Статья: Инновации, устойчивый рост и энергетика: возможен ли цивилизационный рывок?

2

Инновации, устойчивый рост и энергетика: возможен ли цивилизационный рывок?

Владимир Миловидов

Заведующий кафедрой международных финансов ^а; руководитель Центра социально-экономических исследований

Университет МГИМО, 119454, Москва, пр-т Вернадского, 76
Российский институт стратегических исследований, 125413, Москва, ул. Флотская, 15Б

Аннотация

В статье исследуется связь между экономическим развитием, технологиями и потреблением энергии. Научно-технический и социальный прогресс трудно представить без энергетических ресурсов, потребление которых обеспечивает рост социального благосостояния. Технологическая революция в энергетике в прошлом веке дала импульс к возникновению современного информационного общества. Ресурс свободной энергии служит важнейшим фактором долгосрочного развития мировой экономики. Автор показывает, что на определенном этапе опережающего развития запасы энергоресурсов иссякают и повышается вероятность их нехватки, сдерживающей дальнейший прогресс. По его мнению, современные концепции устойчивого развития справедливо выделяют в качестве одной из важнейших задач сбережение традиционных невозобновляемых энергоресурсов. Это важно не только с экологической, но и с экономической точки зрения. Вместе с тем, в рамках данной концепции уделяется повышенное внимание таким источникам энергии, эффективность и объем которых пока несопоставимы с углеводородами, а потому задачи устойчивого развития противоречат интересам прогресса. Технологии, которые призваны сократить расточительное потребление ископаемых видов топлива, зачастую приводят к их дополнительному расходованию. Автор предлагает объективно проанализировать риски следования концепции устойчивого развития и предостерегает от необоснованных ожиданий, чреватых длительной стагнацией или даже регрессом.

Ключевые слова: устойчивое развитие; энергоэффективность; инновации в энергетике; подрывные инновации; экспоненциальный рост.

потребление энергия экономическое развитие технология

Лейтмотивом современных долгосрочных прогнозов и оценок общественного прогресса выступает обеспечение устойчивого развития (sustainabledevelopment).Эта концепция закреплена в 17 целях, одобренных Генеральной Aссамблеей ООН в 2015 г. и запланированных к реализации до 2030 г. [UN, 2015]. В идее устойчивого развития воплощена вполне закономерная надежда человечества на создание нового общества процветания, в котором будет обеспечен относительно равный всеобщий доступ к благам цивилизации, искоренены опасные болезни, ключевые факторы загрязнения окружающей человека среды, расовые и иные формы дискриминации -- все то, что делает сегодняшний мир несовершенным, неравным, расточительным и даже опасным. Устойчивая долгосрочная трансформация общества рассматривается в документах ООН как достижение нового качества жизни будущих поколений. Важнейшим ресурсом реализации модели устойчивого развития должна стать качественно новая, неуглеродная энергетика. Нынешнему поколению предстоит заложить фундамент для достижения указанных целей, равно как и удостовериться в их обоснованности, соответствии долгосрочным тенденциям развития человечества и целесообразности затрачиваемых усилий.

Общественное развитие -- инновационный, зачастую неупорядоченный процесс с высокой степенью неопределенности и риска [Миловидов, 2015а]. Известный американский антрополог Дэвид Грэбер (DavidGraeber) [Graeber,2015] задается вопросом: где все те изобретения, о которых мечтал каждый ребенок в середине XXвека -- телепортация, защитные силовые поля, лучи, захватывающие предметы, колонии на Марсе, трикодеры для дистанционной диагностики состояния организма, летающие автомобили? Человеку свойственно постоянно ошибаться в прогнозировании будущего, тогда как далеко не всегда достижения или идеи, выглядящие важными и значимыми на одном этапе технологического прогресса, остаются таковыми на последующих его этапах. История знает множество примеров, когда одно увлечение сменялось другим, так и не став, как писал Джаред Даймонд (JaredDiamond), «матерью необходимости» [Diamond, 1997]. Даже казавшаяся дешевой и способной кардинально изменить жизнь человека атомная энергетика перестала будоражить воображение. Совсем иной оказалась судьба авиа- и автомобилестроения, технологий двигателей внутреннего сгорания или бензина -- подрывных инноваций, революционизировавших быт и деятельность миллиардов людей. Сегодня перед человечеством стоит задача выйти на новый этап развития, не ошибившись в выборе технологических драйверов и верно рассчитав оставшиеся в нашем распоряжении ресурсы.

В статье анализируется связь между экономическим развитием, технологиями и энергетическим потенциалом человечества и оцениваются риски, связанные с реализацией концепции устойчивого развития, чреватой, по нашему мнению, длительной стагнацией и даже регрессом.

Цивилизационный рывок и энергоресурсы

Известный канадский исследователь инноваций в области энергетики Вацлав Смил (VaclavSmil) писал:

Современная цивилизация -- продукт непрерывного

крупномасштабного сжигания угля, нефти, природного

газа и неуклонно расширяющегося производства электроэнергии из ископаемого топлива, кинетической энергии

воды и за счет реакции разделения ядер урана [Smil,2010].

Последнее утверждение выглядит некоторой натяжкой на фоне современных тенденций отказа от атомной энергетики в целом ряде развитых стран, тем не менее общий смысл сказанного, очевидно, имеет под собой основания. Структура потребления энергии не просто связана с характером и формами развития общества, но и во многом определяет их.

Описанная зависимость в последнее время стала предметом целого ряда исследований. Смил был одним из тех, кто первыми попытались ее описать и измерить [Smil,1991]. В дальнейшем эту работу продолжила международная группа ученых в составе Тимоти Лентона (TimothyLenton), Питера-Пола Пихлера (Peter-Paul Pichler) и Хельги Вейз (Helga Weisz) [Lenton et al, 2016]. Британский экономист Ангус Мэддисон (Angus Maddison) обобщил данные о росте мирового ВВП за период более 2000 лет [Maddison,2001]. Сегодня по методологии Мэддисона специалисты Университета Гронингена (UniversityofGroningen) ведут постоянно обновляемую базу данных уровня глобального ВВПMaddisonProjectdatabase2018. Режим доступа: https://www.rug.nl/ggdc/historicaldevelopment/maddison/releases/maddison-project-database-2018, дата обращения 07.07.2018.. Результаты этих исследований агрегируются на сайтах, посвященных экономической истории, а также в рамках специальной программы по популяризации исторических знаний OurWorldinData, организованной Оксфордским университетом (UniversityofOxford) [UniversityofOxford, n.d.].Подобные ресурсы позволяют сопоставлять уровни энергопотребления с темпами экономического роста на различных этапах человеческой истории. При рассмотрении долгосрочной динамики мирового ВВП (рис. 1) прежде всего бросается в глаза его экспоненциальный рост начиная с промышленной революции середины XVIII в. Если в 1700 г. мировой ВВП оценивался в 643.3 млрд долл., то спустя 120 лет он практически удвоился, достигнув 1.2 трлн долл. К 1900 г. произошло его утроение до отметки 3.42 трлн долл., а к концу XX в. мировой ВВП достиг 63.1 трлн долл., то есть вырос еще в 18.5 раза, или в 100 раз за 300 лет. В исторической ретроспективе это выглядит как цивилизационный взрыв.

Известному американскому футурологу Рею Курц- вейлу (RayKurzweil) приписывают термин «вторая половина шахматной доски» (secondhalfofthechessboard), которым тот определял процессы, развивающиеся экспоненциально [Kurzweil,2004]. Термин не был каким-то изобретением Курцвейла, но лишь ввел в научный обиход известную притчу о шахматной доске, число зерен, помещенных на которую, удваивается на каждой клеточ-ке и начинает стремительно расти с пятой горизонтали. Представленные на рис. 1 данные позволяют отнести промышленную революцию к экспоненциально масштабируемым событиям, вызывающим радикальные изменения в обществе [Миловидов,2015b]. Какие условия привели к столь мощному росту масштабов и результативности человеческой деятельности?

Рис. 1. Динамика мирового ВВП за период 1-2015 гг. (трлн долл., в ценах 2011 г.)

Помимо технологических изобретений, таких как паровая машина, особое место среди факторов экспоненциального роста мировой экономики со времен промышленной революции занимают энергетические ресурсы и прежде всего уголь, добыча которого стала реальным двигателем прогресса [Allen,2009]. Если в 1800 г. потребление энергии от сжигания каменного угля составляло 96.2 Твт-ч (1.8% совокупного), а от дров и иного биологического топлива -- 5555.56 Твт-ч (98.3%), то уже к 1850 г. удельный вес угля в совокупном энергобалансе вырос до 7.3% (569.44 Твт-ч), а к 1900 г. -- до 47.3% [UniversityofOxford, n.d.].Промышленная революция фактически была угольной и состояла в стремительном взлете потребления ископаемого топлива в сравнении с привычными, используемыми на протяжении тысячелетий биологическими его видами и, как следствие, способствовала резкому росту энергопотребления в целом.

Лентон и его коллеги попытались оценить масштабы потребления энергии человеком на протяжении десятков тысяч лет [Lentonetal,2016]. Их данные подтверждают, что экспоненциальный рост энергопотребления приходится на период промышленной революции и четко следует за ростом объемов ВВП (табл. 1). Внимания заслуживает также показатель объемов потребляемой энергии на производство 1 млрд долл. ВВП, снизившихся с 5.2 Твт-ч (по расчетам Лентона с соавт. -- 13.86 Твт-ч) в 1820 г. до 1.4 Твт-ч -- в 2015 г. с прогнозом дальнейшего сокращения до 1.2-0.6 Твт-ч к 2050 г. Очевидным является толкование такой динамики как роста энергоэффективности хозяйственной деятельности человека вслед за увеличением производительности энергоустановок, обслуживающих современную экономику. Но как тогда объяснить крайне низкий удельный вес энергопотребления в производстве материальных благ в начале новой эры -- 0.3 Твт-ч? Означает ли это, что наши предки умели добиваться более высоких результатов на том уровне затрат энергии, к которому мы приблизимся лишь к середине XXI в.?

Низкая энергоемкость может объясняться различными причинами, связанными с особенностями используемой энергии и характером труда. Мнимая энергоэффективность хозяйственной деятельности в древности была обусловлена отсутствием у человека широкого выбора производительных энергоресурсов и соответствующих технологий. Важнейшим источником энергии был огонь, труд был преимущественно ручным либо с использованием тягловой силы домашних животных. Человек постепенно овладевал энергией воды и ветра, но, несмотря на эти технологические открытия, условный «энергобаланс» оставался крайне примитивным и дефицитным.

Промышленная революция XVIII в. в корне изменила ситуацию, принеся с собой не только принципиально новую технологию парового двигателя, но и новые энергетические ресурсы. Вероятно, именно массовое распространение угля как энергоносителя и привело к существенному повышению энергозатрат на производство ВВП. К слову, уже в эпоху промышленной революции зазвучали предложения об экономии энергии.

Известный английский экономист Уильям Джевонс (WilliamJevons) одним из первых обратил внимание на эффект энергопотребления. Он сформулировал парадокс, получивший в дальнейшем его имя -- парадокс Джевонса: повышение эффективности использования некоторого ресурса увеличивает его потребление [Jevons, 1865]. Как показали последующие исследования, этот эффект не ограничен конкретной исторической эпохой промышленной революции [Rubin,2004; Herring,2006; Polimeni,2008]. На эти же работы ссылается Смил, развенчивающий миф о том, что энергоэффективность снижает энергозатраты [Smil,2010]. В контексте упомянутых исследований снижение расходов энергии на производство 1 млрд долл. ВВП может трактоваться как признак не роста энергоэффективности, а сокращения энергетической базы расширенного воспроизводства.

Таким образом, с самого начала промышленной революции человечество движется к неизбежной нехватке энергоресурсов, чреватой замедлением экономического роста в долгосрочной перспективе.

Сложившийся уровень энергопотребления служит необходимым условием развития общества. Такие ресурсы, как нефть и газ, существенно ускорили прогресс цивилизации в ХХ в. В 1900 г. на нефть приходилось 180.56 Твт-ч потребляемой энергии (1.5% совокупного потребления), а в 2000 г. -- уже 41 747.31 Твт-ч (36%). XXI век открывает многообещающие перспективы использования энергии природного газа, доля которого в энергобалансе устойчиво растет после Второй мировой войны. В 1950 г. потребление энергии сжигания природного газа составляло 2091.67 Твт-ч (7.5%), а в 2015 г. -- 36 596.66 Твт-ч (24.3%) [UniversityofOxford, n.d.].

Соединение новых технологий и энергоресурсов обеспечило за последние 150 лет цивилизационный рывок человечества. За XX век добыча материальных ресурсов выросла восьмикратно, а рост глобального ВВП -- в 23 раза (в 18 -- в ценах 2011 г.) [Hilty, Aebischer,2015], что свидетельствует о разрыве двух индикаторов развития. К чему приведет сохранение этого разрыва? Ответ на этот вопрос во многом зависит от правильной классификации рисков. Повсеместно распространившаяся логика устойчивого развития и вездесущей наднациональной бюрократии диктует необходимость экономить ресурсы, сдерживать потребление, преодолевать материальное неравенство и справедливо распределять материальные блага. Однако решение этих задач должно быть комплексным и сбалансированным. Вычленение из информационного потока наиболее существенных фактов, разработка оптимальных алгоритмов управления инновационным развитием, всесторонняя оценка инициатив по широкому спектру показателей и рисков служат важнейшими навыками для объективного прогнозирования энергетического будущего человечества [Миловидов, 2015с].

В поисках подрывных инноваций

В середине 1990-х гг. Клейтон Кристенсен (ClaytonChristensen) выдвинул концепцию подрывных инноваций (disruptiveinnovations),т. е. технологических разработок и изобретений, в корне меняющих привычный уклад жизни людей [Christensen,1997]. Как правило, адаптация таких нововведений носит экспоненциальный характер: они быстро распространяются среди значительного числа пользователей и становятся неотъемлемым элементом человеческой деятельности до следующей инновационной волны. Особенность подрывных инноваций состоит в том, что в самом начале их возникновения они, как правило, известны лишь узкому кругу лиц и малозаметны для массового пользователя, кажутся ему чем-то экзотичным, никчемным или забавным. Именно поэтому такие инновации крайне сложно выявлять или прогнозировать, а их подрывной характер дает о себе знать на той стадии, когда остановить их распространение уже невозможно [Миловидов, 2018].