Мир жаждет энергии. К её стандартным потребителям (домохозяйства, транспорт, промышленность) добавился искусственный интеллект, спровоцировавший взрывной рост числа центров обработки данных.

Многие страны переходят с угля на газ в рамках программы декарбонизации, поскольку солнечные и ветряные электростанции пока не могут обеспечить бесперебойное снабжение. Именно поэтому спрос на газ в 2024 году достиг рекордных значений, причём более трёх его четвертей пришлось на развивающиеся рынки. Такие сведения приводятся Международным энергетическим агентством.

Но возникло серьёзное препятствие в виде дефицита газовых турбин для электростанций. Данное обстоятельство грозит усугубить серьёзные расхождения в усилиях по борьбе с изменением климата между бедными и богатыми странами. Без газа развивающиеся страны вынуждены дольше использовать уголь, что ставит под угрозу планы по сокращению выбросов. В то же время развитые страны вынуждены быстрее внедрять солнечные и ветряные электростанции с дорогостоящими аккумуляторами.

Поставщики турбин застигнуты врасплох резким ростом заказов. Только в Соединённых Штатах на природный газ приходится около 40% производства электроэнергии. Политические меры президента США Дональда Трампа против возобновляемой энергетики могут укрепить его роль.

По подсчётам Bloomberg, строительство запланированных к концу десятилетия газовых электростанций на сумму свыше 400 миллиардов долларов может отложиться или отмениться из-за нехватки мощностей для выполнения будущих заказов на турбины.

Суть проблемы заключается в том, что существует только три основных поставщика крупнейших турбин. На Siemens Energy, GE Vernova и Mitsubishi Heavy Industries приходится более 70% производственных мощностей. Ежегодно они поставляют десятки крупнейших турбин, но этого недостаточно для удовлетворения спроса. И они не могут или не хотят наращивать производственные мощности достаточно быстро.

GE Vernova ведёт переговоры с заказчиками о выполнении заказов на турбины до 2030 года. Mitsubishi Heavy планирует быстро удвоить мощности своих газовых турбин, но бóльшая часть заказов забронирована на 2027 и 2028 год. Siemens Energy отказалась назвать конкретные сроки в своём портфеле заказов, но заявила, что турбины являются лишь одним из многих элементов, необходимых для строительства газовой электростанции.

«Наращивать темпы не так-то просто. Вся цепочка поставок пытается угнаться за ними», — заявил старший вице-президент Siemens Energy по газовым услугам Йорн Шмюкер.

Новым участникам рынка приходится вкладывать огромные средства в наращивание технологического потенциала по проектированию, производству и обслуживанию турбин, рассчитанных на десятилетия эксплуатации.

Глобальный дефицит газовых турбин — серьёзная и потенциально игнорируемая угроза. Так считает управляющий директор компании CMIT Куонг Чан Дык из Вьетнама. Эксперт более 20 лет работает в сфере энергетической инфраструктуры и стал свидетелем того, как страна справлялась с быстрым ростом спроса на электроэнергию.

Печальная история

Газовые турбины всасывают воздух. Проходя через ряд роторов и лопастей, он сжимается и нагревается примерно до +500 °C. Горячий воздух используется для сжигания природного газа, повышая его температуру примерно до +1500 °C. Огромное количество энергии извлекается вращающимися лопастями, которые поддерживают скорость вращения турбины на уровне более 3000 оборотов в минуту и питают подключённый генератор.

С 1960-х годов горячий газ из технологического процесса часто использовался для выработки пара и питания второй турбины. Это позволило создать конструкцию комбинированного цикла, которая более эффективно преобразует топливо в электроэнергию и стала стандартом на крупных электростанциях.

Внедрение такой технологии резко возросло в 1990-х годах в связи с дерегулированием рынка электроэнергии в США. Газовые турбины пользовались популярностью из-за скорости их установки и эффективности, что привело к резкому росту заказов.

Однако бум оказался недолгим, поскольку цены на газ выросли, а последовавший за ним спад спровоцировал волну консолидации отрасли. В результате производственные мощности сосредоточились вокруг трёх основных поставщиков. Данный опыт заставил компании опасаться слишком агрессивного расширения мощностей.

В сочетании с десятилетиями низких продаж и стагнацией спроса на электроэнергию в США и Европе это привело к тому, что поставщики оказались в значительной степени неподготовленными, когда потребление электроэнергии возросло после пандемии коронавируса. Данное обстоятельство привело к новой гонке за турбины.

Компания GE Vernova предприняла шаги для соответствия спросу. В 2024 году она объявила о планах расширения с 2026 года производственных мощностей с 55 до 70–80 мощных газовых турбин в год. В 2025 году GE Vernova заявила, что потратит почти 300 миллионов долларов на расширение производства турбин в Южной Каролине и Нью-Йорке.

Японская Mitsubishi Heavy планирует в ближайшие два года увеличить мощности газотурбинных установок.

«Мы стремились увеличить производственные мощности на 30%. Однако этого недостаточно», — отметил гендиректор компании Эйсаку Ито.

Компания HSF Kramer специализируется на строительных и инженерных спорах.

«Газовые турбины требуют длительного времени на производство и поставку. Последствия задержек особенно остро ощущаются в Азии. Есть риск, что из-за задержек строители электростанций решат перейти на уголь», — сказал партнёр HSF Kramer Дэниел Вальдек.

Есть риски, но нет альтернативы

Критики газа опасаются, что утечка метана (основного компонента природного газа) может подорвать экологичность данного топлива. Из расчёта на тонну метан может нагревать планету в 80 раз эффективнее, чем углекислый газ.

Другие эксперты утверждают, что масштабные инвестиции в газовые электростанции и инфраструктуру загонят страны в зависимость от ископаемого топлива на десятилетия. Однако кризис газовых турбин показывает, что без газовых электростанций многие не слишком богатые страны просто будут использовать уголь для обеспечения электроснабжения.

Зависящие от угля азиатские страны могут сократить выбросы в секторе электроэнергетики как минимум на треть к середине следующего десятилетия за счёт расширения использования сжиженного природного газа (СПГ). Об этом говорится в исследовании, проведённом в июне по заказу Азиатской ассоциации природного газа и энергетики.

Но для этого им придётся конкурировать за турбины с развитыми странами. По данным МЭА, потребление в США выросло на 2% в 2024 году и достигло рекордного значения после снижения годом ранее. Аналогичная картина наблюдается в большинстве развитых стран. Данное обстоятельство обусловлено ростом использования электромобилей, центров обработки данных, кондиционеров и тепловых насосов.

По данным консалтинговой компании ICF, к 2030 году спрос на электроэнергию в США должен вырасти на 25%. Согласно проведённому Управлением энергетической информации США опросу, к 2028 году планируется построить более 26 гигаватт новых газовых электростанций. Это примерно вдвое превышает объём, запланированный в 2023 году на следующие три года. По оценкам Wood Mackenzie, такой поток проектов может перегрузить цепочки поставок. Некоторые из них могут быть введены в эксплуатацию только к 2030 году или позже.

Германия планирует построить до 20 новых газовых электростанций к 2030 году.

Японские коммунальные службы рассматривают планы строительства новых объектов после того, как правительство пересмотрело мнение о долгосрочном снижении спроса на электроэнергию. Это отчасти связано с ожидаемым расширением центров обработки данных.

Саудовская Аравия намерена быстро инвестировать миллиарды долларов в строительство газовых электростанций в рамках более широкой стратегии по увеличению производства электроэнергии перед проведением в стране Всемирной выставки Expo 2030.

Коммунальные предприятия в более богатых странах готовы оплатить хотя бы часть расходов, чтобы ускорить поставку турбин или получить приоритет.

«Многие клиенты резервируют места для будущих заказов, за которые они платят комиссию», — заявил в июле председатель совета директоров Siemens Energy Джо Кэзер.

Огромный спрос и проблемы конкуренции

Стремительный рост использования искусственного интеллекта в США удивил коммунальные предприятия, которые планировали относительно низкий рост спроса. BloombergNEF прогнозирует, что энергопотребление центров обработки данных к 2035 году увеличится более чем втрое. По данным МЭА, потребности таких объектов в электроэнергии составят почти половину роста общего спроса на электроэнергию в период с настоящего момента по 2030 год.

Компания NRG Energy, один из крупнейших производителей электроэнергии в США, подписала соглашение с GE Vernova о строительстве газовых электростанций общей мощностью до 5,4 гигаватта с 2029 по 2032 год. Объявляя о сделке, один из руководителей NRG отметил, что ИИ стимулирует «суперцикл спроса» на электроэнергию.

Производители турбин отдают предпочтение проектам в развитых странах или связанным с потребностями крупных компаний в электроэнергии, поскольку они снижают риски, связанные с дефицитом финансирования или сложными согласованиями. В августе регулирующие органы Луизианы ускорили выдачу разрешений на строительство трёх газовых электростанций для обеспечения электроэнергией центра обработки данных Meta* площадью 4 миллиона квадратных футов.

Ажиотаж вокруг турбин приводит к росту стоимости строительства электростанций. По данным NextEra Energy, крупнейшей американской энергетической компании, стоимость новой электростанции с комбинированным циклом и газовым циклом в 2021 году составляла около 800 долларов за киловатт.

«Сегодня цена ближе к 2600–2800 долларам», — сообщил инвесторам гендиректор NextEra Кетчум во время апрельской телеконференции.

Аналогичная ситуация наблюдается и в Европе. По данным Goldman Sachs, ожидается, что спрос на электроэнергию вырастёт впервые за 15 лет. Чтобы избежать дефицита электроэнергии, инвестиции в газовые электростанции и аккумуляторные системы должны составить 500 миллиардов евро до 2030 года. Только газовые генерирующие мощности должны вырасти примерно на 9% за данный период.

Китай, крупнейший потребитель электроэнергии в мире, может усилить давление на производителей турбин. Китайские производители энергии лоббируют следующий пятилетний план развития страны, который будет представлен в 2026 году и предусматривает строительство около 70 гигаватт новых газовых электростанций к концу десятилетия. Это примерно равно мощности всего существующего парка в Японии.

И хотя китайские производители доминируют в целых сегментах производства энергии, им пока сложно конкурировать с традиционными производителями турбин. Представленная в октябре 2024 года после многолетних исследований модель отечественного производства имела мощность всего 300 мегаватт, что примерно вдвое меньше крупных моделей трёх основных поставщиков.

Жёсткая защита интеллектуальной собственности до сих пор помогала существующим производителям защищать свою долю рынка. Десятилетия консолидации и секретности позволяют трём основным поставщикам турбин в лице Siemens Energy, GE Vernova и Mitsubishi Heavy получать огромную прибыль от роста заказов. В краткосрочной перспективе ни у кого нет ресурсов, чтобы посягнуть на их доминирующее положение.

«В этом и заключается прелесть нашей отрасли. Входные барьеры здесь очень высокие, поскольку разработка газовой турбины стоит огромных денег и требует многолетнего опыта», — резюмировал Шмюкер из Siemens Energy.

______________

* Решением Тверского районного суда города Москвы от 21 марта 2022 года деятельность компании Meta Platforms, Inc. (соцсети Facebook и Instagram) запрещена в России как экстремистская.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.