Доклад Римского клуба 2018, Глава 3.4: "Децентрализованная энергия"

Эмори Ловинс и его команда в Институте Роки-Маунтин в книге Reinventing Fire (Заново изобретаем огонь) разработали большое видение: «Представьте себе топливо без страха. Без изменения климата. Никаких аварийных разливов нефти, мертвых шахтеров, грязного воздуха, опустошенных земель, потерянной дикой природы. Нет энергетической нищеты. Никаких войн, тираний или террористов из-за топлива. Нечему заканчиваться. Нечего урезать. Не о чем беспокоиться. Просто энергетическое изобилие, доброкачественное и доступное, для всех, навсегда ».

Ну, это замечательный мечтательный язык новаторов, таких как Эмори Ловинс. Конечно, отсутствие изменений климата вряд ли станет реальностью в ближайшее время. Не потерянная дикая природа тоже является эвфемизмом: многие из текущих тенденций, связанных с расширением возобновляемых источников энергии, поглощают большое количество земли, которую в противном случае можно было бы оставить для дикой природы. И термин энергетическое изобилие звучит как призыв к расточительному использованию — что противоречит идеи книги. Однако ценность Reinventing Fire заключается не в её незначительных языковых преувеличениях, а в её значительной правоте.

На момент написания книги, 6 лет назад, лишь очень немногие люди предвидели глубокие изменения, которые вскоре произойдут в энергетической отрасли. Теперь они у всех на уме. Целые страны испытывают значительные изменения, в основном в сторону более устойчивого энергетического будущего, которое в общем смысле движется по видению Эмори Ловинса. Классические централизованные энергосистемы подвергаются сильному стрессу со стороны конкурирующих возобновляемых источников энергии. В настоящее время энергетическая промышленность претерпевает значительные изменения, и большинство из них продвигается к более устойчивому будущему.

Дания и Германия были законодателями моды. Дания в 1985 году приняла закон, запрещающий установку атомных энергетических компаний вместо этого способствуя развитию ветровой энергии. Это произошло за год до Чернобыльской ядерной катастрофы! Германия начала говорить о поэтапном отказе от ядерной энергии сразу после Чернобыля и приняла закон о постепенном прекращении использования ядерной энергии в 1999 году. Почти в то же время Германия ввела щедрый закон о тарифах на электроэнергию (FIT) для возобновляемых источников энергии, что привело к потрясающим прорывам в этой области. После ядерной трагедии на Фукусиме Германия ускорила поэтапный отказ, добившись быстрого прогресса в области возобновляемых источников энергии.

Китай (и около 60 других стран) более или менее скопировали схемы FIT в Германии, что привело к быстрому развитию технических инноваций и экономии за счет масштаба. Рисунок 3.5 показывает, как цены на солнечную фотоэлектрическую энергию (PV) упали, а стоимость ядерной энергии резко возросла. С 2010 года нет никаких экономических аргументов в пользу инвестиций в ядерную энергетику.

В глобальном масштабе возобновляемые источники энергии резко возрастают. Недавно в Чили было произведено столько солнечной энергии, что энергетические компании предоставили ее бесплатно. Германия обязалась быть возобновляемой на 100% к 2050 году, Шотландия к 2020 году. Согласно Указанию по выработке чистой энергии в Азии и Европе (AECEA), Китай установил 34,2 ГВт солнечной энергии только в 2016 году.

Некоторые аналитики пророчили переломный момент к 2014 году, когда возобновляемая энергия начала то, что сейчас все чаще рассматривается как неизбежный триумф ветра и солнца. В апреле 2015 года Майкл Либрейх из Bloomberg New Energy объявил: «Ископаемое топливо просто проиграло гонку с возобновляемыми источниками энергии… Мир теперь вкладывает больше усилий в развитие возобновляемых источников энергии каждый год нежели в добычу угля, природного газа и нефти ».

Снижение спроса на уголь четко проиллюстрировано на фондовом рынке. На рис. 3.6 показаны показатели фондового рынка средних американских акций (индекс Доу Джонса) по сравнению с запасами угольных энергетических компаний.

В конечном итоге ясно, что мировая экономика вместо того, чтобы быть снабженной ископаемым и ядерным топливом, будет основана на возобновляемых источниках энергии.

Исторический кроссовер — солнечные фотоэлектрические затраты снижаются по мере роста новых ядерных затрат.

Запасы угля снижаются

Индексы (пересчитанные)

Важнейшей проблемой будущего планеты являются сроки необходимые для того, чтобы этот переход был полностью реализован. Истощение ископаемых и урановых / ториевых ресурсов не является главной причиной. Проблема заключается в политических, экологических и технологических расплатах за неспособность реагировать на глобальное потепление и на увеличение расходов всего ядерного цикла.

Это звучит так, будто переход к миру возобновляемых источников энергии не только необходим, но и неизбежен в ближайшее время. Однако, оставляя большие запасы ископаемого топлива в земле, мы получим естественный результат. У нас будут «выброшенные углеродные активы», а это значит, что бывшие экономические активы станут бесполезными или даже станут препятствием и помехой. Недавнее исследование оценивает, что эти «выброшенные активы» составляют около 6 трлн. долл. США, предполагая, что только 20% идентифицированных запасов ископаемого топлива могут быть сожжены к 2050 году ». Другие догадки даже достигают 20 триллионов долларов, что связано с ограничением выбросов углекислого газа, предназначенным для ограничения потепления до 2 ° C. Эти «выброшенные активы» можно рассматривать как часть затрат на переход к постепенному отказу от ископаемого топлива.

Несколько параллельное рассмотрение относится к поэтапному отказу от ядерной энергии. Здесь это политически более сложно, потому что несколько стран с тех пор десятилетиями разрывали синергетическую экономику между военной и гражданской ядерной энергетикой, другими словами, молчаливо субсидировали гражданскую ядерную энергетику.

Учитывая проблему многопрофильных активов, интересно узнать, как быстро мир может добиться перехода к экономике, основанной только на возобновляемых энергетических ресурсах. Этот вопрос недавно изучали Марк З. Якобсен и его коллеги из Стэнфорда и Калифорнийского университета в Беркли. Они утверждают, что к 2050 году можно достичь полного отказа мира от ископаемого топлива. На рис. 3.7 показано, как в их исследовании достигается переход от господства ископаемого топлива до полностью энергетического мира WWS (водная, ветровая и солнечная энергия).

В отношении этой цифры следует сделать несколько замечаний. Во-первых, при переходе на возобновляемую энергию по всему миру следует иметь в виду, что процентное соотношение солнечной энергии и мощности ветра в разных странах значительно различается. Во-вторых, обратите внимание на рисунке 3.7, что конечная потребляемая мощность в 2050 году немного ниже, чем в 2012 году. Однако эта нагрузка намного меньше, чем мощность конечного использования, которая потребуется в стандартном сценарии бизнеса без перехода на WWS. Это означает, что авторы надеются на значительный потенциал для повышения эффективности. В-третьих, наоборот, следует признать, что сценарий WWS требует гораздо больше, чем одни лишь солнечные панели, ветровые парки и т. д.

Также необходимо обрабатывать и финансировать вопросы управления пиковым потреблением и скачками мощности, но и то, и другое является решаемым и не требующим больших затрат по сравнению с побочными эффектами ископаемого топлива.

Давайте на минуту обратимся к политической стороне. В принципе, два шага необходимы для ускорения перехода от экономики, основанной на ископаемом топливе, к той экономике, в которой используется возобновляемая энергия:

В долгосрочной перспективе действующая электроэнергетическая компания и угольные и нефтяные компании либо присоединятся к переходу на возобновляемую энергию, либо окажутся без работы. В начале 2016 года консалтинговая компания Deloitte предсказала, что более 35% независимых нефтяных компаний обанкротятся, еще 30% — в 2017 году. Они идут по пятам 50 североамериканских экстракторов, обанкротившихся в конце 2015 года. Конечно, некоторые новые цены на нефть и предполагаемый протекционизм ископаемых видов топлива в президентстве Трампа могут поменять картину, по крайней мере временно. Кризис незадействованных активов фактически можно считать самым сильным мотивом для Дональда Трампа отказаться от смехотворного предпочтения ископаемых видов топлива.

Крупнейший пользователь энергии, Китай, становится мировым возобновляемым источником энергии. Он увеличили производство солнечной энергии в 20 раз всего за 4 года, Китай перешел от мощности 0,3 ГВт в 2009 году до 13 ГВт к 2013 году, добавив 30,5 ГВт возобновляемых источников энергии в 2015 году, 16,5 ГВт из которой принадлежат солнечной энергии. Китай по-прежнему сжигает много угля, но его программа «Зеленые горизонты» обязалась очистить воздух в своих городах и сократить интенсивность углерода на 40-45% по сравнению с 2005 годом в течение следующих 5 лет. В 2016 году общий объем зарегистрированных выбросов CO2 был сокращен на 5%, несмотря на увеличение экономического роста на 7%. И к 2050 году Китай намерен получить 80% своего спроса на энергию от возобновляемых источников энергии.

Китай объявил, что намерен стать «Экологической цивилизацией», концепцией, которую он вписал в свою конституцию в 2012 году. 13-й пятилетний план Китая (раздел 3.16.1) впечатляюще отражает это новое настроение.

Удачным побочным эффектом является то, что глобальный переход к возобновляемым источникам энергии — и, в действительности, энергоэффективность — сопровождается увеличением рабочих мест. Международное агентство по возобновляемым источникам энергии, IRENA, недавно отметило, что возобновляемые рабочие места растут на уровне 5% в год, а сейчас превышают восемь миллионов рабочих мест во всем мире. Эти рабочие места в основном выделены на производства и, как правило, обеспечивают более высокий гендерный паритет.

Существуют оценки того, что весь переход может пройти еще быстрее. Стэнфордский профессор Тони Себа прогнозирует, что к 2030 году весь мир будет использовать возобновляемые источники энергии — не только электричество, но и все виды энергии. Книга Себы «Чистый прорыв», объясняет, почему он считает, что трансформация произойдет так быстро. Он кредитует четыре фактора: падение стоимости солнечной энергии, падение стоимости хранения (батареи), электромобили и автомобили с полным автоматизированным управлением. С учетом того, что транспортные средства ответственны за 30% выбросов углерода, вытеснение транспорта на основе бензина будет таким же большим прорывом, как и обесценивание угля.

Себа использует аналогию с тем, как эксперты совершенно недооценивали продажи мобильных телефонов. В 1990-х годах Маккинси сказал AT&T, что он может ожидать только 900 000 пользователей мобильных телефонов, но реальная цифра оказалась выше 108 миллионов. Себа спрашивает: «Не верите в« Чистый прорыв»? МЭА хочет, чтобы вы инвестировали 40 триллионов долларов в обычную энергию (ядерную, нефтяную, газовую, угольную) и в обычные коммунальные услуги. Это их момент Kodak. Это ваши деньги.

Предприниматель Илон Маск создал автомобильную компанию с рыночной капитализацией и более чем половиной General Motors, несмотря на то, что продал в 300 раз меньше автомобилей? Как это возможно? Благодаря тому, что Тесла, как его генеральный план Part Deux, выпущенный в июле 2016 года, дает четкое представление о том, как интегрировать солнечную батарею на крыше с домашним аккумулятором и электромобилями. Тесла — по-настоящему аккумуляторная компания, и если затраты на аккумуляторные батареи снижаются, что они и делают, то для полезных ископаемых игра действительно окончена. Интегрируя производство энергии с хранением и транспортировкой, Тесла может устранить практически любое обоснование необходимости того, чтобы выкопать и использовать в качестве топлива древний солнечный свет грязными и опасными способами и политически его дестабилизировать.