Когда кончится бензин
Человечество находится на пороге новой эры в истории энергетической отрасли – эры альтернативных источников энергии и экологически чистого ископаемого топлива. Если правительства разных стран смогут принять соответствующие законы и налоговые льготы, то к середине нашего столетия доля возобновляемых источников энергии в структуре мировой энергетики составит почти 30%. Общество будет надежно обеспечено энергоносителями для транспортного сектора. На дорогах появятся автомобили, использующие самые разные источники энергии: бензин, дизельное топливо, электричество, биотопливо, природный газ и водород.
В будущем стандартные автомобили с бензиновыми и дизельными двигателями станут гораздо экономичнее, а в ближайшие десятилетия биотопливо составит до 10% от всего объема жидкого моторного топлива. Согласно подготовленным Shell сценариям развития мировой энергетики к 2020 г. 15% всего мирового автопарка будут составлять автомобили с гибридными электродвигателями, а у некоторых моделей будет возможность подключаться к устройствам для подзарядки аккумуляторов. Начиная с 2030 г. будет наблюдаться некоторый рост в секторе автомобилей с топливным элементом на водороде. Ожидается, что к 2050 г. общее число автомобилей во всем мире увеличится более чем на 1 млрд, что в два раза превышает сегодняшний уровень.
Будущее альтернативного топлива
Потребители выиграют от возможности выбирать из широкого ассортимента разнообразных видов транспортного топлива, причем предпочтения будут зависеть от региональных особенностей. Например, предполагается, что в странах Южной Америки доминирующую роль будет играть биотопливо. В настоящее время этанол, получаемый в Бразилии из сахарного тростника, обеспечивает более 40% спроса на бензин в стране. В то же время Китай планирует увеличивать производство и эксплуатацию автомобилей с гибридными и электрическими двигателями и активно разрабатывает значительные запасы угля с целью производства электроэнергии.
С увеличением числа автомобилей с электродвигателем возрастет важность проблемы воздействия производства электроэнергии на окружающую среду. К 2030 г. энергия ветра, солнца и воды обеспечит около 30% от общего производства электроэнергии. На многих новых электростанциях, работающих на угле, будет предусмотрена система улавливания и подземного хранения CO2, что позволит избежать вредных выбросов в атмосферу. Уголь все больше будет использоваться для производства синтетического газа, который затем станет источником электроэнергии либо сырьем для различных химических продуктов, а выделяемый в процессе производства CO2 будет улавливаться и направляться на подземное хранение. Подобные комплексы будут чем-то напоминать нефтеперерабатывающие заводы, на которых также возможна газификация тяжелой нефти с производством водорода, тепла, электроэнергии при улавливании и подземном хранении CO2.
Ископаемые виды топлива – уголь, нефть и природный газ – будут по-прежнему составлять более половины мирового объема энергоносителей в 2050 г. Потребуется немало времени, прежде чем они уступят место альтернативным источникам. Рост численности населения и повышение уровня жизни миллиардов людей в развивающихся странах приведут к необходимости использования всех доступных источников энергии для поддержания растущих экономик. Поэтому одновременно с разработкой альтернативных источников энергии миру также необходимо открывать новые ресурсы ископаемого топлива, включая нетрадиционные – например, нефтеносные пески. При этом необходимо активизировать работу по сокращению уровня выбросов CO2 в ходе добычи и использования ископаемых видов топлива.
Решить эти задачи будет непросто и недешево. Обязательным условием станет беспрецедентное по масштабам изменение нормативно-правового регулирования – как в отрасли, так и на государственном уровне. По данным Международного энергетического агентства, к 2030 г. только в разработку возобновляемых источников энергии будет необходимо инвестировать $5,5 трлн. Это все равно что купить более 18 000 «Боингов-747» по цене $300 млн за самолет (всего начиная с 1970 г. было построено около 14 000 самолетов этого типа). Эта сумма не включает миллиарды долларов, которые пойдут на модернизацию сетей электропередачи с целью обеспечить растущий спрос и производство дополнительных объемов ветровой и солнечной энергии.
Основная часть средств будет поступать от частных компаний, однако государствам потребуется и далее предоставлять налоговые и прочие льготы для стимулирования роста в секторе возобновляемых источников энергии. Их доля в удовлетворении мировой потребности в энергоносителях по-прежнему мала – примерно 7%, включая гидроэнергетику. Ветровая энергия сегодня обеспечивает около 1% (за счет примерно 70 000 турбин). Около 1% приходится на биотопливо – в основном благодаря многомиллиардным правительственным субсидиям.
Долго и дорого
Мировой опыт развития атомной энергетики и прочих технологий говорит нам, что для вывода на масштабный уровень новых источников энергии требуется как минимум 25 лет. В качестве иллюстрации может служить производство ветровой энергии: для того чтобы обеспечить 10% всего производства электроэнергии к 2030 г., миру потребуется еще 1–1,5 млн турбин, а территория, нужная для их размещения, должна быть равна площади Франции. Это означает увеличение к 2030 г. ежегодного мирового производства турбин с сегодняшних 15 000 до почти 100 000 единиц.
Энергетические компании уже начали подготовку к решению задач завтрашнего дня. Увеличиваются объемы добычи природного газа, экологически чистых ископаемых видов топлива, продолжается инвестирование в сектор возобновляемых источников, ведутся исследования в области улавливания и безопасного подземного хранения CO2. При этом, учитывая масштабность данной задачи, особая роль отводится государствам и правительствам, которые должны стимулировать переход общества к новой энергетической системе. Новые перспективные технологии в области снижения выбросов CO2 смогут в скорейшее время дать реальный эффект только при поддержке со стороны правительств.
Одним из ключевых шагов будет установление цен на выбросы парниковых газов – причем во всех ведущих странах мира, а не только в некоторых. Лично мне ближе система, которая ограничивает выбросы и позволяет компаниям торговать квотами, как это уже происходит в Европе. Система ограничения промышленных выбросов с помощью квот призвана обеспечить относительно стабильную цену на выбросы CO2. Кроме этого она будет способствовать развитию инновационных методов и росту инвестиций в наиболее эффективные технологии снижения выбросов.
Энергетическая политика будет способствовать развитию технологий, но при этом она может привести к увеличению затрат, что с политической точки зрения не добавит ей популярности. Как общество, так и политические лидеры стоят перед трудным выбором, и им необходимо помнить, что неспособность к решительным шагам сегодня впоследствии обернется необходимостью принимать действительно болезненные решения.
Самое трудное – это повлиять на модель поведения потребителей энергии. Технология предоставляет обществу широкий выбор, но по-прежнему не ясно, захотят ли люди более рационально подходить к использованию энергии.
Несмотря на все трудности, создание новой энергетической системы будет иметь благоприятные последствия для всего человечества. Она поможет остановить рост выбросов парниковых газов – основной причины глобального потепления – и откроет новые возможности для деятельности компаний и предпринимателей. Она будет способствовать созданию высокооплачиваемых рабочих мест и новой, быстро развивающейся отрасли. Конкуренция между различными источниками энергии ускорит развитие инновационных технологий, сделает энергоносители доступными и позволит решить вопросы энергетической безопасности. Мы уже на пути к новой энергетической эпохе.