$

Далеко ли нам до безуглеродного будущего

Далеко ли нам до безуглеродного будущего

Какие виды энергии гарантируют гармоничное развитие планеты до 2050 г.

22 апреля 2016 г. в штаб-квартире ООН в Нью-Йорке состоится подписание нового соглашения по «удержанию глобального потепления на уровне до 2 °С от доиндустриального уровня». Для этого следует к 2050 г. получать, по меньшей мере, 80% энергии из возобновляемых источников. Чтобы обеспечить достижение такого показателя, индустриально развитые страны должны отказаться от использования ископаемого топлива в электроэнергетике до указанного срока, «содействуя» другим государствам в реализации общей цели. И хотя согласованный на Парижской конференции СОР21 документ не является обязывающим, лидер Глобальной инициативы в области климата и энергетики Саманта Смит уже потребовала предать суду тех, кто «противостоит политике по борьбе с изменением климата», а отечественные экологи предлагают дополнить Энергетическую стратегию Украины пунктом о «полной декарбонизации национальной экономики». Есть ли в этом смысл?

В 1980-х в мире начало бурно развиваться информационное общество, характеризующееся внедрением наукоемких технологий и равновесным ростом капитала. В отличие от аграрного, при котором потреблялась лишь десятая часть производимой энергии, и индустриального, когда спрос на нее лишь ненамного опережал производство (благодаря росту спроса на комфорт и скорость), в информационном обществе доступность энергии обусловила прогрессирующее увеличение ее потребления (см. врезку). Это привело к формированию агрессивной модели развития, ориентированной на «культурные» нужды (высокий социальный статус, информационное обеспечение, лучшие условия жизни и средства передвижения).

Для удовлетворения таких нужд человечество требовало большего количества ресурсов, привлекать которые становилось все труднее (дальше возить, глубже копать, больше тратить на воспроизводство знаний и технологий). Стремление к увеличению производства снизило коэффициент «полезного» преобразования энергии, приблизив человечество к границе роста. И хотя некоторые страны отреагировали на это сокращением потребностей (уменьшив численность населения), развитые государства стали на путь повышения энергетической рентабельности (EROEI; см. врезку), понимая, что именно она определит их место в будущем обществе.

В рамках избранного подхода несколько компаний (BMW, Bosch, Siemens) и правительств (США, ФРГ, Япония) начали успешно создавать «разумные фабрики», элементы которых взаимодействовали друг с другом, изделиями и потребителями в рамках концепции «Интернета вещей». Они гарантировали выпуск индивидуализированных товаров и услуг, резко увеличивая эффективность и производительность труда (см. врезку).

Однако технологические инновации, обеспечившие прорыв в области предложения, открывшие новые рынки и стимулировавшие развитие реального сектора, разрушили глобальный рынок труда и уменьшили конкурентные преимущества, обусловленные дешевой рабочей силой. Между тем, именно последняя позволила сосредоточить на территории ряда государств выведенные из развитых стран предприятия, обеспечив быстрый рост их развивающихся экономик.

Дальнейшее развитие Индустрии 4.0 позволило бы ее лидерам установить контроль над своими технологическими «придатками», определяя, какие производства останутся на их территории, после того как будут выведены перспективно инновационные. Но для реализации поставленной цели следовало:

  • обеспечить возвращаемым в Северную Америку и Старую Европу производствам конкурентные преимущества (в том числе низкие цены на энергоносители, сырье и материалы, наличие сервисных компаний и высококвалифицированных специалистов);
  • не допустить направления средств, полученных остальными странами от продажи ресурсов и промышленной продукции, на сокращение технологического отставания;
  • обеспечить финансовую подпитку инноваций.

Однако необходимый для этого экономический потенциал был исчерпан еще в 2000-х. Капитал стал перетекать в спекулятивные сферы – ипотечные и фондовые, а объем вторичных финансовых инструментов вырос до немыслимых $1015. Была построена гигантская финансовая пирамида, обрушившаяся в 2008 г. Лёгкость, с которой за 20 последовавших месяцев было уничтожено 10% мирового богатства, убедила лидеров в бесперспективности дальнейшего сохранения системы, основанной лишь на спросе на американскую валюту.

Высокие темпы технологических изменений требовали быстрых действий. Они обеспечили снижение котировок нефти и других сырьевых товаров (см. врезку), сократившее за пять лет стоимость энергии для американских предприятий в 3…7 раз.

Показательно, что все это время Соединенные Штаты больше совершенствовали технологии добычи ископаемого топлива, чем замещали их возобновляемыми источниками. Более того, администрация Барака Обамы отказалась и от строительства «водородных шоссе», и от поддержки биотоплива, и от перехода электрогенерации на фотовольтаику. Хотя для последнего необходим лишь участок 170×170 км в аризонской или невадской пустыне (см. рисунок). Впрочем, чтобы объяснить такой выбор, достаточно сравнить энергетическую рентабельность (EROEI) американских гелиосистем (5…17) и сланцевых углеводородов (8…25; см. рисунок).

Прагматично подошли к захвату технологического лидерства и в ФРГ. Декларируя переход на возобновляемые источники и действительно опережая по их внедрению едва ли не всю Европу, немецкие промышленники, тем не менее, приняли активное участие в строительстве и использовании «газпромовского» «Северного потока», имеющего энергетическую рентабельность на уровне 14…15 (при том обстоятельстве, что для ФРГ стандартный EROEI фотовольтаики – 2…4; биомассы – 3; ветра в Северном море – 15).

Тем не менее, ни низких цен на топливо, ни использования энергетических технологий с высокими коэффициентами преобразования пока недостаточно для сохранения технологического лидерства. Это обусловлено:

  • быстрым увеличением численности населения. Хотя оно уже не растет по гиперболическому закону (как до 1970-х), за последние 12 месяцев количество живущих увеличилось на 80 млн человек до 7,3 млрд. При этом из 59 стран, где на свет появляется меньше детей, чем необходимо для поддержания численности населения на прежнем уровне, лишь 18 характеризуются ООН как развивающиеся;
  • завышенными ожиданиями населения государств с переходной и развивающейся экономикой. Романтизм национальных элит и упрощение доступа к информации формируют устойчивый социальный запрос на их переустройство по «мировым стандартам». Отсутствие же заметного прогресса усиливает гражданский протест, опасный для действующей власти;
  • переносом промышленного производства в развивающиеся страны, что позволило им обеспечить устойчивый рост, развивать собственные технологии и готовить квалифицированных специалистов.

Чтобы сохранить разрыв в развитии, лидеры Индустрии 4.0 должны были под благовидным предлогом (например, «спасения планеты от последствий глобального потепления»; см. врезку) получить в свое распоряжение инструменты, позволяющие «правильно» распределять технологии, изымать или отвлекать ресурсы слабых стран на решение задач, не являющихся для них актуальными, в том числе организовав «торговлю квотами» и «кредитуя вчерашний день» (например, навязывая Украине наземную газификацию угля со стандартным EROEI, близким к единице).

Управлять такими инструментами будет, скорее всего, «международная организация по торговле углеродными квотами», причем «государства должны быть готовы подчинить часть своего суверенитета всемирной инициативе», финансируемой транснациональными банками. Если такой подход будет реализован, на Земле возникнет новая «глобальная валюта» – «парниковые выбросы», а «спасение планеты» может стать основой для введения «нового мирового порядка».

И хотя в такой интерпретации все описанное напоминает заговор – это скорее процесс и первые результаты глобальной конкурентной борьбы, в которой Украина проигрывает.

Более того, наша страна уже готова активно «ограничивать негативное влияние энергетики на окружающую среду» «в соответствии с международными соглашениями и обязательствами», что означает «отказ от АЭС и угольных ТЭС» с «полной декарбонизацией национальной экономики к 2050 г». Насколько же реально выполнить такое обязательство в масштабах планеты?

Предположим, что к указанному времени:

  • население Земли, в соответствии со «средним» сценарием демографического прогноза ООН, увеличится до 8,3 млрд человек;
  • потребление энергии на человека возрастет линейно, достигнув 2,56 т нефтяного эквивалента, что примерно соответствует 70% от уровня современной ФРГ и 35% от нынешнего уровня США. Для такого утверждения существуют три основания. Во-первых, линейный рост потребления является характерным для последнего десятилетия. Во-вторых, в странах с развивающейся экономикой будет продолжаться индустриализация и урбанизация. В-третьих, экономически развитые государства отличаются стабильным энергетическим потреблением, поскольку их успехи в энерго­сбережении компенсируются парадоксом Хаззума – Брукса, в соответствии с которым при повышении энергоэффективности суммарное энергопотребление растет.

Таким образом, к 2050 г. потребление первичной энергии увеличится до 21,6 млрд т нефтяного эквивалента. Из каких же источников будет удовлетворяться спрос?

Предположим, что:

  • в мире будут созданы идеальные условия для развития возобновляемых источников энергии. На протяжении последних 50 лет их использование росло по экспоненте, удесятеряя произведенную энергию каждые 20 лет. Если такой тренд сохранится, к 2050 г. возобновляемые источники обеспечат 11, а с учетом реализации к тому времени всего мирового потенциала большой гидроэнергетики – 13 млрд т нефтяного эквивалента;
  • из-за инерционности развития атомной энергетики, где для ввода нового блока необходимо до 10 лет, она выработает к 2050 году 1,2 млрд т нефтяного эквивалента. При этом считается, что все планирующиеся к постройке атомные реакторы будут запущены в 2021-2030 гг., обсуждающиеся – в 2031-2040, а блоки, выведенные из эксплуатации в 2041-2050-х, будут заменены равноценными новыми.

Получается, что при самом оптимистичном сценарии развития всех неуглеродных источников прогнозируемые к 2050 г. потребности человечества в энергии удастся удовлетворить лишь на две трети.

Это позволяет прийти к  таким выводам:

  1. Ни один из существующих в настоящее время видов первичной энергии не способен гарантировать гармоничное развитие планеты до 2050 г.
  2. Достижение безуглеродного будущего невозможно без открытия новых или кратного повышения энергетической рентабельности известных источников энергии.
  3. Обнародованные цели Парижского соглашения достичь не удастся, а его реализация приведет к увеличению технологического разрыва между развитыми и развивающимися странами.
  4. Новый этап развития украинского теплоэнергетического комплекса и страны в целом должен заключаться не столько в применении возобновляемых источников энергии, сколько в использовании технологий с высокой энергетической рентабельностью.

ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ В ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИИ

  1. Аграрное общество (до 1700 г.; темпы роста ВВП – до 0,1% на человека в год; темпы прироста ВВП – до 0,3%). Удовлетворяются в основном потребности людей в пище. Потребности в энергии обеспечиваются за счет биомассы и солнечного излучения. Энергии производится примерно в 10 раз больше, чем потребляется (0,11…0,13 т нефтяного эквивалента на человека в год).
  2. Индустриальное общество (1700…1980 гг.; темпы роста ВВП – 0,2…1,6% на человека в год; темпы прироста ВВП – 0,6…2,5%). Помимо потребности в пище появляются другие материальные нужды (в средствах производства, обеспечении комфорта жилых помещений и скорости передвижения). Потребности в энергии в начале этого этапа обеспечиваются за счет энергии биомассы и мускульной силы животных, затем – благодаря использованию угля, пара, энергии воды. Объемы потребления энергии начинают опережать ее производство. Уровень энергопотребления растет от 0,4 (торговый капитализм – с 1700-го) и 0,6…1,0 (промышленный капитализм – с 1820 г.) до 2…4 т н.э. (в 1980 г.) на человека.
  3. «Информационное» общество (с конца 1980-х; темпы роста ВВП – 1,5…1,9% на человека в год; темпы прироста ВВП – 3…5%) – развитие наукоемких технологий и равновесный рост капитала. Возникает тенденция к формированию сфер интересов человечества, удовлетворению нужд индивиду­ума, не связанных с непосредственным потреблением энергии и ресурсов (сфера услуг, культура, духовное развитие). При этом на каждый «продовольственный» джоуль затрачивается 1,5…4,5 Дж энергии, материализованной в средствах производства. Совокупные энергетические затраты на получение 1 т условных зерновых единиц в 1986 г. составляют: в США – 0,03, в СССР – 0,15 т н.э. Уровень энергопотребления достигает 3…6, а в некоторых странах – 10 т н.э. на человека в год.

Рост урожайности и производительности сельского хозяйства в индустриальном (да и современном) обществе достигнут за счет более широкого использования продуктов переработки нефти. С точки зрения термодинамики современное сельское хозяйство – самая непродуктивная форма взаимодействия человека с природой с начала времен. Конечно, в аграрном обществе на каждый израсходованный джоуль энергии крестьянин получал до 10 Дж продукции, а в «информационном» ее производится в 600 раз больше. Но указанные достижения меркнут, если вспомнить, что в Украине для производства 1 Дж сельскохозяйственных продуктов расходуется около 13 Дж ископаемого топлива.

ЧТО ТАКОЕ EROEI?

Энергетическая рентабельность, или EROEI (Energy Returned On Energy Invested) – это отношение количества пригодной к использованию энергии, полученной из определенного источника, к количеству, затраченному на ее производство. Если для некоторого ресурса EROEI равен единице, он не может быть использован как первичный источник энергии.

Выделяют 15 видов EROEI, базовым среди которых считают EROEIstnd:

ЧЕТЫРЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ РЕВОЛЮЦИи

В ходе первой промышленной революции (вторая половина XVIII – первая половина ХХ века) благодаря воде и пару было механизировано производство. Это позволило осуществить переход от преимущественно аграрного к индустриальному обществу. Основными достижениями первой промышленной революции стали паровые машины, текстильная промышленность, металлургия и железные дороги. Именно первая промышленная революция, благодаря которой началось активное использование органических топливных ресурсов, накапливавшихся с момента возникновения жизни на планете, заложили высокие темпы роста мирового ВВП на протяжении последних 150 лет.

Увеличение генерации электрической энергии стало главным драйвером второй промышленной революции (с 1915 г.), создавшей массовое производство, и третьей, «цифровой», позволившей его автоматизировать и роботизировать (с 1970-х гг.). Четвертая промышленная революция является развитием третьей и характеризуется слиянием технологий и созданием полностью автоматизированных производств, линии и изделия на которых взаимодействуют друг с другом и потребителями в рамках концепции «Интернета вещей», благодаря чему обеспечивается выпуск индивидуализированной продукции. Степень слияния определяют: готовность управленцев и бюрократов, доступность технологий и информации, наличие сервисных компаний и высококвалифицированных специалистов.

Существуют по меньшей мере три причины, позволяющие считать происходящие в настоящее время перемены не продолжением третьей промышленной революции, а Индустрией 4.0 – их темпы, размах и системный характер последствий. К последним можно отнести появление коммуникаций:

  • человека с самим собой (социальные сети);
  • человека с собственным телом (носимые датчики здоровья и физической активности);
  • человека с другими вещами (штрих-коды, RFID-метки);
  • вещей с вещами или машин с машинами (самоорганизация производственных сил, «разумная фабрика» (взаимодействие сборочных единиц и средств производства), а также уже упомянутый «Интернет вещей»);
  • человека с другим человеком (координация мыслительных процессов группы людей, нейроинтерфейсы, сборка коллективных субъектов).

ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ПАДЕНИЯ ЦЕН НА НЕФТЬ

Главной причиной формирования летом 2014 г. беспрецедентного нисходящего тренда стало совпадение геополитических интересов двух ведущих игроков мирового рынка – США и Саудовской Аравии. Цель Соединенных Штатов, благосостояние которых как государства зиждется на одном лишь спросе на доллар, состоит в обеспечении экономики дешевыми энергоносителями. Поскольку сокращение потребности в американской валюте – естественное или намеренное – угрожает утратой мирового лидерства, США заинтересованы в реиндустриализации, а единственная возможность для этого – низкие цены на энергоносители, гарантирующие меньшую себестоимость производимой продукции.

Что касается интересов Саудовской Аравии, то в 1970-х, когда доля ОПЕК на рынке превышала 50%, любое изменение уровня добычи автоматически вело к снижению или росту мировых цен на нефть. Сегодня же, благодаря увеличению добычи независимыми экспортерами, влияние картеля уменьшилось на две трети, и любое снижение квот приводит лишь к дальнейшему сокращению рыночной доли его участников и падению их доходов. Поэтому Саудовская Аравия и ее союзники по ОПЕК намерены восстановить былое влияние, вытеснив независимых производителей. И им это вполне по силам, поскольку себестоимость добычи нефти в странах Персидского залива составляет в среднем $5/барр., тогда как другие производители (в первую очередь РФ) тратят на добычу того же количества сырья $20 и больше. Таким образом, несомненное уменьшение доходов стран Персидского залива в краткосрочной перспективе будет компенсировано восстановлением влияния ОПЕК образца 1970-х (и, соответственно, цен на нефть) через год-два.

В свою очередь, возможность формирования долгосрочного нисходящего тренда предопределили минимальный с 1998 г. спрос на нефть, наибольший за всю историю уровень ее добычи и максимальные запасы сырья. К тому же ситуация, при которой цена на «черное золото» стала определяться лишь скоростями перетока спекулятивного капитала между сырьевыми, валютными и фондовыми рынками, перестала устраивать ведущих игроков рынка.

КАК ДОЛГО ПРОДЛИТСЯ ГЛОБАЛЬНОЕ ПОТЕПЛЕНИЕ?

Теории, объясняющей формирование и изменение климата Земли, пока не существует. Регулярные измерения температуры в значимом количестве далеко отстоящих друг от друга точек начались лишь 120 лет назад.

Поскольку механизм формирования климата неизвестен, гипотезу о влиянии на него человека нельзя ни подтвердить, ни опровергнуть. Многие изменения очевидным образом произошли без такого влияния.

Например, одной из причин развития капитализма называют «малый ледниковый период», начавшийся в XIV веке и продолжавшийся до XIX века, когда он сменился потеплением. При этом учтем, что хотя влияние человека на климат должно было расти, в ХХ веке наблюдалось два похолодания: одно – в его начале, а второе – в 1960-1970 гг. Так как изменения температуры происходят циклично, можно предположить, что уже в 2030-2040 гг. на Земле начнется похолодание, которое завершится очередным «малым ледниковым периодом».

ГЛОБАЛЬНЫЕ «УТКИ»

Обмеление Каспийского моря во второй половине 1970-х ХХ века вначале объяснялось хозяйственной деятельностью человека. Чтобы остановить процесс, в 1980-х гг. была построена дамба, отгородившая от моря залив Кара-Богаз-Гол, где происходило самое интенсивное испарение воды. В действительности обмеление было вызвано природными циклами, после смены фаз которых в 1992 г. дамбу пришлось взорвать.

Известная истерика вокруг «озоновой дыры» привела к принятию в 1987 г. Монреальского протокола, в рамках которого СССР успел уничтожить свое фреоновое производство, сдав рынок холодильных устройств конкурентам. Через несколько лет было доказано, что «озоновая дыра» является природным образованием, не имеющим отношения к деятельности человека.

ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ КАК ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМЫ

Сама по себе энергетическая эффективность не может быть инструментом решения энергетических проблем. Ее необходимо рассматривать только как характеристику уровня развития страны, определяющую качество преобразования энергии на ее территории.

Если представить экономику Украины в виде закрытой системы, на вход которой подается энергия, идущая на выполнение полезной работы и изменение внутреннего состояния системы, то их соотношение будет представлять собой коэффициент преобразования энергии.

В случае, когда государство заинтересовано в увеличении полезной работы, направляемой на удовлетворение потребностей человека и обеспечение общественного развития, оно может:

  • значительно увеличить приток не только природных, но и людских ресурсов;
  • снизить затраты на обеспечение жизнедеятельности за счет инфляционных процессов, уменьшения затрат на содержание нетрудоспособной части населения и т.п. (не этот ли путь целенаправленно реализуется в нашей стране?);
  • повысить эффективность экономики за счет увеличения коэффициента преобразования энергии.

Если вести речь об Украине, то можно сказать, что выбор первого пути невозможен из-за серьезных ресурсных ограничений. Движение по второму неизбежно приведет к росту социального и политического неприятия со стороны общества (хотя, чтобы отрапортовать о повышении эффективности использования энергии, достаточно всего лишь сократить население страны). Тогда у нас остается единственный путь – повышение коэффициента преобразования энергии путем активного использования не только альтернативных источников топлива, но и малозатратных с энергетической точки зрения технологий его получения.

Впрочем, описанная система не может быть закрытой из-за участия Украины в процессах глобализации. Цивилизация не может развиваться без разно­образной продукции, а кто и где будет ее производить, определит известное условие получения максимальной прибыли при минимальных затратах. Такая ситуация позволяет отдельной группе наиболее развитых в экономическом отношении стран установить контроль над другими, определяя, какие производства будут сосредоточены на их территории и будут ли они развиваться вообще.

Источник: «Терминал» №11 (805) от 14 марта 2016 г.

Оформить подписку на издание

Автор:

(Всего статей: 526)

Заместитель директора по специальным проектамСвязаться с автором

Если вы нашли в статье ошибку, выделите ее,
нажмите Ctrl+Enter и предложите исправление

РЕКЛАМА

РЕКЛАМА

РЕКЛАМА

  • Для отображения содержимого включите AdobeFlashPlayer по ссылке

    Get Adobe Flash player

  • Для отображения содержимого включите AdobeFlashPlayer по ссылке

    Get Adobe Flash player

  • Для отображения содержимого включите AdobeFlashPlayer по ссылке

    Get Adobe Flash player

  • Для отображения содержимого включите AdobeFlashPlayer по ссылке

    Get Adobe Flash player

  • Для отображения содержимого включите AdobeFlashPlayer по ссылке

    Get Adobe Flash player

Дискуссия

  • Європейська комісія рекомендувала російському ПАТ «Газпром» укласти довгостроковий транзитний контракт із новим оператором української газотранспортної системи.

    Про це повідомила пресслужба НАК » Нафтогаз України» Facebook.

    «Єврокомісія рекомендувала Газпрому заключити довгостроковий контракт на значний обсяг за європейськими правилами і з новим українським оператором ГТС, бо це відповідає комерційним інтересам усіх сторін та забезпечує енергетичну безпеку Європи. Це правда», — написали у Нафтогазі.

    НАК наголошує, що російські державні ЗМІ натомість вдаються до фейків.

    «Спроби російських державних ЗМІ переконати когось у тому, що ЄС підтримує прагнення Росії отримати контракт за допомогою політичного тиску — неправда… Будьте обережні, перевіряйте інформацію і її джерела. Такого в найближчі місяці буде багато», — зазначили у Нафтогазі.

    Українська компанія також додала, що Єврокомісія не підтримує прагнення Газпрому за допомогою політичного шантажу уникнути виконання законного арбітражного рішення в Стокгольмі.

    «Термінал» писав, транзитний контракт з Газпромом може бути підписаний за умов повного виконання Україною європейських правил з відділення оператора ГТС. Про це під час п’ятого Українського газового форуму сказав міністр енергетики та захисту довкілля Олексій Оржель.

    Читать все: Анекдоты, газ, Компании, Официоз, Торговля, энергетика

  • Китай продает СПГ уже и Японии
  • Энергосистемы Латвии и Эстонии свяжет новый «энергомост»
  • Нельзя помочь тому
  • Он любил курить на рабочем месте

Архивы

РЕКЛАМА

Использование материалов «http://oilreview.kiev.ua» разрешается при условии ссылки на «Терминал».

Для интернет-изданий обязательна прямая, открытая для поисковых систем, гиперссылка в первом абзаце на конкретный материал.


Please leave this field empty.

Ваши Имя Фамилия (обязательно):

Ваш контактный телефон:

Ваш E-Mail (обязательно):

Ваше сообщение:

Исправить это! :)

Ошибка:

Как правильно: