Спрос на электричество вырастет на 40-70 % к 2040 году

Изображение: Pexels/Pixabay

При любом сценарии мир потеплеет на 2,1-2,9°C к 2100 году. Это делает инвестиции в климатическую устойчивость инфраструктуры не «экологическим бонусом», а производственной необходимостью, говорится в отчёте Bain & Company о развитии энергетики и материалов. К 2040 году спрос на электроэнергию вырастет на 40-70 %. Хотя ИИ и дата-центры привлекают много внимания, основной совокупный рост придётся на охлаждение жилых помещений и тепловые насосы. Мощности солнечной и ветровой энергетики вырастут в 3-7 раз. Солнечная энергия обеспечит основную долю новой генерации, главным образом потому, что она становится самым дешёвым вариантом в мире. Даже в сценарии «низкоуглеродного масштаба» спрос на нефть к 2040 году снизится лишь до 80 млн б/с (со 100 сегодня). Рост в нефтехимии, авиации и судоходстве компенсирует падение спроса на дорожное топливо. Китай, вероятно, обеспечит 30 % мировой солнечной и ветровой генерации и 60 % глобального сокращения потребления угля к 2040 году, выступая главным двигателем декарбонизации. Областями критической неопределённости названы секторы атомной энергетики, природного газа, критических минералов и биотопливо.

Несмотря на глобальную неопределённость, вызванную геополитическими шоками и изменениями в цепочках поставок, фундаментальные основы рынка остаются неизменными: спрос на энергию неуклонно растёт вместе с ВВП и численностью населения. Решение «двойной задачи» — обеспечение мира энергией при одновременном снижении углеродного следа — будет осложнено физическими ограничениями строительства, доступностью ресурсов и приоритетом минимальной стоимости. В этих условиях успешные стратегии энергетического перехода должны опираться не на прогнозы, а на прагматичный анализ рыночных данных, технологических реалий и региональной динамики торговли.

2040 год: три сценария будущего для перехода

Аналитики Bain поддерживают три постоянных глобальных сценария до 2040 года, которые регулярно моделируются и обновляются с использованием Intersect℠ — собственной возможности экономического моделирования. Каждый сценарий описывает реалистичный и отличный от других путь, начиная с сегодняшнего дня, за исключением всё ещё разворачивающихся последствий конфликта в Иране.

• Сохранение текущей динамики: Геополитика ужесточается, и страны удваивают усилия по обеспечению внутренней энергетической безопасности. Устоявшаяся энергетическая и промышленная политика сохраняется при ограниченных амбициях в отношении низкоуглеродных систем.
• Дивергентные пути: Энергетическая и промышленная политика в разных регионах различается, что приводит к неравномерному влиянию на торговлю и масштабирование низкоуглеродных технологий.
• Низкоуглеродный масштаб: Большее глобальное согласование в вопросах торговли, стандартов и инвестиций, поддерживаемое дополнительным снижением стоимости низкоуглеродных технологий.

Во всех трёх сценариях на долю промышленности и зданий приходится более 60 % общего спроса до 2040 года. Первичное энергоснабжение продолжает расти для удовлетворения этого спроса в первых двух сценариях, но стагнирует в сценарии «низкоуглеродный масштаб».

В каждом случае поставки ископаемого топлива сохраняют значительную долю в общем объёме, увеличиваясь в сценариях «сохранение текущей динамики» и «дивергентные пути». Его доля в общем объёме поставок резко снижается только в сценарии «низкоуглеродный масштаб» в результате более активной электрификации и повышения уровня эффективности.

Области уверенности

Анализ показывает, что определённые результаты сохраняются в каждом сценарии: продолжающееся потепление, резкий рост спроса на электроэнергию и устойчивый спрос на ископаемое топливо, даже когда ВИЭ увеличивают свою долю. Для руководителей эта последовательность указывает на шаги, не вызывающие сожалений, которые должны окупиться независимо от того, какая версия будущего материализуется.

Мир потеплеет на 2,1–2,9 градуса Цельсия к 2100 году. Даже при самом скоординированном сценарии декарбонизации климатические последствия будут тяжёлыми и потребуют от компаний выделения капитала на стратегии устойчивости. Экономические и физические последствия в каждом случае серьёзны: более высокая частота экстремальной жары, пиковые нагрузки на системы передачи и распределения в эти периоды, усиление дефицита воды, уязвимость инфраструктуры и ущерб здоровью людей и качеству жизни.

Спрос на электроэнергию резко возрастает. Во всех трёх сценариях спрос на электроэнергию к 2040 году вырастет на 40-70 %, и электричество станет занимать большую долю в конечном энергопотреблении. Эффективность системы повышается, но общий спрос на электроэнергию всё равно существенно растёт вместе с численностью населения и ВВП.

Искусственный интеллект и центры обработки данных привлекают внимание сегодня как быстрорастущий источник спроса на электроэнергию, но они составляют лишь небольшую часть общего роста спроса за этот период. Электрификация транспорта также растёт быстро — с менее чем 3 % текущего мирового спроса сегодня до 7-9 % к 2040 году, в зависимости от сценария.

Однако наибольший совокупный рост потребления электроэнергии по секторам будет обеспечен не серверами или автомобилями, а жилыми домами. Нагрузка от кондиционирования воздуха в жилых зданиях резко возрастёт по мере расширения систем охлаждения в развивающихся странах, в то время как тепловые насосы заменят газовое отопление. Жилые здания — наряду с устойчивым аналогичным ростом промышленного спроса — обеспечат наибольшую долю в общем росте.

Возобновляемые источники энергии продолжают масштабироваться. Во всех трёх сценариях доля солнечной и ветровой энергии в структуре генерации увеличивается в 3-7 раз, развиваясь гораздо быстрее всех остальных источников и становясь самым дешёвым вариантом на многих рынках. Во всех трёх сценариях солнечная энергия составляет большую часть прироста производства электроэнергии из ВИЭ.

Вероятно, ВИЭ обгонят уголь уже к концу этого года, став крупнейшим источником производства электроэнергии, а в сценарии «дивергентные пути» генерация на основе ВИЭ составит более 50 % всей электроэнергии к 2036 году.

Стоимость ВИЭ и технологий обеспечения стабильности, таких как аккумуляторные батареи, продолжит снижаться. Там, где масштабирование ВИЭ ограничено, основными барьерами являются не технологическая жизнеспособность, а задержки в подключении к сетям, требования к манёвренности, сроки поставки трансформаторов и линий передач, цепочки поставок минералов, мобилизация капитала и нехватка квалифицированной рабочей силы.

Спрос на нефть сохраняется. Ни один из сценариев не предполагает прекращения спроса на нефть. Он вырастет до 108 млн б/с к 2040 году в сценарии «сохранение текущей динамики» и стабилизируется на уровне 97 млн б/с в «дивергентных путях». Только в сценарии «низкоуглеродный масштаб» он снизится до 80 млн б/с. Поскольку электромобили выравнивают или замедляют спрос на дорожное топливо, долгосрочная траектория спроса на нефть будет зависеть от нефтехимии и тяжёлого транспорта: нефтехимического сырья (16-19 млн б/с), авиации (8-10 млн б/с), судоходства (2-6 млн б/с) и грузоперевозок.

Потребление угля снижается. Поскольку более дешёвые альтернативы вытесняют стареющие угольные электростанции, спрос на энергетический уголь снижается во всех трёх сценариях. Он продолжает играть роль в ключевых регионах, таких как Китай и Индия. Спрос на металлургический уголь для промышленного производства чугуна и стали сохраняется в долгосрочной перспективе. Китай, являющийся в настоящее время крупнейшим потребителем угля в мире, лидирует в сокращении использования угля, стремясь улучшить качество воздуха и достичь целей по выбросам. К 2040 году на его долю придётся более 60 % глобального сокращения использования угля.

Китай задаёт тон. Крупнейший в мире эмитент парниковых газов также является его крупнейшим двигателем декарбонизации, движимым энергетической безопасностью, промышленной стратегией и скоростью исполнения в той же мере, что и климатическими амбициями. Китай лидирует в производстве ВИЭ с самыми низкими затратами, и хотя его выбросы от угля останутся значительными, к 2040 году на его долю, вероятно, будет приходиться более 30 % мировой солнечной и ветровой генерации.

Области неопределённости

Анализ также выявляет несоответствия в зависимости от того, как в каждом сценарии сбалансированы политика, затраты, макроэкономические предположения и динамика торговли. Для лиц, принимающих стратегические решения, эти неопределённости показывают, где могут быть сосредоточены самые большие возможности (или риски).

Ядерная энергетика сохраняет или увеличивает свою долю. Мощность атомной энергетики растёт во всех сценариях и конкурирует с другими технологиями стабилизации энергосистемы (аккумуляторы, гидроаккумулирующие электростанции, газ). Для большинства стран существующая атомная энергетика является самым дешёвым источником энергии. Строительство новых АЭС, напротив, относится к числу самых дорогих, однако оно всё же выгодно отличается от более переменчивых ВИЭ, если расходы на систему включены в общую стоимость электроэнергии. В мире с растущей долей прерывистых ВИЭ атомная энергетика предлагает сети манёвренную низкоуглеродную базовую нагрузку.

Здесь снова фундаментальные факторы региональной экономики, приоритеты политики, развитие технологий и минимальная стоимость определят объёмы строительства. Если малые и передовые модульные реакторы станут дешевле, атомная энергетика сможет забрать долю у других источников стабильной энергии. Более 30 стран обязались утроить ядерные мощности к 2050 году, и, по прогнозам Morgan Stanley Research, мировые инвестиции в атомную энергетику в ближайшие 25 лет достигнут $2,2 трлн.

Природный газ не является гарантированным победителем. Газ находится в центре нескольких компромиссов: как гибкий источник энергии, промышленное топливо и сырьё, а также, для стран, зависящих от сжиженного природного газа, как растущий фактор риска безопасности. Это делает газ крайне чувствительным к макроэкономическим условиям, национальному политическому выбору и стоимости альтернатив, таких как ВИЭ с накопителями или атомная энергетика.

В нашем моделировании спрос на газ колеблется примерно на 20 % в обоих направлениях в зависимости от сценария. Спрос на газ растёт в сценариях «сохранение текущей динамики» и «дивергентные пути», где сети больше полагаются на газ для обеспечения гибкости, пока ВИЭ с накопителями масштабируются медленно. В «низкоуглеродном масштабе» спрос сокращается раньше, по мере расширения вариантов чистой стабильной энергии и ужесточения политики. Более строгая политика также увеличивает риск обесценивания или неполного использования активов за счёт расширения разрыва между более дешёвым газом с низким уровнем выбросов и более дорогим предложением.

Критически важные минералы создают риски для цепочек поставок. Чистая энергия, электромобили и оборонные системы зависят от многих одних и тех же критически важных минералов. Хотя медь, железо, литий, марганец, кобальт, графит и алюминий имеются в изобилии, они географически сильно сконцентрированы. В результате аффинаж, переработка и производство становятся узкими местами, а цепочки поставок превращаются в точки напряжённости для национальной безопасности, торговли и промышленной политики, особенно в сценариях «сохранение текущей динамики» или «дивергентные пути». В частности, в сценарии «дивергентные пути» в ближайшее десятилетие возникнет разрыв между спросом и предложением.

Устойчивое топливо возобладает в некоторых регионах. Целевые показатели по электронному топливу (e-fuel) в ЕС и краткосрочные мандаты на биотопливо в Индии способствуют внедрению экологически чистого топлива. Тем не менее, электронное и биологическое топливо, вероятно, будут масштабироваться в более узких рамках, чем ожидалось, поскольку электрификация дорожного транспорта происходит быстрее. Они остаются критически важными для декарбонизации авиации и морских перевозок, где потенциал электрификации ограничен, но всё ещё требуют значительных разработок для достижения промышленного масштаба в этих секторах.

Готовьтесь сейчас, продолжайте тестирование

Даже небольшие изменения в политике, стоимости капитала, торговых правилах и внедрении технологий могут изменить то, какие компании будут расти, а какие активы будут построены, использованы и окупятся. Каждой компании необходимо постоянно проверять собственные прогнозы на фоне множества вариантов будущего. Однако на основе трёх смоделированных сценариев авторы отчёта предлагают извлечь пять уроков.

1. Готовьтесь к строительству. Спрос на электроэнергию вырастет, а электрификация изменит спрос со стороны конечных потребителей. Сети нужно больше проводов, больше трансформаторов и больше накопителей. Чистая, стабильная энергия (атомная в одних местах, газовая в других) будет важнее всего там, где надёжность системы ограничена. А рудники, нефтеперерабатывающие заводы и заводы, стоящие за критически важными минералами и низкоуглеродным топливом, станут узкими местами. Планируйте поэтапное движение с возможностью адаптации.
2. Не делайте ставку на слабые активы. По мере того как спрос на ископаемое топливо стабилизируется, рынок разделит победителей и проигравших среди поставщиков энергии, операторов инфраструктуры, поставщиков материалов и переработчиков. Активы с низкой стоимостью и низким уровнем выбросов останутся прибыльными; маржинальные активы будут испытывать трудности. Инвесторы будут вознаграждать компании, демонстрирующие дисциплину капитала и генерирующие денежный поток.
3. Думайте регионально. Даже до нынешнего отступления от глобализации энергетическая система была фрагментирована по режимам регулирования, ценам, типам генерации, сетевым подключениям и цепочкам поставок. Стройте свою стратегию по странам, а не по среднемировым показателям.
4. Инвестируйте в климатическую устойчивость. Риск возрастает в каждом смоделированном варианте будущего. Более жаркие дни повышают пиковую нагрузку; засухи и наводнения наносят удары по рудникам и электростанциям. Укрепление объектов и сетей — это не второстепенный проект, а часть ведения бизнеса. И это может стать источником роста.
5. Планируйте в условиях неопределённости. Пункты выше — это шаги, не вызывающие сожалений, основанные на твёрдой убеждённости в том, что сохраняется во всех сценариях. Но конкурентное преимущество получат те компании, которые сделают умные ставки на наименее предсказуемые части системы (атомная энергия, газ и СПГ, минералы, устойчивое топливо и другие области, где затраты и политика могут изменить путь) и соответствующим образом выстроят стратегию, распределение капитала и инвестиционные решения.

Шоки будут продолжаться. Фундаментальные факторы останутся в силе. Вопрос в том, созданы ли ваш портфель, ваши цепочки поставок и ваша операционная модель для развития вместе с системой. Преимущество получат компании, которые продолжают тестировать решения по мере изменения условий, первыми используют возможности, когда изменения идут медленно, и быстро адаптируются, когда это не так, — резюмировали аналитики.