Энергосбережение и эффект "дикаплинга"

Размещено на http://www.allbest.ru/

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

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

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.

Таблица. 4. Выработка тепловой энергии на базе ВИЭ в ФРГ в 2001-2010 гг., ГВтч

В 2000-х годах «эффект дикаплинга» («расцепления» - разделения трендов роста экономических результатов и потребления природных ресурсов) привел к прогрессивному снижению энергоемкости ВВП страны с 0,16 т в 2001 г. до 0,14 т н. э./тыс. долл. США в 2010 г. (в 2010 г. в целом по ОЭСР - 0,16, во Франции - 0,15, в Великобритании - 0,12), а энергоэффективность ВВП выросла на 22%.

Рис. 8. Темпы изменения ВВП и спроса на первичную энергию в Германии в 2001-2010 гг., % к предыдущему году

Рис. 9. Энергоэффективность ВВП ФРГ в 2001-2010 гг., евро/ГДж (ВВП в ценах 2005 г.)

И теперь главный вопрос: а что же дальше? Как будет трансформироваться энергетическое хозяйство ФРГ после текущей турбулентности мировой экономики и куда будет направлен основной вектор развития национальной (а затем, возможно, и европейской) энергетики? Ответ - «чистая» электрификация.

Авторская оценка дальнейшего развития спроса на первичные энергоносители в ФРГ представлена на рис. 10.

Рис. 10. Изменение потребления базовых первичных энергоносителей в ФРГ в 2001-2015 гг.

углеводородный энергия теоретический

Обращает на себя внимание тот факт, что, согласно уже имеющимся данным за 2011 г., потребление газа, угля и суммарного показателя для неуглеводородных источников энергии максимально сблизились, при этом кривая основного энергоносителя - нефти имела ярко выраженную понижательную тенденцию.

В среднесрочной перспективе (в 2012-2015 гг.), согласно нашему прогнозу, потребление газа начнет отставать от спроса на неуглеводородные источники, а после 2015 г. они будут стремиться занять доминирующее положение.

Следовательно, в настоящее время в Германии формируются предпосылки для структурного сдвига расходной части энергобаланса в сторону электроэнергии, выработанной с использованием крупных генерирующих объектов (тепловых электростанций, АЭС, мощных ГЭС) и ВИЭ-установок, присоединенных к общим энергетическим сетям.

Кроме того, в сетевом хозяйстве ФРГ проводится целенаправленная работа по его подготовке к масштабному использованию распределенных ВИЭ, повышению надежности энергообеспечения и управляемости всем электроэнергетическим комплексом, а также интеграции в общеевропейскую силовую сеть.

Таким образом, можно сделать заключение, что в результате дальнейшего развития возобновляемой энергетики, масштабной перестройки и модернизации секторов генерации, передачи и распределения, в среднесрочной перспективе в национальной экономике одна из ведущих ролей будет принадлежать электроэнергии, причем с достаточно высокой долей «чистой» энергии.

Особенность, выявленная автором в приведенном обобщении, совпадает с прогнозом Европейского союза электроэнергетиков «Euroelectric», в котором отмечается, что уже в 2010 г. в «ЕС-27» потребление электроэнергии восстановилось до предкризисного уровня и в дальнейшем данный показатель будет стабильно увеличиваться. В итоге в период после 2020 г. в структуре потребления первичных энергоносителей объединенной Европы доля электроэнергии превысит аналогичные показатели для остальных первичных энергоносителей за исключением нефти.

Сопоставляя приведенные прогнозы для ФРГ и ЕС, представляется, что Германия опережает общеевропейское развитие в среднем на 5-7 лет, что в экономическим плане обеспечивает стране серьезные конкурентные преимущества. По оценке Министерства окружающей среды, защиты природы и безопасности атомных реакторов («BMU»), к 2020 г. мировой оборот экологически безопасных технологий может достичь 2 трлн евро и ФРГ может стать одним из лидеров данного рынка.

Несколько слов об атомной отрасли, поскольку ее вклад в национальную электрогенерацию достаточно высок (в 2010 г. - 17,7%).

В государстве еще в середине 2000-х годов обострилась дискуссия между сторонниками и противниками использования атомной энергии, а в текущем году правительство Германии намерено принять окончательное решение по вопросу об отказе от атомной генерации к 2022 г. (при этом следует учитывать, что ФРГ на 100% зависит от импорта ядерного топлива, что существенным образом влияет на энергобезопасность страны). По нашей оценке, вполне вероятно, что будет принято положительное решение, предусматривающее определенный компромисс. Так, Министерство экономики и технологий разработало проект «Концепции развития энергетики ФРГ», в котором предлагает осуществить постепенный вывод АЭС из эксплуатации с таким расчетом, чтобы выиграть время для замещения атомной генерации выработкой энергии на базе ВИЭ, а также создания промышленных ВИЭ-технологий в тех сегментах возобновляемой энергетики, где они еще пока не созданы. В результате в долгосрочной перспективе атомная энергетика позволит поддерживать на необходимом уровне надежность национального энергоснабжения, а затем постепенно уступит место следующему поколению генерирующих объектов.

То есть, по замыслу ФРГ, атомная энергетика должна стать «мостом» между атомной энергией и «зелеными», в том числе энергосберегающими технологиями, которые правительство Германии, а также руководство ЕС, напрямую увязывают с экономическим ростом и оптимизацией энергопотребления и это заставляет говорить об эффекте «дикаплинга» как об успешно укрепляющемся тренде.

В заключение необходимо подчеркнуть, что в вопросе об отказе от атомной энергетики большинство стран объединенной Европы пока не готовы последовать предложению Германии, тем самым в дальнейшем ФРГ может получить возможность импортировать дешевую атомную электроэнергию с сопредельных территорий через трансграниченые переходы, а соответствующие риски оставить за пределами страны. И еще один важный момент. Амбициозные планы Германии по реформированию энергетики имеют под собой надежный фундамент (в отличие, например, от Японии) - в государстве действует и продолжает расширяться мощная газовая инфраструктура, позволяющая наращивать и диверсифицировать как поставки трубопроводного газа, так и СПГ.

Размещено на Allbest.ru