Тенденции глобальной энергоэффективности

С. Шовкопляс

Осенью 2016 г. Международное энергетическое агентство (IEA) обнародовало свой доклад о прогнозах развития глобальной энергоэффективности в кратко- и среднесрочной перспективе (IEA Energy Efficiency Market Report 2016). Этот доклад важен для понимания мировых тенденций, в нем отслеживаются ключевые показатели энергоемкости, интенсивность глобальных инвестиций в энергоэффективность и их влияние. Главный вывод отчета – прогресс очевиден, но на фоне снижения мировых цен на энергоносители он происходит недостаточно быстро

Жить по правилам

Глобальные усилия по снижению зависимости от ископаемых видов топлива и уменьшению общего потребления энергии продолжаются. Главным драйвером этого процесса на фоне снижения цен на энергоносители теперь становятся целенаправленные государственные регулятивные меры и внедрение нормативных документов и стандартов по энергосбережению.

В 2015 году политикой обязательного соблюдения норм по энергоэффективности (стандартами, нормативными и регламентирующими документами, строительными кодексами и обязательными целевыми показателями) были охвачены 30% мирового потребления энергии – по сравнению с 11% в 2000 г. Например, в промышленном секторе ограничительными нормами теперь регламентировано 37% всех потоков потребления энергии. Наиболее показательным в этом смысле стало внедрение стандартов в области освещения – благодаря им нормы потребления мировой энергии на освещение увеличили охват с 2% в 2000 г. до 63% в 2015 г.

Теперь в мире уже треть всего использования энергии подчиняется стандартам, которые определены кодексами потребления энергии в строительстве (BEC) и стандартами минимальной энергоэффективности (MEPS) на оборудование.

Наиболее серьезные ограничительные меры были утверждены в жилищном секторе в области отопления и горячего водоснабжения зданий. Стандарты, влияющие на потребление энергии зданиями на отопление помещений и ГВС, в частности, с 2005 года ужесточились более чем на 40%.

Новый индекс IEA, отражающий темпы улучшения в области политики ограничений потребления энергии (Индекс Прогресса Политики Энергоэффективности, EPPI), показывает темпы улучшения энергоэффективности благодаря изменениям в нормативно-регламентирующих документах и оценивает их влияние на конечное потребление энергии. На глобальном уровне EPPI улучшился на 7,3% по сравнению с 2005 г. Жилищный сектор показал наибольшее улучшение EPPI (на 15%) за счет внедрения повышенных требований стандартов по экономии энергии на отопление и охлаждение помещений, нагревание воды и потребление энергии бытовой техникой.

Имеется значительный потенциал от внедрения обязательных мер по экономии энергии. Если бы в качестве обязательных норм были повсеместно внедрены технические стандарты с показателями лучших в своем классе устройств по уровню потребления энергии (на кондиционирование воздуха, отопление помещений, нагревание воды и освещение), то это бы уменьшило мировое потребления энергии в жилищном секторе на 13 эксаджоулей энергии (ЭДж, 1018 Дж) или на 14%.

Драйверы инвестиций в энергосбережение

Для того, чтобы понять, как будут развиваться инвестиции в области энергоэффективности, нужно понимать, какие ключевые силы ими движут. Целенаправленная политика может стимулировать «спрос» на инвестиции в энергоэффективность. Информирование может преодолеть недостаточную осведомленность о преимуществах энергоэффективности и переоценку величины предварительных затрат, занижая эффект от будущей экономии энергии. Выверенная политика может также создавать новые рынки изделий или услуг по энергоэффективности за счет таких механизмов, как налоги и обязательства по энергосбережению, прямые финансовые стимулы (скидки или налоговые льготы для эффективного оборудования и технологий).

IEA выделяет пять категорий инструментов для достижения целевых показателей энергоэффективности:

• обязательные стандарты (например, MEPS и BEC);
• обязательные целевые показатели по энергосбережению и специальные обязательства по экономии энергии;
• маркирование и информационные метки (например, этикетки, удостоверяющие, что данная продукция соответствует определенному уровню потребления энергии);
• финансовые стимулы (например, субсидии для энергоэффективных изделий или практика специальных условий по энергосбережению на аукционах или тендерах);
• финансовые ограничители (например, налоги на потребление энергии или штрафы за выброс парниковых газов).

Мировое сообщество ставит перед собой достаточно амбициозные цели – национальные показатели снижения потребления первичной энергии к 2030-му году у большинства промышленно-развитых стран, подписавших Парижское соглашение в 2015 г., находятся в пределах, позволяющих снизить уровень выбросов парниковых газов примерно на 30%.

По оценке IEA, чтобы достичь «климатических целей» согласно парижскому соглашению, глобальное потребление энергии к 2030-му году должно сократиться не менее чем на 600 Mtoe (миллионов тонн нефтяного эквивалента, млн. т н.э.). Это примерно в три раза превышает нынешнее годовое потребление энергии такой страны, как Канада. При этом развитым странам (из Организации экономического сотрудничества и развития, ОЭСР) предстоит уменьшить потребление энергии к 2030 г. более, чем на 235 Mtoe, (рис. 1).

Рис. 1. Цели по энергоэффективности согласно национальным обязательствам стран-участников Парижского соглашения 2015 г

Надо отметить, что украинским проектом документа «О Национальном плане действий по энергоэффективности на период до 2020 года» предусмотрено достижение в 2020 году национальной индикативной цели по энергосбережению в размере всего 9% от среднего показателя конечного внутреннего энергопотребления за период 2005-2009 гг., что составляет 6,5 млн. т н.э. Кроме того, проект Национального плана действий определяет промежуточную цель – в 2017 году сократить общее энергопотребление на 5%. Это весьма скромные цели.

Энергосберегающие нормы и регламенты

Особая роль в глобальном энергосбережении отводится нормативно-регламентирующим документам и национальным стандартам. Рис. 2 демонстрирует «покрытие» энергосберегающими стандартами общего потребления ископаемых энергоносителей с разбивкой по отраслям. В период с 2000 по 2015 г., доля глобального «покрытия» стандартами потребления минерального топлива выросла с 11% до 30%, в результате чего связанное с этим фактором абсолютное потребление из традиционных источников энергии сократилось в общей сложности на 115 ЭДж. Совсем недавно доля потребления энергии, охватываемой стандартами, выросла еще на процент: с 29% в 2014 г. до 30% в 2015 г. (что соответствует глобальному уменьшению потребления первичной энергии на 6,3 ЭДж).

Рис. 2. Рост влияния нормативно-регламентирующих документов и национальных стандартов по энергосбережению

Страны по-разному выстраивают свою политику стандартизации и регламентирования в области энергосбережения. На рис. 3 представлена карта-схема, показывающая степень регулирования той или иной отрасли с обязывающими стандартами и общее потребление энергии в этой стране. В Китае и Индии промышленность составляет самую большую долю, охваченную ограничениями потребления энергии. В США и ЕС потребление энергии в промышленности регламентировано намного меньше, чем для транспорта. Однако ограничения для пассажирского транспорта в США действуют с начала с 1970-х годов, а в ЕС подобные ограничения были введены лишь в 2009 г. Размер сектора означает долю затрат энергии по секторам экономики в общем энергобалансе, а масштаб представления сектора на схеме показывает, насколько глубоко потребление энергии в этой отрасли уже регулируется национальными нормами, и насколько эти нормы ограничивают энергоемкость в данном секторе экономики.

Рис. 3. Степень охвата стандартами энергоэффективности потребления энергии по секторам экономики в разных странах на начало 2016 г

Ответственность потребителя

Традиционно, обязательные нормы и правила энергоэффективности имели довольно узкий диапазон направленности для конечных потребителей: легковой транспорт, отопление и охлаждение помещений, нагрев воды. В период с 2000 по 2015 года обязательность была существенно расширена, охватывая практически все сферы конечного потребления энергии. Наибольший рост влияния относится к освещению, почти в два раза вырос охват стандартами отопления помещений, кондиционирования воздуха и нагрева воды (рис. 4). На этой схеме отдельно не выделены данные по охвату энергосберегающими политиками для некоторых видов конечного потребления, таких как производственные процессы в индивидуальных хозяйствах, приготовление пищи, 2-х и 3-х колесные транспортные средства, внедорожники, сельскохозяйственная техника, а также использование энергоносителей для неэнергетических целей (например, нефтепродуктов, как технологического сырья).

Пять первых из восьми основных конечных применений энергии, показанных на этой схеме (рис. 4), глобально влияют на более чем 30% мирового энергопотребления. Этим объясняется увеличение внимания к нормам энергосбережения в потребительском сегменте.

Рис. 4. Секторы и доля конечного потребления энергии в мире, охваченные нормами по энергоэффективности, 2000 и 2015 г

Оценивать влияние ограничителей, введенных стандартами для потребительских товаров, достаточно сложно, поскольку в итоге товары выбирает потребитель. Здесь IEA применило такой подход: например, если национальное регулирование той или иной страны устанавливает минимальную эффективность водонагревателя 80% в 2005 г. и 90% в 2015 г., то считается, что политика энергосбережения укрепилась на 13%. Прямо заставить потребителя приобретать тот или иной товар нельзя, однако энергосберегающая политика работает здесь таким образом – вводятся ограничения или запрет на производство или продажу энергозатратных изделий. Из диаграммы (см. рис. 4) видно, например, что почти 64% мирового потребления энергии на освещение теперь регулируется энергосберегающими стандартами, в основном – для изделий.

Покрытие нормами энергосбережения электродвигателей по-прежнему остается ограниченным, хотя за последние 10 лет большинство стран внедрили стандарты и для них. Медленные изменения здесь объясняются тем, что большинство стандартов в этой области были введены недавно, а замена существующих работающих двигателей происходит медленно. В настоящее время почти 9 из 10 проданных электродвигателей охвачено новыми стандартами; по мере замены моторов, отработавших свой ресурс, энергосберегающая техника резко увеличит свою долю и в этом сегменте. Ограничения для грузовых транспортных средств тоже остаются очень низкими. Только 4 страны внедрили обязательные политики для этого сегмента конечного потребления энергоносителей.

Сколько можно сэкономить в домах?

Потенциал экономии энергии и расширение действия стандартов энергоэффективности оборудования, применяемого в зданиях, имеют неразрывную связь. Две трети мирового потребления энергии в зданиях по-прежнему не охвачены стандартами минимальной энергоэффективности оборудования (MEPS).

Что можно было достичь к началу 2016 г., если бы строительные технологии и инженерное оборудование зданий были бы полностью нормированы стандартами трех уровней: средние мировые стандарты; глобальные стандарты с характеристиками лучших изделий в своем классе; и новые стандарты, обеспечивающие показатели наилучших достигнутых технологий (НДТ)? Это показывает схема на рис. 5. Стандарты глобального среднего уровня представляет собой средние значения среди существующих технологий каждого типа для зданий, они описаны «средними» MEPS. Стандарты лучших показателей в своем классе в мире представляют собой стандарты с уровнем характеристик наиболее эффективных решений для данного типа строительных технологий, таких, например, как минимальная эффективность освещения среди ламп флуоресцентного типа. Новый уровень стандартов на основе НДТ приводит все технологии к показателю НДТ в отрасли. Например, минимальное значение НДТ на потребление энергии для освещения привело бы требования к характеристикам потребления светодиодных (LED) осветительных приборов.

Рис. 5. Влияние «жесткости» требований стандартов на потенциал экономии энергии в зданиях

Если бы были реализованы «средние MEPS» для охлаждения помещений, обогрева зданий, горячего водоснабжения и освещения, глобальная экономия энергии от этого в 2015 году была бы порядка 6 ЭДж, то есть примерно 6% от мирового потребления энергии в жилищном секторе. А внедрение самых «лучших MEPS» глобально уменьшило бы мировое потребление энергии в жилищном секторе на 14% (13 ЭДж). Самый большой потенциал экономии кроется в отоплении помещений, где имеется большой разрыв между средним и лучшими MEPS. Экономия энергии на освещение при наилучших MEPS была бы в 3 раза больше, поскольку расширение действия самого лучшего MEPS потребовало бы глобального использования светодиодов и компактных люминесцентных светильников для всего освещения в мире и полного отказа от менее эффективных изделий.

Итак, имеется «неудовлетворенный потенциал» энергоэффективности зданий, который показывает, что существующие MEPS все еще далеки от лучших в своем классе, и что ужесточение требований стандартов потенциально помогло бы существенно уменьшить глобальные затраты первичной энергии, как, например, для освещения – еще на 52%.

Большинство стандартов для инженерного оборудования зданий устанавливают минимальный уровень характеристик по энергосбережению, и эти уровни часто далеки от НДТ (рис. 5). В отоплении помещений, например, показательны НДТ тепловых насосов, которые могут быть в 5 раз эффективнее по сравнению с существующими стандартами. Если бы НДТ на тепловые насосы был повсеместно принят с 2000 г., глобальная экономия энергии в результате этого составила бы примерно 38% мирового потребления энергии в зданиях.

Важно отметить, что потенциал доли потребления энергии различными видами конечного использования, изображенный на рис. 5 для 2015 г., в ближайшие десятилетия изменится в сторону увеличения. Спрос на энергию для охлаждения помещений будет расти быстрее любого вида конечного использования энергоресурсов в зданиях, он увеличится более чем в 2 раза к 2030 г. В результате этого, потенциал глобальных стандартов для охлаждения помещений окажется существенно больше в 2030 г., чем в 2015 г. То же самое относится ко всем видам потребления энергии в зданиях.

Фактор цены энергоносителей

Нынешняя мировая тенденция к снижению цен на энергоносители поддерживается, в частности, увеличением доли возобновляемых источников энергии и внедрением мероприятий по энергоэффективности. Но это же играет злую шутку с инвестированием в энергоэффективность! Мировые игроки на рынке традиционных энергоносителей, стремясь сохранить рынок, снижают цены, чем уменьшают экономическую мотивацию для внедрения энергоэффективных технологий, требующих значительных капитальных вложений.

Примером может стать ситуация с ценой Газпромовских поставок в Европу. Этой осенью цена за российский газ на границе Германии показала новый минимум – $ 4,01 за 1 MMBtu (МБТЕ, 1 миллион британских тепловых единиц – это примерно соответствует 28,48 м3 газа). В 2015-м средняя стоимость была 6,01 $/MMBtu, в 2014-м 10.04 $/MMBtu, в 2013-м – 10,93 $/MMBtu, в 2012-м 11,57 $/MMBtu, а 2011-м – 12,11 $/MMBtu. То есть, за 6 лет цена за импортируемый газ в Германии уменьшилась более чем втрое. Это резко увеличивает сроки возврата крупных вложений в мероприятия по энергоэффективности и отрицательно влияет на инвестиционную активность большого бизнеса.

Статистика снижения цен у конечного потребителя намного скромнее. Например, средняя розничная цена газа в домохозяйствах Франции осталась такой же, как и в 2013 г., в Германии же – снизилась всего на несколько процентов. Учитывая относительно скромные цифры падения цен природного газа и цен на электроэнергию в быту в 2015 г., очевидно, что слишком рано определять влияние снижения цен на энергоносители на индивидуальные вложения в энергоэффективность.

Инвестиции в энергоэффективность в секторе жилья и общественных зданий в 2015 г. продолжали увеличиваться (о чем будет сказано ниже). Обычно рост цен на энергоносители (что активно происходило в Европе с 2005 г., например, тариф на газ в Великобритании с 2005 по 2015 г. вырос более чем в 1,67 раз) вызывают у конечного потребителя более сильные инвестиционные ответы, чем в случае снижения цен. Этот «асимметричный» ответ «частника» IEA объясняет более полно о пользе инвестиций в энергосберегающие технологии, которые потребитель получил в период роста цен на энергоносители.

Несколько цифр о 2015 г.

Глобальные инвестиции в энергоэффективность в зданиях в 2015 г. оцениваются IEA цифрой $ 118 млрд. (в том числе для бытовой техники и освещения), на транспорте – $ 64 млрд., а в промышленности – $ 39 млрд.

Распределение глобальных инвестиций в энергосбережение было крайне неравномерным. На долю США, Китая, Германии и Франции приходилось более $ 86 млрд, или 73% глобальных инвестиций в энергоэффективность зданий. В экономичность транспорта США, ЕС, Китая вложили более 75% мировых инвестиций – в основном, в легковые транспортные средства. Системы энергетического менеджмента и эффективные двигатели привлекли более половины от общего объема инвестиций в энергоэффективность промышленности. И здесь крупнейшими мировыми инвесторами стали именно США, ЕС и Китай.

Мировые инвестиции в экономию энергии в зданиях в 2015 г. продолжили расти. Инвестиции в эффективную бытовую технику в 2015 г. составили $ 12 млрд. За счет введения стандартов в период между 2005 и 2015 гг., улучшающих более чем на 16% средний уровень характеристик потребления энергии для основных категорий бытовой техники (холодильников, стиральных машин и осветительных приборов), за последнее десятилетие было сэкономлено 1250 тераватт-часов (ТВт•ч) электроэнергии.

В 2015 г. было проинвестировано $ 15 млрд. долларов в здания с «нулевым потреблением энергии» (ZEB), и это при том, что во всем мире соответствующие регуляторные политики пока находятся в зачаточном состоянии. Из этих инвестиций $ 12,5 млрд. пошло именно на повышение энергоэффективности таких зданий, а $ 2,5 млрд. было вложено на разработку техники для использования в них возобновляемых источников энергии. Пока только Европейский Союз создал основу политики для распространения зданий типа NZEB (зданий с почти нулевым потреблением энергии), и в настоящее время ЕС доминирует на строительном рынке с объемом инвестиций в ZEB и NZEB и на сумму более чем $ 14 млрд.

Лидерами инвестиций в энергосбережение промышленности в 2015 г. стали энергосервисные фирмы и компании (ЭСКО). Например, в Китае инвестиции в экономичность отрасли энергетики за счет «контрактов по энергетической эффективности» (EPC) с ЭСКО составили в прошлом году свыше $ 8 млрд.

Энергосбережение в зданиях – глобальный тренд

Прирост инвестиций в энергоэффективность в 2015 г. в трех секторах экономики, включая дополнительные расходы, оцениваются IEA суммой $ 221 млрд., и она теперь составляет чуть менее 14% от 1,6 триллионов долларов США, потраченных за прошлый год в мире на инвестиции в глобальное энергоснабжение.

Наибольшая сумма прироста энергосберегающих вложений приходится на здания, включая бытовую технику и освещение. Это более чем $ 118 млрд. (53%), что значительно превышает суммы на энергосбережение транспорта (29%) и промышленности (18%) вместе взятых. Общие расходы на энергоэффективные товары и услуги по энергосбережению в зданиях составили $ 388 млрд. Это почти 8,5% от 4,6 триллионов долларов США, потраченных на строительство новых и на ремонт существующих зданий по всему миру. На рис. 6. приведены суммы с разбивкой по направлениям вложений.

Рис. 6. Прирост общих объемов расходов и дополнительных вложений в 2015 г. в энергоэффективность в трех секторах: здания; промышленность и транспорт

Расходы на HVAC (отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха) – второй по величине сектор вложений после совершенствования теплоизолирующих характеристик оболочек зданий. Вслед за этим идут расходы на улучшение бытовой техники и осветительного оборудования.

Учет инвестиций в энергоэффективность более сложен, чем учет других инвестиций энергетического рынка из-за факторов, которые включают в себя значительно большее число инвесторов, переменные данные основных и дополнительных инвестиций. Отчет IEA, составленный путем учета прироста расходов на энергоэффективные товары по их покупной цене, показывает увеличение общего объема инвестиций в годовом исчислении. Такая оценка более корректна по сравнению с другими видами инвестиций (например, в энергоснабжение), поскольку она отражает дополнительные расходы, необходимые для обновления эффективности и экономии энергии.

Главные тренды в области энергосбережения инженерного оборудования в зданиях в кратко- и среднесрочной перспективе – рост затрат энергии на охлаждение помещений и совершенствование соответствующей техники HVAC. Благодаря действию принятых ранее MEPS, уровень цен на энергоэффективное инженерное оборудование HVAC, бытовую технику и системы освещения существенно упал, что активизировало спрос на энергосберегающие изделия. На энергоэффективное охлаждение помещений, большие и малые кондиционеры сейчас приходится наибольшая доля оборота и прироста инвестиций в категории HVAC (рис. 7).

Рис. 7. Общий объем расходов и прироста инвестиций в энергоэффективную технику, оборудование и освещение в зданиях, 2015 г.

В целом, прирост инвестиций в энергоэффективность основных инженерных систем, оборудования зданий и освещения (изделий и связанных с ними услуг) в 2015 году был оценен суммой $ 62 млрд. долларов США при общих затратах на них $ 151 млрд. (рис. 7). Инвестиции в энергосберегающие изделия продолжат расти, что, в конечном счете, приведет к увеличению экономии энергии в новых и существующих зданиях. Освещение пока что имеет самую большую долю прироста инвестиций (39%), вызванную затратами на покупку компактных люминесцентных, светодиодных (LED) ламп и светильников. На энергоэффективное охлаждение помещений, большие и малые кондиционеры воздуха приходится наибольшая доля мировых инвестиций в категории HVAC.

Драйверы глобальных инвестиций

Политика дальнейшей имплементации и ужесточения требований энергосберегающих стандартов останется главной движущей силой, устойчивым драйвером рынка для повышения эффективности использования энергии в зданиях. Общее потребление энергии в зданиях вырастет (рис. 8), поэтому важность энергоэффективности продолжит усиливаться.

Рис. 8. Глобальное конечное потребление энергии в зданиях по секторам, начиная с 2005 г., и прогноз IEA до 2030 г.

Улучшение стандартов энергоэффективности во всем мире позволило повысить энергоэффективность и в строительном секторе в целом, иначе изменения в нем просто застопорились бы. Требования по энергоэффективности для существующих зданий заставляют все большее внимание уделять поиску недорогих мероприятий по повышению энергоэффективности среди технологий и изделий с коротким сроком службы, которые можно часто менять. К таким изделиям относятся многие из товаров бытовой техники, оборудования и освещения, которые в настоящее время уже регулируются MEPS.

Вопреки распространенному мнению, цены на изделия с широкой имплементацией MEPS скорее всего не будут расти, т.к. на ценовые тенденции гораздо большее влияние оказывают другие экономические и конкурентные факторы. Исследования IEA показали, что когда MEPS стабильно действуют, а сами изделия полностью конкурентоспособны на рынке, то цены изделий длительного пользования существенно падают, а уровень их энергоэффективности только возрастает.

Общая тенденция в области энергоэффективности в кратко- и среднесрочной перспективе – возрастание роли регламентирующих документов, заставляющая массово выпускать на рынок более экономичные изделия, которые в условиях конкурентной среды становятся дешевле и доступнее потребителям, таким образом, повышая общую энергоэффективность в мире. Именно конечный массовый потребитель становится в итоге самым крупным инвестором в глобальное энергосбережение, «голосуя» за энергоэффективные изделия и технологии своим кошельком.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok.  Долучайтесь!

Переглянуто: 6 502