Перспективы мировой энергетики
Аристотель придумал понятие «энергия» для обозначения активной человеческой деятельности, преобразующей окружающий мир.
В наши дни степень прогресса и уровень развития цивилизации принято измерять количеством энергии, потребляемой человечеством, а также объемом имеющейся у него информации. Потребность в энергии в последние 100 лет растет пропорционально квадрату численности населения Земли. Эксперты прогнозируют 60 % прироста энергопотребления в следующие 15 лет и 50 % роста на интервале 25 лет. На долю развитых стран, входящих в ОЭСР, к 2040 году будет приходиться 35 % всего потребления энергии в мире; доля развивающихся стран достигнет 65 %.
Цифровая экономика становится одним из основных потребителей энергии наряду с промышленностью, транспортом и домохозяйствами. На нее приходится уже 10 % энергопотребления. Сверхпопулярный майнинг криптовалют также требует большого количества электроэнергии. Один только биткоин потребляет в год свыше 37 ТВт∙ч энергии, что сопоставимо с годовым энергопотреблением ряда европейских стран. Сейчас даже на смартфон, которым многие пользуются ежедневно, приходится больше энергии, чем на домашний холодильник, если принять во внимание звонки, сообщения, пересылку фото и видео, зарядку, многочисленные «облачные» серверы, дата-центры и комплексы базовых станций радиосвязи. Потребности увеличиваются, поскольку растут численность населения и его благосостояние.
Однако до сих пор 68 % энергогенерации на планете вырабатываются тепловыми электростанциями, использующими ископаемое топливо. В то время как энергоэффективность приобретает все большее значение для государственной политики, более 70 % угольных электростанций ЕС старше 20 лет и работают с эффективностью 32–40 %. Технологические разработки 1990-х годов позволили повысить эффективность новых ТЭС до 40–45 %. Правда, по оценкам Европейской комиссии, этого недостаточно: наивысшая эффективность существующих технологий — 46–49 %. Эффективность газовых ТЭС в среднем 52 % при максимуме 58–59 %. Газовые и нефтяные котельные работают со средним КПД 36 %, и лишь внедрение самых современных технологий позволит им очень нескоро получить КПД 47 %.
Мировая энергетика через 10 лет столкнется с новыми проблемами. Лидеры целого ряда развитых стран, напуганные социально-политическими и экологическими рисками возможных аварий на АЭС, отказались от развития атомной энергетики в пользу тепловой на этапе снижения нефтяных цен в 1990-х годах.
В результате доля ядерной энергии в общем объеме генерации электроэнергии на планете упала в два раза — с 19 до 9 %. Доля ТЭС, напоминаю, составляет 68 %. На этапе дорогой нефти наибольшую популярность получила идея «зеленой» энергетики — использования возобновляемых источников энергии, ставшая на волне Киотского протокола и Парижского соглашения по климату idée fixe для многих политиков и бизнесменов. Несмотря на дороговизну и научно доказанную крайнюю неэффективность всех устройств альтернативной энергетики, таких как солнечные панели, ветрогенераторы, из-за очень низкой плотности потока энергии и мощности, «зеленая» энергетика превратилась почти в религию.
Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) требуют колоссальных государственных субсидий; там, где сектор ВИЭ составляет заметную долю в энергобалансе, например в Германии и Дании, стоимость электроэнергии для потребителей в несколько раз выше, чем там, где ТЭС работают на угле.
Издержки солнечной энергетики, как прямые, так и косвенные, невероятно высоки. Технологии изготовления панелей фотоэлементов с экологической точки зрения «грязные». Плотность потока солнечной энергии очень низка. При этом затраты на преобразователи, накопители, регуляторы, охладители, системы трансформации и передачи электричества огромны. А смена дня и ночи, сезонность и климатические факторы делают работу солнечных установок нестабильной. Ежедневная эксплуатация обычного газотурбинного или мазутного электрогенератора на порядок дешевле и проще, чем сопоставимой по мощности солнечной электростанции.
Однако излишне оптимистичные прогнозы по ВИЭ и электромобилям, на которые опираются в своих решениях правительства многих стран, а также падение цен на нефть в 2014–2016 годах и относительные успехи «сланцевой революции» привели к тому, что инвестиции в нефтегазовую отрасль сократились за три года на $750 млрд. Соглашение ОПЕК+ ограничивает объемы добываемой нефти. Это привело к резкому сокращению разведки и разработки месторождений. Мировая экономика при этом продолжает расти средними темпами 3 % в год, и потребность в сырой нефти в 2018 году будет на 1,4–1,6 млн баррелей в сутки выше, чем в 2017 году. Это означает, что уже в наступающем году человечество может столкнуться с дефицитом нефти на рынке, и никакая «зеленая» энергетика не сможет обеспечить растущее потребление энергии.