Африканский атомный клуб
ОБЗОР / #6_ИЮЛЬ_2024
Текст: Сергей РОЖЕНКО
по материалам исследования Kept, посвященного анализу энергетического сектора Восточной и Южной Африки
Фото: Unsplash.com, Eskom.co.za
по материалам исследования Kept, посвященного анализу энергетического сектора Восточной и Южной Африки
Фото: Unsplash.com, Eskom.co.za
На фото: АЭС «Эль-Дабаа»
Африканский континент — крупнейший в мире неосвоенный энергорынок. Руководитель группы аналитики в энергетике консалтинговой компании Kept Сергей Роженко рассказывает о результатах исследования «Справедливый энергопереход: принципы построения доступных энергосистем в Восточной и Южной Африке», о вызовах электрификации региона, а также о позиционировании атомных проектов на континенте.
По оценкам экспертов, к 2060 году население Африканского континента удвоится: свыше 25 % населения планеты, или более 2,8 млрд человек, будут проживать в Африке. Развитие современной энергетики — краеугольный камень роста экономики, ликвидации бедности и повышения качества жизни региона, ведь Африка — единственный континент в мире, не прошедший этап первичной электрификации. Сегодня менее половины ее населения имеют доступ к электричеству и только четверть — к современным технологиям приготовления еды. Однако именно эта «низкая база» развития и солидный человеческий потенциал — ни много ни мало Индия и Китай, вместе взятые, по населению — делают страны Африки крупнейшим в мире неосвоенным энергорынком, настоящим «спящим гигантом».
Чтобы разобраться в масштабах и потребностях этого рынка, а также возможных путях технологического развития энергосистем континента, группа аналитики в энергетике Kept в начале 2024 года выпустила одно из первых в России системных исследований о первичной электрификации Африки, сфокусировавшись на двух макрорегионах: Юге и Востоке континента, включающих 21 страну.
Чтобы разобраться в масштабах и потребностях этого рынка, а также возможных путях технологического развития энергосистем континента, группа аналитики в энергетике Kept в начале 2024 года выпустила одно из первых в России системных исследований о первичной электрификации Африки, сфокусировавшись на двух макрорегионах: Юге и Востоке континента, включающих 21 страну.
Рынок «спящих гигантов»
Экономический рост и развитие энергетики стран взаимозависимы. Первым и наиболее значимым выводом исследования стал тезис о том, что не существует богатых стран (или даже стран со средними доходами) с низким электропотреблением. Более того, в своем развитии страны проходят по одной и той же траектории с последовательным ростом подушевого потребления энергии.
Экономический рост и развитие энергетики стран взаимозависимы. Первым и наиболее значимым выводом исследования стал тезис о том, что не существует богатых стран (или даже стран со средними доходами) с низким электропотреблением. Более того, в своем развитии страны проходят по одной и той же траектории с последовательным ростом подушевого потребления энергии.
ВВП и потребление элетроэнергии по странам, 2020 г.
Анализ траекторий развития стран показывает, что индустриализация и переход к современному экономическому укладу начинаются только с момента достижения современного энергетического минимума потребления — 1 тыс. кВт·ч на человека в год. Полная электрификация экономики требует уровня 1,6−1,8 тыс. кВт·ч на человека, а достижение среднего уровня доходов экономики в ВВП (более $ 10 тыс. на человека в год) — не менее 2200 кВт·ч на человека в год.
По состоянию на 2020 год удельное потребление электроэнергии на человека в Восточной и Южной Африке (без учета ЮАР и Египта, обладающих относительно развитыми энергосистемами) составляло всего 235 кВт·ч с тенденцией к снижению на протяжении последних десятилетий. В ряде стран, таких как Бурунди, Конго, Эфиопия, Руанда, Южный Судан и Уганда, этот показатель был ниже 50−100 кВт·ч/чел. Для сравнения, подушевое потребление электроэнергии в Турции составляет 3,4 тыс. кВт·ч/чел., в Китае — 5,5 тыс. кВт·ч/чел., в России — 7 тыс. кВт·ч/чел., а в США — 14 тыс. кВт·ч/чел.
Таким образом, уровень «энергетической бедности» стран Восточной и Южной Африки (ВЮА), рассчитанный как разница между экономическим спросом и фактической поставкой электроэнергии, достигает антирекорда — 73 %, и это в среднем. На фоне дефицита генерирующих мощностей и низкого уровня развития распределительных сетей показатель «энергетической бедности» в странах восточного и южного регионов (за исключением ЮАР и Египта) достигает запредельных 84 % и 94 % соответственно.
Очевидно, что для экономического роста стран Восточной и Южной Африки электропотребление региона должно вырасти на порядок. Увеличение потребления дополнительно осложняется быстрым ростом численности населения макрорегиона: по прогнозам, к 2060 году оно удвоится с нынешних 740 до 1 600 млн человек.
Результаты исследования показывают, что для создания в регионе энергетической базы современного уклада экономики и достижения странами уровня ВВП более $ 10 тыс. — уровня стран со средним доходом — выработка электроэнергии к 2060 году должна увеличиться с текущих 550 млрд кВт·ч до 5 200 млрд кВт·ч, а суммарная установленная мощность — превысить 1100 ГВт, что сопоставимо с созданием пяти энергосистем России. При этом в регионе вероятно образование 10 новых крупных энергосистем с потреблением от 300 до 600 млрд кВт·ч в год, три из которых (Конго, Египет и Эфиопия) по размерам будут соизмеримы с энергосистемой Германии и семь (Танзания, Судан, ЮАР, Ангола, Кения, Мозамбик и Уганда) — с энергосистемой Великобритании.
По состоянию на 2020 год удельное потребление электроэнергии на человека в Восточной и Южной Африке (без учета ЮАР и Египта, обладающих относительно развитыми энергосистемами) составляло всего 235 кВт·ч с тенденцией к снижению на протяжении последних десятилетий. В ряде стран, таких как Бурунди, Конго, Эфиопия, Руанда, Южный Судан и Уганда, этот показатель был ниже 50−100 кВт·ч/чел. Для сравнения, подушевое потребление электроэнергии в Турции составляет 3,4 тыс. кВт·ч/чел., в Китае — 5,5 тыс. кВт·ч/чел., в России — 7 тыс. кВт·ч/чел., а в США — 14 тыс. кВт·ч/чел.
Таким образом, уровень «энергетической бедности» стран Восточной и Южной Африки (ВЮА), рассчитанный как разница между экономическим спросом и фактической поставкой электроэнергии, достигает антирекорда — 73 %, и это в среднем. На фоне дефицита генерирующих мощностей и низкого уровня развития распределительных сетей показатель «энергетической бедности» в странах восточного и южного регионов (за исключением ЮАР и Египта) достигает запредельных 84 % и 94 % соответственно.
Очевидно, что для экономического роста стран Восточной и Южной Африки электропотребление региона должно вырасти на порядок. Увеличение потребления дополнительно осложняется быстрым ростом численности населения макрорегиона: по прогнозам, к 2060 году оно удвоится с нынешних 740 до 1 600 млн человек.
Результаты исследования показывают, что для создания в регионе энергетической базы современного уклада экономики и достижения странами уровня ВВП более $ 10 тыс. — уровня стран со средним доходом — выработка электроэнергии к 2060 году должна увеличиться с текущих 550 млрд кВт·ч до 5 200 млрд кВт·ч, а суммарная установленная мощность — превысить 1100 ГВт, что сопоставимо с созданием пяти энергосистем России. При этом в регионе вероятно образование 10 новых крупных энергосистем с потреблением от 300 до 600 млрд кВт·ч в год, три из которых (Конго, Египет и Эфиопия) по размерам будут соизмеримы с энергосистемой Германии и семь (Танзания, Судан, ЮАР, Ангола, Кения, Мозамбик и Уганда) — с энергосистемой Великобритании.
Оценка размеров рынка
Прогноз спроса для топ-10 рынков Юга и Востока Африки
Потребности страновых рынков
Задача — построить масштабные энергосистемы фактически с нуля. Особенность этапа первичных электрификации и индустриализации — потребность в удовлетворении растущего спроса одновременно на энергию и мощность, что требует поступательного наращивания диспетчируемых мощностей. При этом для регионов Африки южнее Сахары характерна низкая сезонность спроса или даже ее отсутствие («всегда лето»), что повышает востребованность базовой генерации по сравнению с рынками Севера.
По оценкам Kept, необходимые полные электрификация и индустриализация стран ВЮА могут быть достигнуты только при инклюзивном сочетании всех видов энергоресурсов: как топливной энергетики, так и возобновляемой, и атомной. По результатам моделирования, газовая и угольная генерации смогут обеспечить порядка 60 % энергетического баланса, в первую очередь за счет доступности ресурсной базы, скорости разворачивания инфраструктуры и масштабируемости мощностей. Остальные 40 % почти поровну поделят возобновляемая энергетика и атомная генерация.
Расчеты показывают, что построение энергосистем континента исключительно на ВИЭ — Солнце, ветре и ГЭС — технически не реализуемо и экономически утопично, так как эти источники не способны своевременно обеспечить необходимый объем диспетчируемых мощностей из-за стохастичности выработки ВЭС и СЭС, а также ограниченности возможностей масштабирования и высокой сезонности выработки ГЭС. Несмотря на высокий уровень лоббирования «зеленой» повестки международными финансовыми институтами и донорами на континенте, ВИЭ не решает основной задачи индустриализации и развития экономики большинства стран Африки южнее Сахары и не может в полной мере рассматриваться как конкурент атомной генерации.
При таком размахе задачи крупнейший барьер электрификации стран Африки — в первую очередь, платежеспособность местных экономик. По оценкам ИНЭИ РАН, представленным в исследовании «Энергетика России и мира 2024», до половины потенциального спроса на энергию в мире (!) может остаться непокрытой на горизонте 2050 года по причине низкой платежеспособности. Поэтому целенаправленное развитие платежеспособного спроса — одна из ключевых задач в рамках как осуществления электрификации в целом, так и реализации программ атомного строительства в частности.
Существует ряд особенностей формирования экономически жизнеспособных бизнес-кейсов энергетических проектов и их позиционирования в работе с местными правительствами и энергокомпаниями. На эти особенности стоит обратить внимание.
Задача — построить масштабные энергосистемы фактически с нуля. Особенность этапа первичных электрификации и индустриализации — потребность в удовлетворении растущего спроса одновременно на энергию и мощность, что требует поступательного наращивания диспетчируемых мощностей. При этом для регионов Африки южнее Сахары характерна низкая сезонность спроса или даже ее отсутствие («всегда лето»), что повышает востребованность базовой генерации по сравнению с рынками Севера.
По оценкам Kept, необходимые полные электрификация и индустриализация стран ВЮА могут быть достигнуты только при инклюзивном сочетании всех видов энергоресурсов: как топливной энергетики, так и возобновляемой, и атомной. По результатам моделирования, газовая и угольная генерации смогут обеспечить порядка 60 % энергетического баланса, в первую очередь за счет доступности ресурсной базы, скорости разворачивания инфраструктуры и масштабируемости мощностей. Остальные 40 % почти поровну поделят возобновляемая энергетика и атомная генерация.
Расчеты показывают, что построение энергосистем континента исключительно на ВИЭ — Солнце, ветре и ГЭС — технически не реализуемо и экономически утопично, так как эти источники не способны своевременно обеспечить необходимый объем диспетчируемых мощностей из-за стохастичности выработки ВЭС и СЭС, а также ограниченности возможностей масштабирования и высокой сезонности выработки ГЭС. Несмотря на высокий уровень лоббирования «зеленой» повестки международными финансовыми институтами и донорами на континенте, ВИЭ не решает основной задачи индустриализации и развития экономики большинства стран Африки южнее Сахары и не может в полной мере рассматриваться как конкурент атомной генерации.
При таком размахе задачи крупнейший барьер электрификации стран Африки — в первую очередь, платежеспособность местных экономик. По оценкам ИНЭИ РАН, представленным в исследовании «Энергетика России и мира 2024», до половины потенциального спроса на энергию в мире (!) может остаться непокрытой на горизонте 2050 года по причине низкой платежеспособности. Поэтому целенаправленное развитие платежеспособного спроса — одна из ключевых задач в рамках как осуществления электрификации в целом, так и реализации программ атомного строительства в частности.
Существует ряд особенностей формирования экономически жизнеспособных бизнес-кейсов энергетических проектов и их позиционирования в работе с местными правительствами и энергокомпаниями. На эти особенности стоит обратить внимание.
Позиционирование атомных продаж
Оценка перспективных энергобалансов стран показывает, что существенные объемы АЭС могут быть технологически востребованы и интегрированы в создаваемые энергосистемы африканских стран на определенном этапе их развития. Всего к 2060 году, по оценкам Kept, АЭС могут обеспечить порядка одной пятой выработки в регионе ВЮА с установленной мощностью АЭС более 125 ГВт, что в практическом плане может быть обеспечено сооружением 80 атомных блоков большой мощности, а также более 300 малых модульных реакторов и блоков средней мощности.
Но как сделать инвестиции в эти проекты экономически привлекательными и осуществимыми для девелопера?
Опыт международного атомного строительства показывает, что из 416 функционирующих в мире реакторов абсолютное большинство — более 90 % — построено в странах со средними или высокими доходами, с ВВП как минимум $ 10 тыс. на человека: в странах «Большой семерки», России, Китае и др. Отдельные исключения, например, АЭС в Бангладеш (ВВП на душу населения порядка $ 2,5 тыс.), подтверждают правило. Это означает, что рынок платежеспособных стран для строительства АЭС в Африке весьма ограничен.
Для атомной энергетики характерны проекты с «длинным горизонтом», подготовка и осуществление которых занимают 10−15 лет, а эксплуатация — 60−80 лет. Для окупаемости атома экономика страны в ходе всей «столетней» атомной программы должна зарабатывать достаточно, чтобы покрыть издержки строительства и эксплуатации.
Чтобы увидеть в Африке новый рынок для таких «длинных» проектов, нужно рассматривать перспективы энергетики и экономики страны в единой связке. Развитие каждой африканской страны уникально, и каждый раз ответ на вопрос, как сложить наиболее привлекательный кейс «продажи» атомной генерации в конкретной локации, может быть разным. Kept выделил три кластера рынков: «АЭС сейчас», «АЭС через шаг», «АЭС через два шага».
Оценка перспективных энергобалансов стран показывает, что существенные объемы АЭС могут быть технологически востребованы и интегрированы в создаваемые энергосистемы африканских стран на определенном этапе их развития. Всего к 2060 году, по оценкам Kept, АЭС могут обеспечить порядка одной пятой выработки в регионе ВЮА с установленной мощностью АЭС более 125 ГВт, что в практическом плане может быть обеспечено сооружением 80 атомных блоков большой мощности, а также более 300 малых модульных реакторов и блоков средней мощности.
Но как сделать инвестиции в эти проекты экономически привлекательными и осуществимыми для девелопера?
Опыт международного атомного строительства показывает, что из 416 функционирующих в мире реакторов абсолютное большинство — более 90 % — построено в странах со средними или высокими доходами, с ВВП как минимум $ 10 тыс. на человека: в странах «Большой семерки», России, Китае и др. Отдельные исключения, например, АЭС в Бангладеш (ВВП на душу населения порядка $ 2,5 тыс.), подтверждают правило. Это означает, что рынок платежеспособных стран для строительства АЭС в Африке весьма ограничен.
Для атомной энергетики характерны проекты с «длинным горизонтом», подготовка и осуществление которых занимают 10−15 лет, а эксплуатация — 60−80 лет. Для окупаемости атома экономика страны в ходе всей «столетней» атомной программы должна зарабатывать достаточно, чтобы покрыть издержки строительства и эксплуатации.
Чтобы увидеть в Африке новый рынок для таких «длинных» проектов, нужно рассматривать перспективы энергетики и экономики страны в единой связке. Развитие каждой африканской страны уникально, и каждый раз ответ на вопрос, как сложить наиболее привлекательный кейс «продажи» атомной генерации в конкретной локации, может быть разным. Kept выделил три кластера рынков: «АЭС сейчас», «АЭС через шаг», «АЭС через два шага».
«АЭС сейчас»: атомные программы газодобывающих стран
Первый и самый неочевидный кейс позиционирования АЭС — это строительство атомной генерации в газодобывающих странах региона.
Как ни странно, именно «газовые» страны континента, например Египет, — наиболее устойчивый сегмент для АЭС большой мощности (БМ). Дело в том, что природный газ, кроме производства электроэнергии, используется в промышленности и коммунально-бытовом секторе, а также является важнейшей статьей экспорта. Таким образом, электроэнергетика конкурирует за ограниченный ресурс с индустриями, имеющими большую добавочную стоимость.
Так, выработка одного блока ВВЭР‑1200 экономит потребление порядка 1,5−1,9 млрд м3 газа в год, при этом внутренние газовые цены, как правило, ниже экспортных в два-три раза. Следовательно, АЭС не только экономит газ в стране, но и существенно увеличивает экспортную выручку, и улучшает торговый баланс. Например, внутренняя цена газа для энергетики в Египте, по данным регулятора GASREG, — всего $ 85 за 1 тыс. м3, а экспортные цены — в несколько раз выше. При «экспортной премии» в $ 100−200 на 1 тыс. м3 газа ввод одного блока АЭС большой мощности означает рост экспортных доходов на $ 150−380 млн в год. Таким образом, станция может в значительной степени окупаться только за счет увеличения экспортных доходов и налогов за периметром энергетики.
Применительно к Египту с учетом ожидаемого роста населения Kept прогнозирует рост спроса на электроэнергию до трех раз за 40 лет: с 236 млрд кВт·ч в 2020 году до порядка 716 млрд кВт·ч к 2060 году. Это даже при агрессивном строительстве солнечной и ветровой генерации потребовало бы увеличения потребления газа для электрогенерации более чем вдвое, а его доступность весьма ограниченна. Таким образом, кроме строительства четырехблочной АЭС «Эль-Дааба», в стране можно разместить еще от 8 до 12 блоков АЭС большой мощности, обеспеченных экспортными доходами.
Стоит отметить, что «газовый кейс» Египта не уникален. Схожая экономика АЭС показывает свою устойчивость в ОАЭ, Иране и других локациях. В Африке, кроме Египта, кейс может быть применен для таких стран, как Алжир и Гана, а за периметром региона — в Азербайджане, Узбекистане и Казахстане. Однако для успешного «газового кейса» необходимы еще два условия: развитая экономика и надежное энергоснабжение страны как минимум на период реализации проекта. Эти ограничения создают еще два интересных кейса.
Первый и самый неочевидный кейс позиционирования АЭС — это строительство атомной генерации в газодобывающих странах региона.
Как ни странно, именно «газовые» страны континента, например Египет, — наиболее устойчивый сегмент для АЭС большой мощности (БМ). Дело в том, что природный газ, кроме производства электроэнергии, используется в промышленности и коммунально-бытовом секторе, а также является важнейшей статьей экспорта. Таким образом, электроэнергетика конкурирует за ограниченный ресурс с индустриями, имеющими большую добавочную стоимость.
Так, выработка одного блока ВВЭР‑1200 экономит потребление порядка 1,5−1,9 млрд м3 газа в год, при этом внутренние газовые цены, как правило, ниже экспортных в два-три раза. Следовательно, АЭС не только экономит газ в стране, но и существенно увеличивает экспортную выручку, и улучшает торговый баланс. Например, внутренняя цена газа для энергетики в Египте, по данным регулятора GASREG, — всего $ 85 за 1 тыс. м3, а экспортные цены — в несколько раз выше. При «экспортной премии» в $ 100−200 на 1 тыс. м3 газа ввод одного блока АЭС большой мощности означает рост экспортных доходов на $ 150−380 млн в год. Таким образом, станция может в значительной степени окупаться только за счет увеличения экспортных доходов и налогов за периметром энергетики.
Применительно к Египту с учетом ожидаемого роста населения Kept прогнозирует рост спроса на электроэнергию до трех раз за 40 лет: с 236 млрд кВт·ч в 2020 году до порядка 716 млрд кВт·ч к 2060 году. Это даже при агрессивном строительстве солнечной и ветровой генерации потребовало бы увеличения потребления газа для электрогенерации более чем вдвое, а его доступность весьма ограниченна. Таким образом, кроме строительства четырехблочной АЭС «Эль-Дааба», в стране можно разместить еще от 8 до 12 блоков АЭС большой мощности, обеспеченных экспортными доходами.
Стоит отметить, что «газовый кейс» Египта не уникален. Схожая экономика АЭС показывает свою устойчивость в ОАЭ, Иране и других локациях. В Африке, кроме Египта, кейс может быть применен для таких стран, как Алжир и Гана, а за периметром региона — в Азербайджане, Узбекистане и Казахстане. Однако для успешного «газового кейса» необходимы еще два условия: развитая экономика и надежное энергоснабжение страны как минимум на период реализации проекта. Эти ограничения создают еще два интересных кейса.
- 1,5–1,9
млрд м3газа ежегодно экономит выработка одного блока ВВЭР‑1200
«АЭС через шаг»: синергия атома и модернизации тепловой генерации
Надежность и беспрерывность энергоснабжения — ключ к устойчивости и росту экономики. Ряд стран региона, например, ЮАР и Нигерия, — крупные экономики, в которых критически важно до начала реализации атомного проекта провести реабилитацию и модернизацию существующей энергосистемы. Это обеспечит бесперебойность энергоснабжения и восстановит доверие потребителей реального сектора экономики к централизованной системе энергоснабжения как надежному источнику энергии. Таким образом, АЭС могут сооружаться «через шаг» — после модернизации традиционной генерации.
Пожалуй, наиболее показательный кейс — ситуация в ЮАР, где с 2007 года длится энергетический кризис. По оценкам Kept, из-за систематических веерных отключений нагрузки в 2020 году в стране было недопоставлено более 7 % электроэнергии. Основная причина отключений, достигающих 200 дней в году, — снижение готовности угольных станций ESKOM за 2010−2022 годы с 85 % до менее 60 %, что, в свою очередь, вызвано систематическим недоинвестированием, низким качеством эксплуатации и деприоритезацией развития ТЭС.
Основу парка угольных ТЭС в ЮАР составляют относительно новые блоки класса 600 МВт 1980−2000 годов постройки. Продление ресурса этих угольных электростанций путем модернизации оборудования и технического перевооружения — наиболее экономически эффективный способ сохранить диспетчируемую генерацию. Восстановление ресурса ТЭС могло бы повысить выработку на треть и снять проблему веерных отключений. Параллельно это могло бы повысить маневренность станций и создать базу для интеграции низкоуглеродных источников, а главное — обеспечить экономику надежной энергией, а будущие АЭС — платежеспособным спросом и загрузкой. В противном случае ЮАР грозит поэтапная деградация централизованного энергоснабжения, когда каждый потребитель инвестирует в локальные решения вопроса надежности самостоятельно, тем самым размывая экономическую базу развития энергетики.
Однако план энергореформ в ЮАР South Africa’s Just Energy Transition Investment Plan (JET IP), разработанный под председательством Великобритании с участием США и ЕС, предполагает прямо противоположное — закрытие 4 ГВт ТЭС до 2026 года. Моделирование показывает, что при реализации JET IP объем недопоставленной энергии в ЮАР увеличится с 7 % в 2020 году до 27 % и 83 % в 2040 и 2060 годах соответственно. Это приведет к серьезному ухудшению ситуации, росту энергодефицита, числа аварийных отключений и блэкаутов и, более того, поставит атомную программу под угрозу.
Схожая ситуация сложилась в Нигерии (рынок с населением более 200 млн человек), где затруднена эксплуатация парка газовой генерации, составляющей 13 ГВт, или около 85 % от общей установленной мощности страны. По оценкам МВФ, длительный энергетический кризис в Нигерии привел к тому, что из-за перерывов электроснабжения страна ежегодно теряет $ 29 млрд, или 5,8 % годового ВВП. В связи с тем, что более 85 % времени потребители испытывают трудности с энергоснабжением, парк их собственной генерации в стране почти втрое превысил установленную мощность централизованной системы энергоснабжения и составил порядка 40 ГВт.
Для реализации атомного проекта крупной экономике Нигерии требуется восстановить надежность работы собственной энергосистемы. Это позволит консолидировать экономический спрос потребителей и повысить инвестиционную привлекательность региона, что, в свою очередь, в дальнейшем обеспечит эффективное развитие энергетической базы и экономики страны.
Восстановление парка существующей генерации становится ключом к свободному выбору энергетической стратегии и запуску атомных программ в относительно развитых африканских странах. Регионам же, где экономика пока не способна понести издержки атомной программы, необходимо пройти еще один шаг — развитие экономики и наращивание базы платежеспособности.
Надежность и беспрерывность энергоснабжения — ключ к устойчивости и росту экономики. Ряд стран региона, например, ЮАР и Нигерия, — крупные экономики, в которых критически важно до начала реализации атомного проекта провести реабилитацию и модернизацию существующей энергосистемы. Это обеспечит бесперебойность энергоснабжения и восстановит доверие потребителей реального сектора экономики к централизованной системе энергоснабжения как надежному источнику энергии. Таким образом, АЭС могут сооружаться «через шаг» — после модернизации традиционной генерации.
Пожалуй, наиболее показательный кейс — ситуация в ЮАР, где с 2007 года длится энергетический кризис. По оценкам Kept, из-за систематических веерных отключений нагрузки в 2020 году в стране было недопоставлено более 7 % электроэнергии. Основная причина отключений, достигающих 200 дней в году, — снижение готовности угольных станций ESKOM за 2010−2022 годы с 85 % до менее 60 %, что, в свою очередь, вызвано систематическим недоинвестированием, низким качеством эксплуатации и деприоритезацией развития ТЭС.
Основу парка угольных ТЭС в ЮАР составляют относительно новые блоки класса 600 МВт 1980−2000 годов постройки. Продление ресурса этих угольных электростанций путем модернизации оборудования и технического перевооружения — наиболее экономически эффективный способ сохранить диспетчируемую генерацию. Восстановление ресурса ТЭС могло бы повысить выработку на треть и снять проблему веерных отключений. Параллельно это могло бы повысить маневренность станций и создать базу для интеграции низкоуглеродных источников, а главное — обеспечить экономику надежной энергией, а будущие АЭС — платежеспособным спросом и загрузкой. В противном случае ЮАР грозит поэтапная деградация централизованного энергоснабжения, когда каждый потребитель инвестирует в локальные решения вопроса надежности самостоятельно, тем самым размывая экономическую базу развития энергетики.
Однако план энергореформ в ЮАР South Africa’s Just Energy Transition Investment Plan (JET IP), разработанный под председательством Великобритании с участием США и ЕС, предполагает прямо противоположное — закрытие 4 ГВт ТЭС до 2026 года. Моделирование показывает, что при реализации JET IP объем недопоставленной энергии в ЮАР увеличится с 7 % в 2020 году до 27 % и 83 % в 2040 и 2060 годах соответственно. Это приведет к серьезному ухудшению ситуации, росту энергодефицита, числа аварийных отключений и блэкаутов и, более того, поставит атомную программу под угрозу.
Схожая ситуация сложилась в Нигерии (рынок с населением более 200 млн человек), где затруднена эксплуатация парка газовой генерации, составляющей 13 ГВт, или около 85 % от общей установленной мощности страны. По оценкам МВФ, длительный энергетический кризис в Нигерии привел к тому, что из-за перерывов электроснабжения страна ежегодно теряет $ 29 млрд, или 5,8 % годового ВВП. В связи с тем, что более 85 % времени потребители испытывают трудности с энергоснабжением, парк их собственной генерации в стране почти втрое превысил установленную мощность централизованной системы энергоснабжения и составил порядка 40 ГВт.
Для реализации атомного проекта крупной экономике Нигерии требуется восстановить надежность работы собственной энергосистемы. Это позволит консолидировать экономический спрос потребителей и повысить инвестиционную привлекательность региона, что, в свою очередь, в дальнейшем обеспечит эффективное развитие энергетической базы и экономики страны.
Восстановление парка существующей генерации становится ключом к свободному выбору энергетической стратегии и запуску атомных программ в относительно развитых африканских странах. Регионам же, где экономика пока не способна понести издержки атомной программы, необходимо пройти еще один шаг — развитие экономики и наращивание базы платежеспособности.
АЭС «Коберг» — первая и единственная действующая атомная электростанция на всем Африканском континенте. Она обеспечивает значительную часть электроэнергии для Западно-Капской провинции и других регионов Южной Африки
«АЭС через два шага»: АЭС как часть программы развития базовой инфраструктуры
Страны Востока и Юга Африки, обладающие значительным человеческим потенциалом, но находящиеся на начальных этапах индустриализации, для запуска атомных программ должны пройти этап базовой электрификации — это позволит усилить экономику и даст импульс развитию коммерческого сектора и промышленности.
В данном контексте электрификация и формирование базовой энергетической инфраструктуры — как правило, на базе топливной энергетики — выступают фундаментом для создания современного уклада экономики и, как следствие, наращивания платежеспособного спроса под реализацию атомных проектов. Таким образом, АЭС может стать частью развития базовой инфраструктуры «через два шага»: «топливная энергетика» — "экономика" — "АЭС".
Одна из таких африканских стран — Эфиопия, «спящий энергетический гигант». Сегодня страна находится на начальном этапе развития электроэнергетики с потреблением порядка 15−20 млрд кВт·ч в год, где в среднем на человека приходится менее 90 кВт·ч в год, а половина населения вообще не имеет доступа к электроэнергии. С учетом прогнозируемого роста населения до 180−240 млн человек и развития экономики к 2060 году потенциальный размер энергорынка составит до 600 млрд кВт·ч в год, что соизмеримо с сегодняшней энергосистемой Германии.
В ближайшем будущем в Эфиопии будет достигнут предел развития экономики в условиях ограничений существующей энергосистемы, поскольку возможности развития ГЭС и ВИЭ близки к исчерпанию и усугубляются сезонностью притоков ГЭС. В совокупности это ставит под угрозу долгосрочное социально-экономическое развитие и стабильность страны. Тем не менее текущие модели западных «доноров» (например, программа USAid Power Africa in Ethiopia) предполагают развитие на базе 100 % ВИЭ, что на практике с высокой вероятностью заблокирует развитие энергосистемы.
Наиболее целесообразное переходное решение для Эфиопии — развитие топливной энергетики страны, в первую очередь, на базе местных угольных месторождений: это обеспечит круглогодичную доступность энергии для экономики. При выполнении этого условия — развитии парка угольных ТЭС и, таким образом, обеспечении последовательного увеличения выработки электроэнергии — уже на горизонте 2040 года становится возможным развитие проектов АЭС большой мощности как коммерческого проекта для следующего этапа масштабирования.
В странах второго и третьего типов развитие тепловой генерации — не конкурент, а интегральная часть энергетического решения на базе АЭС, обеспечивающего как развитие собственно энергетики, так и рост платежеспособного спроса и экономики страны. В этом контексте интересны еще две важные особенности позиционирования АЭС на Африканском континенте.
Страны Востока и Юга Африки, обладающие значительным человеческим потенциалом, но находящиеся на начальных этапах индустриализации, для запуска атомных программ должны пройти этап базовой электрификации — это позволит усилить экономику и даст импульс развитию коммерческого сектора и промышленности.
В данном контексте электрификация и формирование базовой энергетической инфраструктуры — как правило, на базе топливной энергетики — выступают фундаментом для создания современного уклада экономики и, как следствие, наращивания платежеспособного спроса под реализацию атомных проектов. Таким образом, АЭС может стать частью развития базовой инфраструктуры «через два шага»: «топливная энергетика» — "экономика" — "АЭС".
Одна из таких африканских стран — Эфиопия, «спящий энергетический гигант». Сегодня страна находится на начальном этапе развития электроэнергетики с потреблением порядка 15−20 млрд кВт·ч в год, где в среднем на человека приходится менее 90 кВт·ч в год, а половина населения вообще не имеет доступа к электроэнергии. С учетом прогнозируемого роста населения до 180−240 млн человек и развития экономики к 2060 году потенциальный размер энергорынка составит до 600 млрд кВт·ч в год, что соизмеримо с сегодняшней энергосистемой Германии.
В ближайшем будущем в Эфиопии будет достигнут предел развития экономики в условиях ограничений существующей энергосистемы, поскольку возможности развития ГЭС и ВИЭ близки к исчерпанию и усугубляются сезонностью притоков ГЭС. В совокупности это ставит под угрозу долгосрочное социально-экономическое развитие и стабильность страны. Тем не менее текущие модели западных «доноров» (например, программа USAid Power Africa in Ethiopia) предполагают развитие на базе 100 % ВИЭ, что на практике с высокой вероятностью заблокирует развитие энергосистемы.
Наиболее целесообразное переходное решение для Эфиопии — развитие топливной энергетики страны, в первую очередь, на базе местных угольных месторождений: это обеспечит круглогодичную доступность энергии для экономики. При выполнении этого условия — развитии парка угольных ТЭС и, таким образом, обеспечении последовательного увеличения выработки электроэнергии — уже на горизонте 2040 года становится возможным развитие проектов АЭС большой мощности как коммерческого проекта для следующего этапа масштабирования.
В странах второго и третьего типов развитие тепловой генерации — не конкурент, а интегральная часть энергетического решения на базе АЭС, обеспечивающего как развитие собственно энергетики, так и рост платежеспособного спроса и экономики страны. В этом контексте интересны еще две важные особенности позиционирования АЭС на Африканском континенте.
Многоблочные АСММ для континентальных стран
Специальный кейс для стран третьего типа — использование технологий малых модульных реакторов (до 50−300 МВт) и АЭС средней мощности (400−600 МВт) в многоблочном исполнении на этапе проведения первичной электрификации экономик. Особую роль такие технологии могут сыграть для ликвидации «энергетической бедности» и удовлетворения энергетического спроса во внутриконтинентальных странах Восточного и Южного регионов без выхода к морю и с ограниченной локальной топливной базой, так как они могут быть интегрированы в небольшие энергосистемы уже на старте развития.
Применение АСММ может оказаться особенно эффективным именно в многоблочном исполнении за счет возможности последовательного ввода блоков по мере развития экономики и роста нагрузки в стране. Дело в том, что целый ряд стран Африки обладает потенциалом масштабного развития рынка, но неизвестно, когда спрос в стране достигнет высокого уровня. Заранее заложенная площадка на 6−10 блоков АСММ позволяет управлять этой неопределенностью за счет скорости строительства блоков. Первый блок — FOAK (first of a kind) — требует, по оценкам Kept, 7−8 лет для запуска, а следующие блоки — NOAK (next of a kind) — могут быть построены уже гораздо быстрее (в среднем за 4−5 лет), обеспечивая гибкость и масштабируемость генерации в соответствии с растущим спросом. Многоблочная компоновка АСММ позволяет поэтапно наращивать производство электроэнергии, обеспечивая управляемость неопределенностью спроса и формируя основу для индустриализации и развития производства с высокой добавленной стоимостью.
Кроме того, в странах, не имеющих запасов полезных ископаемых, АСММ могут сократить зависимость от импортируемых ресурсов. АЭС имеют самые низкие риски, связанные с логистикой и перебоями в поставках топлива. В связи с этим «мирный атом» — шанс достижения энергетического суверенитета для таких стран, как Мали, Бурунди, Руанда, Уганда, Зимбабве, Замбия, а интеграция малых атомных энергоблоков может стать оптимальным переходным решением развития энергосистемы и «мостиком» к последующему этапу интеграции блоков средней и большо
Специальный кейс для стран третьего типа — использование технологий малых модульных реакторов (до 50−300 МВт) и АЭС средней мощности (400−600 МВт) в многоблочном исполнении на этапе проведения первичной электрификации экономик. Особую роль такие технологии могут сыграть для ликвидации «энергетической бедности» и удовлетворения энергетического спроса во внутриконтинентальных странах Восточного и Южного регионов без выхода к морю и с ограниченной локальной топливной базой, так как они могут быть интегрированы в небольшие энергосистемы уже на старте развития.
Применение АСММ может оказаться особенно эффективным именно в многоблочном исполнении за счет возможности последовательного ввода блоков по мере развития экономики и роста нагрузки в стране. Дело в том, что целый ряд стран Африки обладает потенциалом масштабного развития рынка, но неизвестно, когда спрос в стране достигнет высокого уровня. Заранее заложенная площадка на 6−10 блоков АСММ позволяет управлять этой неопределенностью за счет скорости строительства блоков. Первый блок — FOAK (first of a kind) — требует, по оценкам Kept, 7−8 лет для запуска, а следующие блоки — NOAK (next of a kind) — могут быть построены уже гораздо быстрее (в среднем за 4−5 лет), обеспечивая гибкость и масштабируемость генерации в соответствии с растущим спросом. Многоблочная компоновка АСММ позволяет поэтапно наращивать производство электроэнергии, обеспечивая управляемость неопределенностью спроса и формируя основу для индустриализации и развития производства с высокой добавленной стоимостью.
Кроме того, в странах, не имеющих запасов полезных ископаемых, АСММ могут сократить зависимость от импортируемых ресурсов. АЭС имеют самые низкие риски, связанные с логистикой и перебоями в поставках топлива. В связи с этим «мирный атом» — шанс достижения энергетического суверенитета для таких стран, как Мали, Бурунди, Руанда, Уганда, Зимбабве, Замбия, а интеграция малых атомных энергоблоков может стать оптимальным переходным решением развития энергосистемы и «мостиком» к последующему этапу интеграции блоков средней и большо
Столица Нигерии Абуджа — один из крупнейших потребителей электроэнергии в стране. В городе есть несколько крупных электростанций, но энергодефицит по-прежнему существует, и жители Абуджи часто сталкиваются с отключениями электричества
Стоимость энергии для экономики
Второй аспект позиционирования АЭС касается метода экономической оценки атомных решений.
Наиболее распространенный метод оценки стоимости производства электроэнергии — оценка приведенных затрат на базе LCOE (Levelised Cost of Energy). Данный показатель часто применяется для первоначального ранжирования, отбора и лоббирования вариантов развития генерации. В частности, целый ряд исследований — Lazard, IRENA и др. — показывают: ВИЭ — самая дешевая генерация по параметру LCOE (по сравнению с ТЭС и АЭС). При разработке планов развития энергетики используется схожий подход — метод оценки наименьших приведенных затрат на производство электроэнергии по парку электростанций (Least Cost Generation Plan).
Несмотря на простоту и наглядность, использование таких метрик для выбора структуры генерирующих мощностей может вводить в заблуждение. Такой подход не позволяет оценить реальную доступность программы электрификации для экономики страны, так как применяется в отрыве от макроэкономического планирования, учитывающего совокупную ценность инвестиций для экономики и нагрузку на ВВП страны.
С экономической точки зрения выбор типов генерации существенно влияет на торговый баланс страны и объемы финансовых потоков внутри нее — на то, сколько денег остается в стране, и «оттоки» на другие рынки за счет импорта ресурсов и технологий. В исследовании Kept предлагается новый подход — оценка стоимости источников генерации с точки зрения их стоимости для ВВП — метод Cost to GDP. Для этого Kept предлагает сравнивать источники энергии по стоимости доли импорта в составе LCOE, включая импорт топлива, оборудования и услуг, формирующих нагрузку на ВВП.
Анализ показал, что на рынках — импортерах технологий (то есть в большинстве африканских стран) ценность генерации ВИЭ (Солнце и ветер) для ВВП минимальна, так как 70−90 % стоимости «утекает» зарубежному поставщику в уплату за оборудование и сервис. Такой cash-out-бизнес с преобладанием импортных расходов не позволяет инвестициям задерживаться в стране и не создает точек роста для местной экономики, делая африканские рынки неконкурентоспособными на международном уровне.
С точки зрения ценности для ВВП атомная генерация смотрится намного выигрышнее: доля локальных затрат на жизненном цикле атомного проекта может достигать 40−70 % (против 10−30 % у ВИЭ) за счет использования существенного объема местных инженерно-строительных компетенций, сырьевых материалов и квалифицированной рабочей силы (к примеру, только работа персонала на АЭС составляет 20−25 % стоимости жизненного цикла). В паре с развитием ТЭС в странах с высоким уровнем собственной ресурсной базы (уголь, газ), обеспечивающих до 90 % локализации затрат, реализация атомной программы и развитие местных цепочек поставок становятся ключами к развитию экономик и обеспечению доступности программ электрификации.
Второй аспект позиционирования АЭС касается метода экономической оценки атомных решений.
Наиболее распространенный метод оценки стоимости производства электроэнергии — оценка приведенных затрат на базе LCOE (Levelised Cost of Energy). Данный показатель часто применяется для первоначального ранжирования, отбора и лоббирования вариантов развития генерации. В частности, целый ряд исследований — Lazard, IRENA и др. — показывают: ВИЭ — самая дешевая генерация по параметру LCOE (по сравнению с ТЭС и АЭС). При разработке планов развития энергетики используется схожий подход — метод оценки наименьших приведенных затрат на производство электроэнергии по парку электростанций (Least Cost Generation Plan).
Несмотря на простоту и наглядность, использование таких метрик для выбора структуры генерирующих мощностей может вводить в заблуждение. Такой подход не позволяет оценить реальную доступность программы электрификации для экономики страны, так как применяется в отрыве от макроэкономического планирования, учитывающего совокупную ценность инвестиций для экономики и нагрузку на ВВП страны.
С экономической точки зрения выбор типов генерации существенно влияет на торговый баланс страны и объемы финансовых потоков внутри нее — на то, сколько денег остается в стране, и «оттоки» на другие рынки за счет импорта ресурсов и технологий. В исследовании Kept предлагается новый подход — оценка стоимости источников генерации с точки зрения их стоимости для ВВП — метод Cost to GDP. Для этого Kept предлагает сравнивать источники энергии по стоимости доли импорта в составе LCOE, включая импорт топлива, оборудования и услуг, формирующих нагрузку на ВВП.
Анализ показал, что на рынках — импортерах технологий (то есть в большинстве африканских стран) ценность генерации ВИЭ (Солнце и ветер) для ВВП минимальна, так как 70−90 % стоимости «утекает» зарубежному поставщику в уплату за оборудование и сервис. Такой cash-out-бизнес с преобладанием импортных расходов не позволяет инвестициям задерживаться в стране и не создает точек роста для местной экономики, делая африканские рынки неконкурентоспособными на международном уровне.
С точки зрения ценности для ВВП атомная генерация смотрится намного выигрышнее: доля локальных затрат на жизненном цикле атомного проекта может достигать 40−70 % (против 10−30 % у ВИЭ) за счет использования существенного объема местных инженерно-строительных компетенций, сырьевых материалов и квалифицированной рабочей силы (к примеру, только работа персонала на АЭС составляет 20−25 % стоимости жизненного цикла). В паре с развитием ТЭС в странах с высоким уровнем собственной ресурсной базы (уголь, газ), обеспечивающих до 90 % локализации затрат, реализация атомной программы и развитие местных цепочек поставок становятся ключами к развитию экономик и обеспечению доступности программ электрификации.
Руководство к действию
Африканский континент, без сомнения, крупнейший неосвоенный рынок XXI столетия. Этот рынок уже стал ареной соперничества не только за инвестиции и сбыт, но и, в первую очередь, за «смыслы» и модели развития. Создание и осуществление программы электрификации и энергоперехода Африки — сложная, но реализуемая задача, требующая комплексного подхода к решению вопросов «энергетической бедности», совершенствованию процессов энергетического планирования и адаптации политик финансирования с учетом особенностей африканских регионов.
По оценкам Kept, атомная генерация может сыграть особую роль в развитии энергетики и экономики региона. На горизонте 2060 года доля АЭС в энергобалансе Восточной и Южной Африки может достичь 1/5, а выработка — 950 млрд кВт·ч в год, создав крупнейший рынок строительства АЭС большой мощности и АСММ. Кроме того, АЭС имеет все шансы стать уникальной «точкой сборки» для развития местных цепочек поставки и экономики производств с высокой добавленной стоимостью. Однако позиционирование и упаковка привлекательного коммерческого предложения АЭС в каждой конкретной стране требуют творческого подхода.
Справедливое международное сотрудничество, основанное на принципах человекоцентричности, технологической нейтральности и комплексной оценки социально-экономических, климатических и экологических последствий реализации проектов, — необходимое условие ускоренного развития энергетики и экономики региона. Роль атомных проектов и России в этом процессе может и должна быть существенной для «АЭС сейчас», «через шаг» и в будущем.
Африканский континент, без сомнения, крупнейший неосвоенный рынок XXI столетия. Этот рынок уже стал ареной соперничества не только за инвестиции и сбыт, но и, в первую очередь, за «смыслы» и модели развития. Создание и осуществление программы электрификации и энергоперехода Африки — сложная, но реализуемая задача, требующая комплексного подхода к решению вопросов «энергетической бедности», совершенствованию процессов энергетического планирования и адаптации политик финансирования с учетом особенностей африканских регионов.
По оценкам Kept, атомная генерация может сыграть особую роль в развитии энергетики и экономики региона. На горизонте 2060 года доля АЭС в энергобалансе Восточной и Южной Африки может достичь 1/5, а выработка — 950 млрд кВт·ч в год, создав крупнейший рынок строительства АЭС большой мощности и АСММ. Кроме того, АЭС имеет все шансы стать уникальной «точкой сборки» для развития местных цепочек поставки и экономики производств с высокой добавленной стоимостью. Однако позиционирование и упаковка привлекательного коммерческого предложения АЭС в каждой конкретной стране требуют творческого подхода.
Справедливое международное сотрудничество, основанное на принципах человекоцентричности, технологической нейтральности и комплексной оценки социально-экономических, климатических и экологических последствий реализации проектов, — необходимое условие ускоренного развития энергетики и экономики региона. Роль атомных проектов и России в этом процессе может и должна быть существенной для «АЭС сейчас», «через шаг» и в будущем.
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ