Сколтех готовит инициативу по запуску программы в области перехода к новым источникам энергии, Energy transition initiative. По мнению директора Центра добычи углеводородов Сколтеха профессора Михаила Спасенных и его коллеги по Центру, профессора Дмитрия Писаренко, вице-президента компании «Тоталь» Россия по R&D, инициатива могла бы позволить Сколковскому институту науки и технологий стать одним из ведущих академических партнеров крупнейших энергетических компаний Европы в этой области.
По данным Международного энергетического агентства (МЭА), ископаемые топлива составляют 80% в мировом энергетическом балансе. «В энергетическом балансе в целом по миру ничего кардинально не изменилось, хотя для ряда европейских стран изменения существенны. Но главное, что изменилось, – это отношение к данной ситуации, человечество все больше осознает необходимость двигаться к чистым технологиям», - говорит в интервью Sk.ru Михаил Спасенных.
Можно по-разному объяснять причины глобального потепления, но никто не спорит с тем, что оно есть, и что выбросы CO2 таким изменениям способствуют.
Наряду с климатическими катаклизмами происходят технологические сдвиги, такие, как широкое распространение электромобилей, особенно в Европе, Китае, других регионах. И в этих регионах налицо изменение баланса: нужно меньше автомобильного топлива и больше электричества, в результате чего спрос на топливо начинает падать.
Тем временем отмечаются определенные сдвиги в водородной энергетике. Новые исследования, разработки приближают использование водорода как энергоносителя вместо бензина или вместо электричества (аккумуляторов), и это тоже начинает сказываться на том, какую продукцию должны выпускать энергетические компании.
Сколтех первым из российских университетов мог бы войти в элитный клуб академических партнеров глобальных энергетических компаний. Фото: Sk.ru
«Компаниям, которые занимаются добычей, производством и переработкой углеводородов, производством топлив, надо понимать, куда идет мир, - считает г-н Спасенных. - И концепция energy transition, сформировавшаяся за последние годы, сейчас активно обсуждается. Этот тренд создает и определенные риски, и определенные возможности для индустрии; тот, кто быстрее сориентируется в этой ситуации, получит конкурентное преимущество. Наш Центр и Сколтех хотели бы начать заниматься этими разработками. Тем более, что на них появился спрос, прежде всего, у зарубежных компаний. В России понимание этой ситуации тоже, пусть медленнее, но приходит».
«Тренд на возобновляемую зеленую энергию неостановим»
Цитата, вынесенная в подзаголовок, принадлежит CEO глобальной энергетической корпорации AES Андресу Глуски. Его компания занимается генерацией электроэнергии по всему миру и производит литий-ионные батареи. Как заметил Глуски в интервью The Washington Post, во время шатдауна люди от Вашингтона до Нью-Дели увидели преимущества жизни под чистыми небесами, и они не захотят возвращаться к тому порядку вещей, который существовал до пандемии, утверждает он.
Об энергетическом переходе говорил в июле президент компании Total в интервью Le Point, которое французский журнал озаглавил «Патрик Пуянне: “Исторический переход, на который я надеюсь».
Логика его рассуждений такова. Компания больше не рассматривает для себя альтернативы: хотим или не хотим включаться в энергетический переход. Мы поняли, что такой альтернативы просто не существует. Патрик Пуянне говорит: я надеюсь, что этот переход совершится, что мы делаем правильное, хорошее дело. К чему и призываем всех остальных.
300 лет назад человечество для выработки энергии сжигало древесину, затем перешло на уголь, от угля – к нефти, от нефти – к газу, от газа к ядерной энергии, к возобновляемым источникам энергии. Все это обеспечивалось технологическими прорывами, говорится в выступлении мсье Пуянне, выложенном на корпоративном сайте. «Нам потребуется еще много технологических прорывов для того, чтобы встретить завтрашний день энергии: цифровизация, накопление энергии, возобновляемые источники; улавливание, использование и захоронение углерода. Все это крупные технологические области, которые нам необходимо развивать и совершенствовать».
Директор Центра добычи углеводородов Сколтеха профессор Михаил Спасенных. Фото из личного альбома
Корпорация BP еще в июле 2000 г. запустила рекламную кампанию для продвижения корпоративного слогана «Beyond Petroleum», бюджет которой составлял $200 млн. По прошествии 20 лет новый глава корпорации Бернард Луни заявил в программной речи в феврале с.г., через неделю после вступления в должность, что BP должна «заново изобрести себя», исходя из того, что, как он выразился , «мировой углеродный бюджет небезграничен, и он быстро заканчивается; нам необходим столь же быстрый переход к нулевому уровню». Такой переход Луни назвал одновременно и вызовом, и «огромной возможностью». «Мы хотим измениться: это правильно для мира, и это правильно для BP», - сказал Бернард Луни, которого цитирует Forbes.
От рынка продавца к рынку покупателя
По мнению профессора Дмитрия Писаренко, вице-президента компании «Тоталь» Россия по R&D, крупнейшие европейские корпорации приняли неизбежность энергетического перехода, в том числе, под сильнейшим общественным давлением, и теперь уже сделали Energy transition частью своей стратегии.
Европейский союз в настоящий момент находится в переходной стадии, когда фискальные и финансовые меры сочетают тактику кнута и пряника, побуждая энергетические компании (а практически все нефтяные и газовые мейджоры предпочитают сегодня называть себя именно так) к уменьшению углеродного следа. И эта тактика срабатывает.
О чем свидетельствует крупнейший проект Northern Lights, который сейчас реализуется в Северном море недалеко от побережья Норвегии. В старое истощенное месторождение со всей Европы везут на газовозах сжиженный CO2 и обратно туда закачивают. Компании получают за это так называемые «зеленые бонды» (green bonds). Это еще не официальная параллельная валюта, но на многих европейских биржах их уже можно конвертировать. Компания, заработавшая «зеленые бонды» на добрых делах по улавливанию, сжижению и закачке в хранилища CO2, может обменять их на евро: кстати, это распространяется не только на собственно европейские корпорации, о чем не все в России осведомлены.
«Если вы включились в зеленую экономику, - а в рамках Евросоюза ее невозможно игнорировать, - но при этом продолжаете выбрасывать в атмосферу CO2 или импортировать энергоносители с “тяжелым” углеродным следом, у вас пока что есть возможность частично компенсировать это за счет соответствующих мер по снижению выбросов парниковых газов в других проектах, хотя скоро и эта возможность постепенно будет закрываться - рассуждает вице-президент «Тоталь» Россия по R&D. - Ну а дальше в планах европейцев обсуждается установление своего рода углеродной пошлины на границах Евросоюза. Т.е. импорт энергоносителей станет облагаться пошлинами, которые будут рассчитываться на основе полного углеродного следа этих энергоносителей». Cобеседник Sk.ru ссылается на принятый в конце прошлого года документ European green deal. Иными словами, в обозримом будущем появится дополнительная экономическая составляющая для ввозимой в ЕС «не зеленой» энергии.
До сих пор условия на глобальном рынке энергоносителей, как правило, диктовал продавец. Энергетический переход можно рассматривать как постепенное формирование рынка покупателя, по крайней мере для такого важного региона как Европа, интерпретирует ситуацию г-н Писаренко.
Из последних событий, на которые из-за пандемии не все обратили внимание, профессор Писаренко выделяет фактическое формирование глобального синдиката крупных инвестиционных банков, который принял за правило: ни одного центра кредитов на проекты, связанные с ископаемым топливом. К этому синдикату примкнули многие крупнейшие мировые игроки на финансовом рынке. Таким образом компания, планирующая сегодня добычу углеводородного сырья, будет вынуждена обращаться к альтернативному пулу кредиторов, у которого условия кредитования гораздо хуже рыночных. То есть фактически кредиты на разведку и разработку новых месторождений угля, нефти и газа стали существенно дороже.
«Наряду со спадом потребление это привело к тому, что в мире за последние полтора года капитальные затраты на сейсморазведку и разведывательное бурение на нефть и газ упали до исторических минимумов», - говорит он.
Интерфейс Сколтех - индустрия
В конце прошлого года Дмитрий Писаренко совершил свой собственный «энергетический переход», если позволительно так выразиться. Он не чужой человек для индустрии, проработав большую часть своей карьеры в международных и российских нефтегазовых компаниях, но в последнее время занимался исследованиями и преподавал в Сколтехе. После того, как, сохранив профессорскую позицию в Сколтехе, г-н Писаренко был назначен вице-президентом «Тоталь» по R&D, в его видении глобальной энергетики появилось много новых элементов. «Моя новая роль в Сколтехе – на интерфейсе между академической и прикладной наукой, с одной стороны, и меняющейся на глазах глобальной энергетической индустрией - с другой : помочь правильно построить этот интерфейс, настроить его, чтобы наши ученые и студенты грамотно работали с ведущими энергетическими компаниями, делали то, что сегодня востребовано».
Профессор Дмитрий Писаренко, вице-президент компании «Тоталь» Россия по R&D. Фото из личного альбома
В качестве иллюстрации профессор Писаренко указывает на опыт собственного подразделения R&D «Тоталь», где, начиная с 2019 года, приоритет в исследованиях и разработках был отдан новым направлениям, связанным с возобновляемыми источниками энергии, генерированием, распределением и накоплением электроэнергии, водородным технологиям, технологиям для улавливания, использования и захоронения углерода и другим направлениям, многие из которых раньше не были представлены в корпоративном R&D. «На этом фоне естественным образом многие традиционные нефтегазовые тематики утрачивают свою былую приоритетность, - говорит он. - Для совместных исследовательских работ с глобальной энергетической компанией хорошему университету в принципе всегда есть что предложить: грамотные специалисты с современными знаниями, высокотехнологичные лаборатории с прекрасным оборудованием, талантливые студенты и аспиранты. Но тематики и задачи в глобальной энергетике поменялись за последние пару лет настолько, что многие направления, по которым университеты привыкли сотрудничать с индустрией, сегодня утратили приоритет, и пытаться найти для них финансирование просто бессмысленно. Поэтому, находясь на “внешнем контуре” корпоративных исследований и разработок, успешные университетские команды должны прежде всего обращать внимание на те направления, где наблюдается нехватка внутренних ресурсов и компетенций».
Говоря о том, как поменялись задачи энергетической компании, вице-президент «Тоталь» Россия приводит пример. Нетрадиционные запасы, сланцевая революция - это все еще важная тема для российской нефтегазовой отрасли и для Центра добычи углеводородов Сколтеха. А вот компания «Тоталь» из этой тематики вышла целиком. Другой совсем свежий пример, на который многие наверняка обратили внимание: «Тоталь» полностью вышла из проекта по добыче нефти из канадских нефтяных песков, списав на $8 млрд соответствующих активов. Многие аналитики рассматривают это решение как знаковое в условиях снижения глобального спроса на нефть и реализации стратегических целей компании по снижению углеродного следа производимых энергоносителей.
В других компаниях это, может быть, происходит не так радикально, но, тем не менее, тренд - на темы, связанные с электричеством, батареями, с конверсией метана, с водородом; энергоэффективными технологии; новыми полимерами, пластиками, в свойства которых будет заложена возможность их многократной переработки без ущерба окружающей среде. Пластмассы - это продукт нефте- и газо-химии, и в мировом океане – да и на суше – отходов из них скопилось такое астрономическое количество, что искать выход из сложившейся ситуации должны, в первую очередь, именно те, кто их и произвели и производят. В итоге тема с пластиком, его переработкой и циклическим использованием выходит на первые места во всех энергетических компаниях.
«Вот в чем суть инициативы по энергетическому переходу: если Сколтех первым осознает себя большим европейцем, чем остальные университеты, то он сможет занять уникальную позицию, - подчеркивает вице-президент “Тоталь“ Россия. - На ближайшие годы у европейских энергетических компаний есть значительные средства и новые интересные направления исследований, которые вместе с такими компаниями можно осваивать и развивать востребованные продукты и технологии. Этим было бы неразумно не воспользоваться».
По словам профессора Михаила Спасенных, число потенциальных партнеров Центра добычи углеводородов не ограничивается энергетическими компаниями. В частности, Центр вместе с Институтом высокотемпературной электрохимии Уральского Отделения РАН подал заявку на грант по теме, непосредственно связанной с одной из важных составляющих зеленой энергетики. Речь идет о водороде и использовании его в топливных элементах.
До недавнего времени двигатели на водородных ячейках выглядели скорее научной фантастикой, нежели практическим проектом, – не по техническим, а по сугубо финансовым причинам: одна из самых перспективных технологий была запретительно дорога. Но сейчас топливные элементы начинают стоить примерно столько же, сколько двигатель внутреннего сгорания в расчете на киловатт мощности; пока они все равно дороже, но быстро прогрессируют.
«Наши партнеры развивают технологии топливных элементов, а у нас - новые технологии производства водорода при нефтедобыче, т.е. закачка в содержащий метан пласт пара и генерация водорода в пластовых условиях. Кроме того, есть еще много других процессов, которые можно оптимизировать для производства водорода», - указывает Михаил Спасенных.
По тематике к этому примыкает проект, который Сколтех сейчас обсуждает с компанией статусом обладают лучшие мировые университеты, а из российских первым в этот элитный клуб вполне мог бы войти Сколтех. Но для того, чтобы этот статус подтвердить, нужно, чтобы у нас набралась солидная обойма совместных научно-исследовательских проектов по темам, которые сегодня актуальны и приоритетны в новой глобальной энергетике»Газпромнефть». «То, что мы предлагаем компании, наполовину связано с водородом и таким образом входит в энергетический переход», - замечает директора Центра добычи углеводородов.
Вечная мерзлота: еще один вызов и возможность
«В нашем Центре добычи углеводородов Сколтеха мы обсуждаем совместный проект с “Тоталь” по вечной мерзлоте и газовым гидратам, которые в ней часто сосредоточены, - добавляет Дмитрий Писаренко. – Тут дополнительным триггером может выступить печально известный инцидент с разливом дизельного топлива на Таймыре. Согласно одной из основных версий, главная причина этой аварии – ухудшение прочностных свойств мерзлотного грунта в результате необычно теплой зимы, и, как следствие, потеря устойчивости свайного фундамента резервуара. Сколтех уже имеет успешный опыт сотрудничества с “Тоталь” по тематикам, связанным с вечной мерзлотой. Сейчас эта тематика может дополнительно рассматриваться под новым углом, так как она напрямую связана с климатическими рисками попадания метана из гидратов в атмосферу. Запасы метана в гидратах - гигантские; по всему миру они больше, чем содержат все месторождения природного газа вместе взятые. А метан гораздо более коварный парниковый газ, чем CO2. Мы в основном про CO2 говорим – видимо, потому, что вырабатываем его в процессе промышленной деятельности, а если позволить метану, содержащемуся в гидратах, попасть в атмосферу, то потенциальный эффект на глобальный климат может быть в разы сильнее».
Здесь двойной подход: как в условиях вечной мерзлоты строить, а то, что построено, включая такие промышленные объекты, как гигантские заводы СПГ, каждый из которых не один миллиард евро стоит, - обезопасить. Есть риски геомеханические, а есть – климатические: это две темы в одной. Эта тематика актуальна для компании, и в Сколтехе есть уникальный набор компетенций в данной области. То есть на новом этапе исследований речь идет не о том, как добыть метан из гидратов и, например, сжечь его на электростанции, а о том, как безопасно строить и эксплуатировать высокотехнологичные объекты в условиях вечной мерзлоты и одновременно бережно относиться к хрупкой арктической экосистеме.
Программа Energy transition initiative не предполагает создания каких-либо новых административных структур в силу своего междисциплинарного характера, поясняет Михаил Спасенных.
«Есть стандартный путь, когда появляется некая важная тема, и университет создает под нее Центр исследований, разработок и образования, - говорит он. – Такой путь здесь не самый эффективный, потому что тематика распределена между разными центрами. И мы решили попробовать сгенерировать инициативу, которая предполагает активное участие коллег из этих центров».
Одна из возможных идей – батареи. Total подтвердила свой стратегический интерес к ней, купив за $1,1 млрд крупнейшего европейского производителя батарей Saft в 2016 г. Предполагается, что разработки будут применимы для транспортных решений и для energy storage, для сглаживания пиков от возобновляемых источников энергии. В Total есть программа R&D, которая ведет работы по данной тематике, и в Сколтехе есть целый Центр, который занимается и батареями, и катодными материалами. «Надо, чтобы они друг друга получше узнали и поняли, как у них соотносятся запросы, с одной стороны, и компетенции – с другой», - считает Дмитрий Писаренко.
«Моя работа направлена на то, чтобы позиционировать Сколтех в качестве стратегического академического партнера “Тоталь”, - говорит он. - Этим статусом обладают лучшие мировые университеты, а из российских первым в этот элитный клуб вполне мог бы войти Сколтех. Но для того, чтобы этот статус подтвердить, нужно, чтобы у нас набралась солидная обойма совместных научно-исследовательских проектов по темам, которые сегодня актуальны и приоритетны в новой глобальной энергетике».