Энергосбережение и эффект "дикаплинга"
Мировая энергетика повторяет те же закономерности, что и экономика: она переходит от уклада к укладу, в котором доминирует определенный вид энергоносителя. В XX веке сформировался техногенный тип мирового экономического развития на базе разностороннего использования преимущественно углеводородных источников энергии: угля, нефти и газа, а также в значительно меньших объемах - атомной энергии и энергии воды (крупные ГЭС).
Теоретические модели, построенные в середине 1980-х годов с целью прогнозирования научно-технического прогресса в энергетике, предсказывали продолжение процесса смены доминирующего энергоносителя в следующей последовательности: нефть - газ - ядерная энергия - солнечная энергия с переходом к водороду как вторичному энергоносителю.
Следует подчеркнуть, что процесс перехода на следующий технологический уклад (ТУ), как показывает исторический опыт, неизбежно сопровождается повышенной турбулентностью глобальной экономики и кризисными явлениями, дополнительно стимулирующими общество к поиску и внедрению новых энергетических решений, что и происходит в настоящее время.
В конце минувшего века ведущий энергоноситель 4-го технологического уклада (ТУ) - нефть - стал уступать свои позиции не атомной энергии, а газу, при этом значимость угля как стабилизирующего источника сохранилась. Это привело к изменению предполагаемого сценария и возникновению «газово-угольной паузы» как промежуточного этапа на пути к 5-му ТУ.
Обобщения о текущей тенденции изменения парадигмы развития современного энергетического комплекса представлены в докладе Национального института развития РАН «О стратегии развития экономики России» под общей редакцией С.Ю. Глазьева, в котором вделан вывод, что началом смены 4-го технологического уклада стал 2010 г., а будущая энергетика будет основана на атомных и гелиотехнологиях.
В результате трансформаций в 2001-2010 гг. структура мирового потребления первичной энергии приобрела более сбалансированный вид за счет сокращения доли нефти, а для неуглеводородных энергоисточников данный показатель не изменился и остался на уровне 13%. (рис. 1 и 2).
Рис. 1. Структура мирового энергобаланса по традиционным видам топлива в 2001 г.
Рис. 2. Структура мирового энергобаланса по традиционным видам топлива в 2010 г.
углеводородный энергия теоретический
Техногенный тип развития имеет существенный недостаток - он связан с увеличением антропогенной нагрузки на окружающую среду, истощением и деградацией природных ресурсов, поэтому уже с 1980-х гг. в условиях обострения глобальных экологических проблем природосберегающий фактор начал играть все более существенную роль в экономике и обществе. Кроме того, в 2000-х годах окончание «эпохи» дешевой нефти и неуклонное повышение цен на энергоресурсы ускорили прохождение промышленно-развитыми странами-импортерами энергоресурсов той «точки невозврата», за которой государства ОЭСР взяли окончательный курс на высокотехнологичное, ресурсосберегающее и экологичное развитие.
В середине первого десятилетия в условиях начала перехода на 5-й ТУ в ряде стран ОЭСР ярко обозначилась тенденция опережающего роста ВВП по равнению с темпами расширения потребления первичной энергии, то есть результаты экономической деятельности стали достигаться с меньшими энергетическими затратами, или иными словами энергоэффективность ВВП начала стабильно увеличиваться. Данный эффект, отражающий растущее разделение трендов прироста ВВП и изменения потребления первичной энергии, получил название «дикаплинг» («расцепление»).
В итоге на исходе первого десятилетия в странах ОЭСР произошла стабилизация потребления первичных энергоносителей, а в ряде промышленно развитых государств - его снижение в результате принятия широкомасштабных мер по повышению энергоэффективности, энергосбережению, развитию сектора ВИЭ, а также «выталкиванию» энергоемких и вредных производств в другие регионы (рис. 3, 4 и 5).
Рис. 3. ВВП стран - членов ОЭСР в текущих ценах в 2003-2010 гг., млрд долл. США
Рис. 4. Потребление первичной энергии в мире, странах ОЭСР и развивающихся государствах в 2000-2010 гг., млрд т н. э.
Рис. 5. Темпы изменения ВВП и спроса на первичную энергию в странах ОЭСР в 2001-2010 гг., % к предыдущему году
Безусловно, глобальный финансово-экономический кризис временно дестабилизировал ситуацию, однако он стал также своеобразным «стресс-тестом» для зарождающегося энергетического каркаса новой формации. В условиях нестабильности мирового хозяйства ведущие экономики не отказались от ранее принятых стратегий, а наоборот, укрепились в своем намерении активно внедрять энергосберегающие технологии и развивать возобновляемую энергетику, о чем свидетельствует неуклонный рост расходов на НИОКР (табл. 1).
Таблица. 1. Расходы на НИОКР в сфере энергетики в ведущих странах мира, млн евро
|
2001 г. |
2003 г. |
2006 г. |
2008 г. |
2009 г. |
2010 г. |
||
|
США |
2596,3 |
2442,6 |
2547,5 |
3374,9 |
7481,6 |
3599,8 |
|
|
Япония |
3351,7 |
3706,1 |
3472,8 |
3366 |
3142,3 |
3042,8 |
|
|
Франция |
518,7 |
895,2 |
881,8 |
930,5 |
1029,6 |
.. |
|
|
Канада |
265,3 |
315,4 |
480 |
502,7 |
760,4 |
869,7 |
|
|
ФРГ |
322 |
404,9 |
416,2 |
487,8 |
601,8 |
609,9 |
|
|
Великобритания |
45 |
47,7 |
149,6 |
194,3 |
325,1 |
554,2 |
|
|
Италия |
348,4 |
337 |
393,5 |
389,8 |
352,5 |
313 |
|
|
Нидерланды |
187,6 |
142,4 |
141,1 |
149,9 |
211,0 |
.. |
|
|
Швеция |
137,5 |
144,1 |
127,2 |
145,5 |
154,7 |
154,9 |
|
|
Дания |
53,7 |
27,9 |
88,1 |
88,0 |
105,2 |
142 |
По мнению стран «восьмерки» («G-8»), в ближайшем будущем основными составляющими низкоуглеродного развития станут следующие базовые направления:
· улавливание и утилизация СО2, в первую очередь в энергетике и промышленном секторе;
· электрогенерация с использованием световой солнечной энергии (фотогальванических модулей);
· электрогенерация с использованием энергии ветра;
· масштабное внедрение электрического привода на транспорте;
· повышение эффективности в первую очередь в энергоемких сегментах промышленности;
· развитие атомной энергетики.
Таким образом, эффект «расцепления» напрямую связан со стремлением промышленно развитых государств (в первую очередь нетто-импортеров углеводородов) к устойчивому развитию и одновременному повышению экологичности экономики. Более того, именно природосберегающие технологии рассматриваются ими как основной источник и движущая сила дальнейшего прогресса.
Так, современная программа развития европейских стран-членов ОЭСР предполагает к 2020 г. сокращение на 20% выбросов СО2 к уровню 1990 г., увеличение на 20% доли ВИЭ в расходной части энергобаланса и сокращение на 20% абсолютного потребления первичной энергии по сравнению с базовым сценарием, принятым ранее.
Следуя в данном направлении ведущие экономики Западной Европы и в первую очередь ФРГ, Франция и Великобритания уже к середине 2000-х годов переломили многолетнюю тенденцию роста энергопотребления (рис. 6).
Рис. 6. Потребление первичной энергии ведущими странами Западной Европы в 1965-2010 гг., млн т н. э. (Источник: «BP»)
В Евросоюзе сфера энергоэффективности и сектор ВИЭ рассматриваются как «драйверы» инновационной модернизации экономики. Согласно общеевропейскому плану развития возобновляемой энергетики, к 2020 г. технологический прорыв и последующее значительное расширение выработки энергии с использованием ВИЭ может привести к резкой трансформации энергетического хозяйства, при этом намеченный ориентир по достижению 20%-й доли ВИЭ в энергобалансе может быть пересмотрен в сторону повышения - до 24,4%.
Опыт Германии
В объединенной Европе «локомотивом» развития сферы энергоэффективности является четвертая экономика мира - Германия, которая находится на острие научно-технического прогресса и обладает особым экономическим «чутьем». При этом ее экономический, научный и технический потенциалы, а также выдающиеся лидерские качества способны «ломать» традиционные стереотипы и устоявшиеся мнения; на основе всестороннего анализа и общественного консенсуса ФРГ принимает решения, являющиеся в определенной степени революционными. Процессы, происходящие в энергетике и экономике страны, на наш взгляд, могут служить предвестниками будущих структурных сдвигов в ЕС (с определенным временным лагом), поэтому заслуживают более детального рассмотрения.
Так, в первые 10 лет XXI века на фоне поступательного экономического развития ФРГ достигла выдающихся результатов по экономии энергии: в указанный период спрос на первичные энергоносители сократился на 6,4% и в 2010 г. достиг 307, 4 млн т н. э. в год - самого низкого уровня со времен нефтяного кризиса 70-х годов (в 1970 г. - 309,7 млн т), при этом углеводородные энергоносители (нефть, газ, каменный и бурый уголь) имели различные темпы снижения потребления, а сектор возобновляемых источников энергии (ВИЭ), напротив, демонстрировал уверенный рост (рис. 7).
Рис. 7. Потребление первичных энергоносителей в ФРГ в 2001-2011 гг., млн т н. э.
Страна начала активное освоение сферы возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в конце XX века, когда многие экономики мира по различным причинам не рассматривали всерьез данный вид источников энергии (кроме крупных ГЭС), а после резкого рывка в 2000-х годах Германия вышла в европейские лидеры по уровню развития биотопливной промышленности, солнечной энергетики и ветроэнергетики. Во многом это было связано со становлением отраслевой науки; данные о государственных расходах на НИОКР в энергетике свидетельствуют о расстановке соответствующих акцентов (табл. 2).
Таблица. 2. Государственные расходы ФРГ на НИОКР в энергетике в 2001-2008 гг., млн евро
|
2001 г. |
2005 г. |
2006 г. |
2007 г. |
2008 г. |
||
|
Всего |
388,6 |
416,5 |
407,8 |
419,4 |
491,1 |
|
|
Уголь и другие виды ископаемого топливо |
14,2 |
10,4 |
12,2 |
15,8 |
29,5 |
|
|
ВИЭ |
155,9 |
209,4 |
199,7 |
211,1 |
265,1 |
|
|
Эксплуатация АЭС |
100,2 |
84 |
84,1 |
82,8 |
84,8 |
|
|
Вывод АЭС из эксплуатации |
8,7 |
3,8 |
4 |
4 |
6,8 |
|
|
Фундам. исследования в атомной отрасли |
109,6 |
108,9 |
107,8 |
105,7 |
104,9 |
В итоге в 2010 г. в электрогенерации доля ВИЭ приблизилась к 17%, в производстве тепловой энергии - превысила 9%, а в целом за десятилетие выработка «чистой» энергии (тепловой и электроэнергии) расширилась почти в 4 раза, при этом она стала широко применяться не только в секторе недвижимости, но и в энергоемких сегментах промышленности и на транспорте (табл. 3 и 4).
Таблица. 3. Мощность ВИЭ-установок и выработка электроэнергии с их использованием в ФРГ в 2001-2010 гг.
|
2001 г. |
2005 г. |
2007 г. |
2008 г. |
2009 г. |
2010 г. |
||
|
Энергия воды |
|||||||
|
Выработка энергии (ГВтч) |
23 241 |
19 576 |
21 249 |
20 446 |
19 059 |
19 694 |
|
|
Мощность оборудования (MВт) |
4 600 |
4 680 |
4 720 |
4 740 |
4 760 |
4 780 |
|
|
Доля в сумм. пот. Элект. ФРГ (%) |
3,97 |
3,20 |
3,59 |
3,33 |
3,14 |
3,23 |
|
|
Энергия ветра |
|||||||
|
Выработка энергии (ГВтч) |
10 509 |
27 229 |
39 713 |
40 574 |
38 639 |
36 500 |
|
|
Мощность оборудования (MВт) |
8 754 |
18 428 |
22 247 |
23 897 |
25 777 |
27 214 |
|
|
Доля в сумм. пот. Электроэн. (%) |
1,80 |
4,45 |
6,71 |
6,60 |
6,37 |
5,98 |
|
|
Биомасса |
|||||||
|
Выработка энергии (ГВтч) |
3 348 |
10 979 |
19 430 |
22 872 |
25 989 |
28 710 |
|
|
Мощность оборудования (MВт) |
696 |
1 965 |
3 436 |
3 969 |
4 519 |
4 910 |
|
|
Доля в сумм. пот. Электроэн. (%) |
0,57 |
1,79 |
3,28 |
3,72 |
4,29 |
4,70 |
|
|
ТБО |
|||||||
|
Выработка энергии (ГВтч) |
1 859 |
3 047 |
4 130 |
4 659 |
4 352 |
4 750 |
|
|
Мощность оборудования (MВт) |
585 |
1 210 |
1 330 |
1 440 |
1 460 |
1 480 |
|
|
Доля в суммарном потреблении электроэнергии (%) |
0,32 |
0,50 |
0,70 |
0,76 |
0,72 |
0,78 |
|
|
Энергия солнца (световая) |
|||||||
|
Выработка энергии (ГВтч) |
76 |
1 282 |
3 075 |
4 420 |
6 578 |
12 000 |
|
|
Мощность оборудования (MВт) |
186 |
2 056 |
4 170 |
6 120 |
9 914 |
17 320 |
|
|
Доля в сумм. пот. Электроэн. (%) |
0,013 |
0,209 |
0,519 |
0,719 |
1,085 |
2,0 |
|
|
Геотермальная энергия |
|||||||
|
Выработка энергии (ГВтч) |
0 |
0,2 |
0,4 |
17,6 |
18,8 |
27,2 |
|
|
Мощность оборудования (MВт) |
0 |
0,2 |
3,2 |
3,2 |
7,5 |
7,5 |
|
|
Доля в суммарном потреблении электроэнергии (%) |
0 |
0 |
0 |
0,003 |
0,003 |
0,004 |