Как мы будем жить после эры ископаемого топлива? Почему это важно во время пандемии?

Новый фестиваль Ecocup Green Talks, организованный при поддержке представительства ЕС в России, проходит в этом году в онлайн-формате на Кольте с 21 по 24 мая.

На фестивале вы сможете увидеть новые фильмы на самые необходимые сегодня темы, связанные с экологией, обсудить их с авторами и экспертами, послушать подкасты, посмотреть и принять участие в онлайн-дискуссиях.

В частности, 22 мая пройдет дискуссия «Выжить после нефти», которую будет вести кандидат экономических наук, старший научный сотрудник, генеральный директор ассоциации «Цель номер семь» Татьяна Ланьшина.

В этом тексте Ланьшина отвечает на обычные сомнения и вопросы, которые возникают у людей при мысли о переходе на возобновляемую энергетику.

Жизнь после условной нефти для большинства людей пока звучит так же мистически и так же почти невероятно, как жизнь после смерти. Для обычного человека, далекого от энергетики, тут есть всего два варианта — верить в то, что такая жизнь может существовать, или нет. Но на самом деле мир ближе к жизни после нефти, чем может показаться. В 2020 году за счет ВИЭ (возобновляемых источников энергии) в Германии производится более половины всей электроэнергии. Страна, где больше всего угольных электростанций в Европе, откажется от угля — самого грязного топлива — не позже 2038 года, а к 2050 году будет производить от 80% до 100% электроэнергии с помощью ВИЭ. Великобритания прекратит сжигать уголь к 2025 году. А, например, Калифорния в электроэнергетике полностью перейдет на ВИЭ к 2045 году. Все это хорошо, но остаются вопросы. Попробуем на них ответить.

А зачем нам жить без нефти? Мы вроде бы и с нефтью неплохо живем.

Ископаемое топливо — уголь, нефть и газ — дало человечеству невероятно много возможностей. Стремительный научно-технический прогресс ХХ века без его использования оказался бы невозможен, и тот же уголь сыграл важнейшую роль в промышленной революции. Но, даже если забыть о том, что запасы угля, нефти и газа исчерпаемы, то есть однажды закончатся, есть еще как минимум две важные причины, по которым от них пора отказываться — и как можно быстрее.

Первая — глобальное потепление, которое приводит к повышению частоты и интенсивности природных бедствий: засух, наводнений, ураганов и т.д. Глобальная температура воздуха выросла уже более чем на 1°С по сравнению с доиндустриальным периодом. Если человечество будет использовать ископаемое топливо в тех же масштабах, в каких оно это делает сейчас, к концу XXI века глобальная температура воздуха повысится на 4°С, что приведет к необратимым катастрофическим последствиям. При этом именно на сжигание ископаемого топлива приходится 82% выбросов всех парниковых газов. Чтобы перестать это делать, необходимо перейти на ВИЭ: энергию солнца, ветра, воды, биомассы, геотермальную энергию, энергию волн, приливов и отливов.

Вторая причина — экологический кризис, который уничтожает естественные экосистемы и крайне негативно влияет на здоровье людей. Это видно невооруженным глазом в регионах добычи и перевалки угля или в странах с развитой угольной электроэнергетикой, например, в Китае. От сердечно-сосудистых заболеваний и болезней органов дыхания, которые обусловлены сжиганием ископаемого топлива, в мире умирают ежегодно миллионы человек. Например, одно из недавних исследований (Lelieveld et al., 2020 год) оценивает значение этого показателя в 3,6 млн человек в год, или 10 тыс. человек в день. Для сравнения: от коронавирусной инфекции в апреле этого года ежедневно умирали 5–7,5 тыс. человек в день.

Вообще-то цены на нефть только что упали. Кому нужны ВИЭ, когда нефть стоит 20–30 долларов за баррель?

В последний раз цены на нефть были такими низкими, как сейчас, в конце прошлого века. В апреле один фьючерс на поставку нефти марки WTI впервые в истории даже оказался в отрицательной зоне. Конечно, фьючерс — это всего лишь финансовый инструмент, и за потребление реальной нефти никто доплачивать не будет. Но колоссальный избыток предложения на рынке нефти очевиден. Это, конечно, может замедлить электрификацию и переход на ВИЭ в транспортном секторе, где продукты из нефти являются основным источником энергии.

Но вот в электроэнергетике это окажет очень слабое влияние на темпы перехода на ВИЭ. Во-первых, в подавляющем большинстве стран нефть практически не участвует в электрогенерации. Во-вторых, на газ и уголь — основные виды топлива в электроэнергетике — приходится лишь небольшая часть всей конечной стоимости электроэнергии. Помимо самого топлива в эту стоимость входят капитальные и операционные затраты, стоимость капитала, передачи и распределения электроэнергии. В-третьих, во многих странах и регионах переход на ВИЭ — это политическое решение, обусловленное экологическим кризисом, требованиями гражданского общества и, наконец, экономическими причинами: стоимость ВИЭ сейчас очень низка и продолжает снижаться.

Мир уже два месяца живет в условиях пандемии. Закрыты многие предприятия, люди теряют работу, малый бизнес находится на грани жизни и смерти. Кого сейчас волнует, как жить без ископаемого топлива?

Мир сейчас действительно находится в беспрецедентной ситуации. По итогам года ожидается сильнейшее со времен Второй мировой войны сокращение ВВП.

Однако помимо решения масштабных проблем в системах здравоохранения, которые ярко проявились во время пандемии, страны мира озабочены сейчас поиском мер, способных перезапустить экономику. Во время борьбы с последствиями предыдущего сильного экономического кризиса (в 2008–2010 годах) США, страны Европы, Китай, Южная Корея применили масштабное стимулирование «зеленых» отраслей, включая возобновляемую энергетику. Только в США более 10% антикризисной программы было потрачено на «зеленый» сектор. В этот раз антикризисные программы могут оказаться гораздо более «зелеными».

Многие активисты, экономисты и даже бизнесмены и политики рассматривают кризис COVID-19 как возможность изменить глобальную экономическую модель развития и сделать ее ориентированной на человека, а также на борьбу с изменением климата, а значит, и с негативными экологическими последствиями хозяйственной деятельности. В большинстве многочисленных публичных заявлений повторяется одна и та же мысль: нельзя поддаваться соблазну легких антикризисных действий, например, создавать преференции для сектора ископаемого топлива. И наоборот: необходимы инвестиции в возобновляемую и циклическую экономику, в устойчивые системы производства продуктов питания.

Кроме того, ископаемое топливо и атомная энергетика уже страдают от текущего кризиса сильнее всего. По данным Международного энергетического агентства, в первом квартале 2020 года глобальный спрос на энергию упал на 3,8%. Спрос на уголь сократился на 8% по сравнению с первым кварталом 2019 года, на нефть — на 5%, на газ — на 2%. Производство электроэнергии на АЭС упало на 3%. Один за другим отключаются атомные реакторы — во Франции, Швеции, Германии, Китае. Малый спрос на электроэнергию и обусловленные этим низкие цены делают работу АЭС убыточной. А вот производство электроэнергии за счет ВИЭ в первом квартале 2020 года выросло на 3% — и это единственный сектор энергетики, который в кризис показал положительную динамику.

Дело в том, что во многих странах в первую очередь сети принимают электроэнергию от ВИЭ и уже только после этого — из других источников. А производство электроэнергии на некоторых старых АЭС и угольных ТЭС в условиях низкого спроса и цен становится экономически невыгодным.

Возобновляемая энергетика — это же очень дорого. Кто будет за это платить?

Все ровно наоборот. Согласно недавнему исследованию Bloomberg, солнечная и ветровая энергетика — сейчас самые дешевые источники энергии на 2/3 всех территорий, заселенных людьми. Это подтверждают многочисленные исследования разных организаций, таких, как инвестиционный банк Lazard, Международное агентство по возобновляемой энергетике (IRENA) и др.: уже несколько лет энергия возобновляемых источников дешевле всех прочих. Произвести 1 кВт·ч за счет ветра или солнца сейчас стоит от трех центов (или от двух рублей), за счет газа — от четырех центов (или от трех рублей), за счет АЭС — от восьми рублей. Более того, даже построить новую электростанцию на ВИЭ все чаще становится дешевле, чем продолжать эксплуатировать старую на угле.

В России сложно представить себе такое положение дел, но это только потому, что современная возобновляемая энергетика в нашей стране начала развиваться всего несколько лет назад и дискуссии о ней по привычке часто ведутся в рамках риторики рисков и угроз. Между тем в современном мире ВИЭ — это отнюдь не угроза, а возможность развития новых технологий и отраслей, создания новых, более безопасных рабочих мест и добавленной стоимости более высокого качества.

Хорошо. Если ВИЭ сейчас дешевые, то только благодаря государственному субсидированию. То есть за счет денег налогоплательщиков. Почему мы должны платить за ВИЭ?

Если бы ВИЭ получали столько субсидий, сколько получает ископаемое топливо, весь мир уже давно обеспечивался бы преимущественно только такой энергией. Согласно недавнему исследованию IRENА, в 2017 году объем глобальных прямых субсидий энергетическому сектору составил 634 млрд американских долларов, то есть 0,8% мирового ВВП. Из них на возобновляемую энергетику пришлась лишь четверть всех субсидий. При этом нужно отдавать себе отчет, что в совокупном прямом субсидировании доля возобновляемой энергетики велика лишь в последние годы, до этого на ее поддержку выделялось гораздо меньше средств. С учетом огромного экологического ущерба, который наносят добыча, транспортировка и сжигание ископаемого топлива, субсидирование традиционной энергетики было оценено в 3,1 трлн долларов США. Таким образом, налогоплательщик платит не столько за ВИЭ, сколько за ископаемое топливо, причем как деньгами, так и своим здоровьем.

Сколькими рядами солнечных панелей надо покрыть Землю, чтобы обеспечить человечество электроэнергией?

По одной из оценок (Denholm and Margolis, 2008 год), сделанной более 10 лет назад, чтобы обеспечить все конечное потребление электроэнергии США за счет энергии солнца, необходимо покрыть солнечными панелями 5,5 млн га, или 0,6% площади страны. Это эквивалентно всего 22% территории США, которую занимают города, и 50% территории, которую занимают объекты нефтегазовой промышленности.

По другой оценке (Jacobson and Delucchi, 2011 год), сделанной для всего мира в 2011 году, чтобы производить всю энергию за счет ВИЭ, включая электроэнергию, тепловую и транспортную, требуется всего лишь около 1% территории суши. При этом между объектами ВИЭ (например, ветроэнергетическими установками) иногда бывает некоторое расстояние, поэтому эту территорию можно легко использовать и для других целей — например, для сельского хозяйства.

Так что выстроенные в несколько рядов солнечные панели или ветроэнергетические установки повсюду — это, конечно, фантазия. Зато вырубленные леса, уничтоженные экосистемы и горы угольных отвалов — это уже реальность.

В некоторых областях, где в России живут люди, солнце не светит, ветер не дует. Какая вообще возобновляемая энергетика?

Россия обладает самой крупной в мире территорией с большим природно-климатическим разнообразием, а значит, богатством в смысле ресурсов ВИЭ. Наиболее населенной и с экономической точки зрения самой важной средней полосе европейской части России присущ достаточно хороший уровень инсоляции, сопоставимый или даже превышающий аналогичные показатели в Великобритании и Германии. Для сравнения: в Великобритании прямо сейчас (в мае) в середине дня производится до 20% всей электроэнергии за счет энергии солнца (см. рисунок 1), в Германии с января по апрель за счет солнца было выработано 8,5% всей электроэнергии — и 56% электроэнергии за счет всех ВИЭ вообще (см. рисунок 2).

Развитие солнечной энергетики в России особенно перспективно на юге европейской части (Волгоградская и Ростовская области, Краснодарский край), а также на юге Сибири и в Республике Саха (Якутия).

Кроме того, по оценкам Всемирной ассоциации ветроэнергетики (WWEA), у России самый большой в мире ветропотенциал. В целом применение ветроэнергетических установок целесообразно при скорости ветра от 5 м/с и очень эффективно при скорости от 7 м/с. В России много регионов с такой скоростью ветра, включая густонаселенный юг европейской части России, где уже строятся первые ветропарки.

Наконец, в России есть хорошие условия и для развития малой гидроэнергетики — кстати, в СССР насчитывалось несколько тысяч малых ГЭС. Некоторые возобновляемые источники энергии — например, биомассу — можно использовать практически в любой точке земного шара.

Россия — холодная страна; чем же вы собираетесь топить на севере?

В России за полярным кругом живет не так много людей. На остальной территории отопление можно обеспечивать за счет тепловых насосов и биотоплива. Кроме того, в последнее время в мире активно обсуждается концепция Power-to-X — преобразование электроэнергии в другие формы энергии, в частности, в тепловую, а также в метан и водород. Такой подход позволит электрифицировать всю энергетику, включая отопительный сектор и транспорт, а электроэнергию можно полностью получать за счет ВИЭ (Jacobson and Delucchi, 2011 год).

У возобновляемой энергетики масса побочных эффектов. Она требует использования редкоземельных металлов!

Это типичный миф по поводу ВИЭ. Во-первых, редкоземельные металлы не являются редкими, во-вторых, они почти не используются в возобновляемой энергетике и в производстве накопителей энергии. Их масштабное производство может привести к дефициту некоторых других металлов, например, лития и кобальта. Но и они далеко не так редки, как иногда это представляется, кроме того, технологии и производства, и переработки накопителей развиваются. В отличие от ископаемого топлива, металлы можно использовать не единственный раз.

А еще ветряки убивают птиц!

Да, птицы и летучие мыши действительно иногда гибнут от столкновения с ветротурбинами, но таких случаев очень мало. По одной из оценок (Sovacool, 2009 год), в 2006 году от ветротурбин в США погибло около 7 тыс. птиц, от АЭС — 327 тыс., от ТЭС на ископаемом топливе — 14,5 млн. То есть на момент проведения исследования одна турбина за год вызывала гибель от 0 до 38 птиц. Посмотрим для сравнения на оценки смертности птиц в США от других антропогенных и неантропогенных причин. От котов каждый год погибают сотни миллионов птиц, от столкновения с линиями электропередачи — от 130 до 174 млн, при столкновении с окнами в зданиях — от 100 млн до 1 млрд, от встречи с автомобилями — от 60 до 80 млн.

Самое масштабное исследование на эту тему было проведено в Великобритании в 2018 году (ORJIP). Группа ученых наблюдала за поведением птиц в офшорном ветропарке, состоящем из 100 ветротурбин. Согласно результатам этого исследования, чтобы избежать столкновения с ветротурбинами, птицы меняют траекторию полета. Несчастные случаи, конечно, происходят, но очень редко. За 20 месяцев было зафиксировано всего шесть столкновений с одной из четырех ветротурбин, оборудованных приборами наблюдения. То есть столкновение происходило один раз в четыре месяца.

Даже с точки зрения обычной логики миф о том, что ветроэнергетические установки — это мясорубки для птиц, выглядит очень странно. В жизни, конечно, случается всякое, но птицы обычно не врезаются в деревья, столбы и высотные здания.

Использование ископаемого топлива усилило неравенство и вызвало не один вооруженный конфликт. Будем ли мы воевать за ветер?

Ресурсы возобновляемой энергетики распределены по нашей планете гораздо более равномерно, чем ископаемое топливо, такими ресурсами располагает каждая страна. Согласно одному из исследований (Scholten et al., 2020 год), геополитика возобновляемой энергетики будет кардинально отличаться от геополитики ископаемого топлива, причем в лучшую сторону: международные отношения станут более симметричными и стабильными, а страны будут все чаще вовлекаться в такие международные коммерческие отношения, которые для них более предпочтительны, а не в те, в которых они только вынуждены участвовать.

Понравился материал? Помоги сайту!