Найти тему
unk_energy

Энергетический масштаб устойчивого развития

Zdenek Burian Moving to new hunting grounds
Zdenek Burian Moving to new hunting grounds

Обсуждая проблему устойчивого развития и современное состояние, все чаще приходится соотносить представление о перспективе с потенциальными возможностями надежного ресурсного обеспечения цивилизации. Все чаще приходится ориентироваться на оптимистические воззрения, выражая надежду на то, что в будущем удастся построить экономическую структуру, работающую в замкнутом цикле, в котором не будет необходимости постоянно пополнять утраченный ресурс новым, черпаемым из природы. В принципе, это возможно, за исключением, пожалуй, единственного ресурса - энергетического, использовать который можно только один раз. Значимость именно этого ресурса обусловлена тем, что, рассматривая историческую ретроспективу, можно уверенно констатировать - развитие экономики с хорошей точностью коррелировано с потреблением ею первичной энергии. Без надежного энергетического сопровождения современной технократической цивилизации существовать не удастся.

Сказанное в этом коротком введении означает, что философия устойчивого развития неявным образом предполагает формирование такой энергетической базы цивилизации, которая могла бы соизмеряться по ресурсному масштабу со временем существования Солнечной системы. В современной системе понятий это в наибольшей степени ассоциируется с энергетикой, построенной на использовании возобновляемых ресурсов или проще- Солнечной энергии. Люди испокон веков пользуются этой энергией создавая для этого гидросооружения, ветряные генераторы ( мельницы), используют термальное тепло. Но по мере развития, освоения новых технологий, облегчения условий труда и повышения качества жизни, этой энергии стало мало. Точнее можно сказать так, что оказалось недостаточно той части солнечной энергии, которую можно преобразовать в работу с учетом освоенных к тому времени технологий. Но здесь обнаружилась новая возможность, оказалось, что природа запасла большое количество энергии в химической форме, полезных ископаемых, их использование позволило получать существенно больше полезной энергии при меньших затратах.

С начала прошлого века, когда началась эпоха индустриализации, за один век люди израсходовали энергии (около 600 млрд тнэ ) много больше чем за два предыдущих тысячелетия, построив современную индустриальную экономику. Она приобрела столь большой масштаб, что ее собственную эволюцию уже нельзя рассматривать в отрыве от преобразования природы, которое обусловлено ее деятельностью и оказывает значимое влияние на окружающую нас экосистему. В дополнение к этому следует отметить, что развитие цивилизации вышло на такой уровень, когда ее дальнейшая динамика преимущественно подчиняется объективным закономерностям, на фоне которых, субъективные действия отдельных участников процесса проявляют себя лишь как статистические флуктуации. Иными словами, любые локальные воздействия на глобальную экономическую систему, которые вступают в противоречие с доминантными тенденциями ее развития, будут быстро подавлены самой системой, и тренд ее развития восстановится. По существу это означает, что траектория нашего движения уже в значительной степени предопределена и важнейшей задачей научного познания становится проблема понимания перспективы, не только с целью ее преобразования, а и с позиций приспособления к предстоящим переменам.

С этой точки зрения мы имеем все основания сосредоточиться на анализе существующих тенденций развития, постараться смоделировать их динамику, и представить некоторую прогностическую картину перспективы в контексте феномена, обозначаемого как устойчивое развитие.

В энергетическом плане, как уже это было сказано выше, следует определить условия развития экономики и общества и возможно представить и некоторый временной горизонт, который можно было бы идентифицировать признаками устойчивого развития. В докладе международной комиссии при ООН по окружающей среде и развитию в 1987г устойчивое развинтите было определено следующим образом: устойчивое развитие — это такое развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности. В такой формулировке его сложно использовать для численных оценок и в этой связи, ограничив широту определения, разумно использовать другое определение: необходимым условием достижения состояния устойчивого развития является формирование экономики такого уровня, при котором дальнейшая эволюция цивилизации уже не сдерживается ограничениями ресурсного и экологического характеров.

Сейчас можно достаточно надежно выделить сейчас три основных признака состояния экономики и энергетики, которые как доминантные величины определяют развитие материальной базы современного экономического уклада. Значительная часть этих исследований представлена в книге [1].

Как уже отмечалось, современный экономический уклад отличает прямая корреляция между масштабом потребления первичной энергии и мировым валовым продуктом, она надежно подтверждается статистическими данными.

Рис.1 Зависимость мирового ВВП от потребления первичной энергии
Рис.1 Зависимость мирового ВВП от потребления первичной энергии

Постепенно эффективность использования энергии в мире повышается. Опираясь на статистически данные за предыдущие 30 лет, легко подсчитать, что темп роста эффективности использования первичной энергии, приблизительно равен 0.8% в год. Хотя в разных странах эффективность использования первичной энергии отличается иногда в разы, причина этого не только в том, одни страны энергорасточительны, а другие очень бережливы. Основная причина такого положения заключается в том, что в мире произошло разделение труда. В результате одни страны ориентировались на производство продукции начального передела, производство которой требует больших энергетических затрат при относительно низкой стоимости продукции. Другие страны, с дефицитом природных ресурсов, ориентировались на выпуск конечной продукции, которая стоит дорого, но ее производство не требует больших энергетических затрат. Таким образом, сравнение по энергоэффективности ВВП разных стран, следует выполнять с учетом структуры производства в них товаров разного уровня передела. Страны, которые производят много продукции начального передела – экспортируют эту продукцию, а в месте с ней и энергию, которая была затрачена при ее изготовлении. Это указывает на то, что существует и обмен энергией в товарной форме. Если его учесть при составлении энергетического баланса, то получается, что ВВП всех стран прямо пропорционален потреблению в них энергии ( в форме первичной энергии + энергию в товарной форме). Т.е. рис.1 справедлив и для мира в целом и для отдельной страны с хорошей степенью точности.

2). Второй важный признак современного состояния: удельное потребление первичной энергии в развитых и развивающихся странах постепенно сближается. Обработка статистических данных за последние полвека показывает, что если в 60-х годах прошлого века удельное потребление в развитых и развивающихся странах различалось примерно в 20-25 раз, то в 2010году это различие сократилось до 5 раз. Процесс глобализации привел к интенсивному росту индустрии в развивающихся странах с соответствующим ростом потребления первичной энергии (уголь, нефть, газ, гидроэнергия, и т.д.).

Рис.2  Изменение со временем отношения удельного потребления первичной энергии в развитых странах к развивающимся
Рис.2 Изменение со временем отношения удельного потребления первичной энергии в развитых странах к развивающимся

На этом рисунке по оси ординат отложено отношение удельного потребления первичной энергии в развитых странах к удельному потреблению первичной энергии в развивающихся странах. Приведены две линии, отличающиеся различными методиками обработки статистических данных для расчета удельного потребления. По существу, именно это обстоятельство: интенсивный рост потребления первичной энергии в развивающимся мире с населением более 6 млрд. человек привел в последние годы к большому напряжению на энергетическом рынке. Его следует рассматривать как фундаментальный фактор роста спроса на энергетические ресурсы в ближайшие десятилетия.

3)Третьим важным свойством современной экономики является то обстоятельство, что экономика привыкла нормально развиваться при относительно низких ценах на первичную энергию.

Рис.3   Доля  первичной энергии в мировом ВВП.
Рис.3 Доля первичной энергии в мировом ВВП.

Как показывают статистические данные, если плата за первичную энергию превышает 10 %, то это с большой вероятностью ведет мир к экономическому кризису. Превышение доля затрат на первичную энергию в валовом продукте свыше 10% приводит к нарушениям в нормальном экономическом развитии и провоцирует кризисные явления. Представленные на рис.3 статистические данные подтверждают сказанное, в то же время нельзя утверждать, что только энергетические проблемы провоцируют кризис. Вероятно, есть и другие причины способные привести к сбоям в развитии экономики.

Весь 2011 и первую половину 2012 г мир живет при ценах на первичную энергию около 10% мирового валового продукта. И как можно наблюдать, мировая экономика находится к состоянию близкому к стагнации. Для того, чтобы преодолеть нынешний кризис на рынок должны прийти большие поставки первичной энергии по низким ценам, однако пока такого источника нет. Определенные надежды связывают с интенсивным развитием новых технологий добычи сланцевого газа, но, пока, за исключением США масштабного развития эта технология в мире не получила. Хотя в современных условиях именно низкая цена на природный газ (около 3 $ за миллион британских тепловых единиц) позволяет США еще демонстрировать какой-то экономический рост, в Европе цена природного газа заметно выше – около 10$ за миллион btu и признаки стагнации очевидны.

Пока нет очевидных вариантов того, как именно будет мировая экономика выбираться из существующего положения. Доля расходов на первичную энергию весьма высока, дополнительных масштабных поставок первичных энергетических ресурсов не видно, а финансовые ограничения, предпринимаемые в разных странах и направленные на преодоление задолженностей ведут к сокращению ВВП этих стран, а следовательно еще больше усугубляют ситуацию, сокращают экономический рост.

Интересное положение еще состоит и в том, что заинтересованность стран экспортеров энергоресурсов держать высокие цены, становится все более очевидной. И это обстоятельство так же препятствует увеличению поставок на мировой рынок. Возможно, в недалекой перспективе решение проблемы будет найдено с помощью масштабного развития технологии добычи сланцевых нефти и газа, но пока для практической реализации этих прогнозов сделано очень мало. В целом можно констатировать. Что мировая экономика вошла в циклическую фазу своего развития

Рис.4 Прогноз изменения мирового ВВП.
Рис.4 Прогноз изменения мирового ВВП.

Расчеты изменения мирового валового продукта были сделаны несколько лет назад, и оценки на 2010г и 2011 пока неплохо согласуются с практикой. Получается так, что высокие цены на первичную энергию не позволяют нормально развиваться экономике и при достаточно высоких возмущениях она попадает в кризис, который приводит к снижению спроса, а, следовательно, и цен, на первичную энергию. Более низкие цены, позволяют экономике опять начать расти, вслед за этим растут и цены, тормозя рост экономики по мере приближения к 10% барьеру. Из того, что здесь нарисовано (рис.4), следует, что мировая экономика вступила в циклическую фазу, поочередного роста и падения, с периодом около 4 лет и с большой вероятностью в 2012г, как и в 2008 г, нам опять придется переживать острую фазу экономического кризиса со всем букетом неприятностей, ей соответствующих. По всей видимости, ближайшие годы станут определяющими с точки зрения выбора генерального направления развития всей цивилизации на очередную столетнюю перспективу.

В какой степени сейчас готова экономика к переориентации на возобновляемую энергетику можно оценить. Европейские страны проявляют к ней большой интерес, но если провести непредвзятые расчеты в предположении, чтобы все энергообеспечение сейчас будет базироваться на этом ресурсе, то получается, что за энергию придется платить, как минимум, в 2-3 раза больше в сравнении с современным состоянием. Т.е. тогда доля первичной энергии в ВВП составит около 20-30% . Это совершенно неприемлемо для нынешнего уклада экономики. Чтобы задействовать этот энергетический ресурс необходимо или его сделать в 2-3 раза дешевле, или нарастить экономику в таком же масштабе.

Но для развития экономики нужна дополнительная энергия. И здесь, кроме масштабной атомной энергетики, трудно что-то предложить. Т.е. интенсивное развитие атомной энергетики в текущем столетии способно обеспечить экономику цивилизации необходимым объемом энергии, чтобы поднять ее до состояния, когда станет приемлемой возобновляемая энергетика. На рис.5 представлен один из вариантов прогноза изменения со временем структуры первичной энергии в течение 21 столетия, когда атомная энергетика взяла на себя основное бремя энергообеспечения роста экономики.

Рис.5.Прогноз структуры потребления первичной энергии в 21 веке.
Рис.5.Прогноз структуры потребления первичной энергии в 21 веке.

Этот прогноз сбалансирован в тех консервативных приближениях о которых было сказано выше, а именно: рост экономики пропорционален росту энергопотребления, эффективность использования энергии растет с темпом 0.8% в год, численность населения Земли к 2070 году составит около 12 млрд. человек.

Конечно, такой прогноз следует рассматривать весьма критично, но есть и небольшая польза от этого рассмотрения, которая заключается в том, что все же оптимистическую картинку перспективы все же нарисовать можно.

Литература

1. Е.П. Велихов, А.Ю, Гагаринский, С.А.Субботин, В.Ф. Цибульский , «Энергетика в экономике 21 века», ИздАТ.2010г, Москва.

2. Н.Н.Пономарев-Степной, В.Ф. Цибульский, «Проблемы мировой энергетики начала века», ИздАТ.2008г, Москва.

Ранее статья была нами опубликована в Независимой газете.

ty="39" S