition to low-carbon power (so-called decarbonization). Decarbonization that means refusal of use of fossil types of fuel: coal, oil and gas (and often - and from nuclear power). This process inevitably faces various difficulties and contradictions of economic, technological and political character which analysis is made in this article. Conclusions are drawn on expediency of process of decarbonization in modern economic and technological conditions, compromise models of implementation of power policy of Germany are offered.

Keywords: energy security, power policy, low-carbon power, decarbonization, energy balance, renewables, natural gas, Germany. References

1. Германия. 2016 = Germany. 2016 : [моногра-

фия] / [В.Б. Белов, М.В. Грачева, А.К. Иванова и др.; отв. ред. В.Б. Белов]. - М. : Ин-т Европы РАН , 2017. - 130 с.

2. Климатическая конференция ООН. Париж,

2015. URL:http://www.cop21paris.org/

3. Международное энергетическое агентство.

URL: http://www.iea.org/

4. Официальный сайт ПАО «Газпром». URL:http:/

/www.gazprominfo.ru/articles/

5. BP Statistical Review мировой энергии 2018.

URL: https://www.bp.com/en/global/corporate/ energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html

6. Department of Energy & Climate Change

(DECC). URL: https://www.gov.uk/ government/organisations/department-of-energy-climate-change

7. Федеральное министерство для Экономичес-

ких Дел и энергии: Готовый к следующей фазе энергетического перехода. URL: https:/ /www.bmwi.de/Redaktion/EN/Dossier/energy-transition.html

8. Немецкий регулятор энергетики заявляет, что

новые возобновляемые цели создают проблемы сетки. Агентство Рейтер. uRL: https:/ /www.reuters.com/article/germany-regulator-bnetza/german-energy-regulator-says-new-renewable-targets-create-grid-challenges-idU SL8N1SD09B

9. Парижское соглашение. Веб-портал Чинов-

ника UNFCCC. URL: https://unfccc.int/ process-and-meetings/the-paris-agreement/ the-paris-agreement

10. Наука: почему там потребность действовать? Веб-портал Чиновника UNFCCC. URL: https:/ /unfccc.int/topics/science/the-big-picture/ introduction-to-science

11. Американское Агентство по охране окружающей среды. URL: https://www.epa.gov

12. Мировая энергетическая энергия "специального доклада перспективы и изменения климата"; http://www.iea.org/publications/ 2017 года

2 о