XX век и начало XXI века стали эпохой стремительных изменений в энергетике. В 1900 году основными источниками энергии были уголь, древесина и вода. Уголь обеспечивал промышленность и транспорт, позволял развивать фабрики и железные дороги, а водяные мельницы и гидроэлектростанции давали энергию локально, главным образом для механических нужд. Электричество только начинало распространяться и его производство оставалось ограниченным.
В первой половине XX века на арену вышли нефть и природный газ. Их преимущества были очевидны, нефть стала ключевым источником топлива для автомобилей и авиации, газ для отопления и промышленности. Высокая плотность энергии и относительная лёгкость добычи сделали углеводороды базой экономического роста и технологической революции.
Сегодня мы стоим на пороге нового энергетического перехода. В энергетике существует ключевой показатель EROEI (Energy Returned on Energy Invested, «энергия на затраченную энергию»). Он показывает сколько энергии мы получаем на каждую единицу энергии, затраченную на добычу и переработку. В 1972 году средний мировой EROEI составлял около 33, т.е. на одну вложенную калорию приходилось 33 калории выхода. К 1999 году показатель снизился до 31, а сегодня он опустился до 29 и ниже. Хотя снижение кажется плавным, оно крайне опасно: чем ниже показатель, тем меньше «чистой энергии» остаётся для экономики, армии, науки и общества.
EROEI можно представить как энергетический «метаболизм» общества, подобно организму человека:
- Базовый уровень энергии это «базовый метаболизм» цивилизации: минимальное количество энергии, которое требуется для поддержания инфраструктуры, транспорта, промышленности, коммуникаций, армии и базовых социальных функций.
- Энергия сверх базового уровня это «лишние калории», которые общество может инвестировать в развитие: научные исследования, технологии, космос, образование, улучшение качества жизни. Именно высокий EROEI давал цивилизации XX века возможность делать гигантские технологические скачки словно организм, который получает достаточно калорий не только для выживания, но и для роста мышц и накопления ресурсов.
- Недостаток энергии это аналог дефицита калорий у человека: если EROEI падает и «чистая» энергия становится меньше базового уровня, цивилизация начинает «терять мышцы» и замедляется экономика, технологии, научные исследования, падает уровень жизни.
Таким образом, высокий EROEI позволял обществу развиваться и накапливать «энергетические резервы», а его падение ведёт к стагнации или «энергетической диете» когда энергия расходуется лишь на поддержание базовых функций.
Причины падения
Основная причина снижения EROEI это истощение лёгких месторождений. Хотя углеводородов в мире ещё много, добывать их становится всё сложнее и дороже. Добыча «лёгкой нефти», которая раньше обеспечивала высокий энергетический выход, постепенно становится всё менее доступной. Одновременно растёт сложность новых проектов, глубоководные скважины, арктические месторождения и битуминозные пески требуют колоссальных затрат энергии и технологий. Сланцевая революция обеспечила временный рост добычи, но сланцевая нефть имеет низкий EROEI, часто не выше 10–15. Кроме того, растут затраты на разведку новых месторождений, которых становится всё меньше, а мировое потребление углеводородов продолжает увеличиваться.
Геополитические последствия
Падение EROEI это не только техническая проблема, но и политическая. Импортёры становятся уязвимыми, им приходится платить не только за сырьё, но и за всё более дорогие технологии добычи. Экспортёры, в свою очередь, теряют прежний энергетический бонус, часть их выручки «съедается» затратами. Конкуренция за эффективные калории усиливается, превращая энергетику в арену борьбы, сопоставимую с рынком вооружений. В реальности предел наступит не тогда, когда «нефть закончится», а когда её добыча перестанет быть энергетически оправданной.
Если EROEI продолжит падать, то возможны несколько сценариев. Мир может разделиться на зоны влияния: страны-экспортеры и их клиенты, причём напряжённость будет расти независимо от идеологических различий.
Альтернативы углеводородам
Переход от нефти и газа к новым источникам энергии это ключ к снижению зависимости от углеводородов и к минимизации рисков глобальных конфликтов. Основные альтернативы:
- Атомная энергия. EROEI у атомных станций очень высокий и выше 70. Здесь лидируют Россия и разделяет нишу с США, Францией и Китаем, но в отличии от других Россия не только активно развивает собственную атомную энергетику, но и экспортирует технологии за рубеж, строя АЭС в других странах, поставляя топливо и оказывая сервисное обслуживание.
- Солнечная энергия. Китай сегодня безусловный лидер в производстве солнечных панелей и строительстве солнечных электростанций. США, Индия и страны Европы активно развивают солнечные проекты, но масштабы Китая впечатляют.
- Ветровая энергия. Европа и Китай лидируют в установке ветряных турбин и развитии ветропарков, особенно на море. США активно строят наземные ветропарки.
- Термоядерная энергетика. Пока в стадии экспериментальных проектов и пилотных станций, но основные игроки уже заявили о себе и это США, Китай, ЕС, Россия и Япония.
Это показывает, что переход к новым источникам энергии уже формирует новые линии влияния в мире. Страны, которые успеют занять лидирующие позиции в «чистой» энергетике, получат стратегическое преимущество и смогут снизить риски конфликтов за углеводороды.
Чего ожидать обществу
Высокий показатель EROEI в XX веке был одним из ключевых факторов, позволивших человечеству совершить технологическую революцию. Каждая единица затраченной энергии давала большое количество «чистой» энергии, доступной для промышленности, науки, транспорта и обороны. Это обеспечивало быстрый экономический рост, массовое производство, развитие инфраструктуры и повышение уровня жизни. Высокий EROEI позволял обществу инвестировать не только в добычу энергии, но и в образование, исследования, космические программы и цифровые технологии.
Снижение EROEI прямо отражается на доступной «чистой» энергии и ограничивает возможности для дальнейшего прогресса. Чем меньше энергии остаётся после затрат на добычу и переработку, тем труднее поддерживать экономический рост и технологическое развитие. Это может приводить к стагнации: рост инфраструктуры замедляется, инновации тормозятся, ресурсы перераспределяются на поддержание базовой энергетической системы вместо создания новых технологий.
Иными словами, падение EROEI превращает энергию из источника развития в ограничивающий фактор. Мир с низким EROEI рискует столкнуться с замедлением научно-технического прогресса, ростом социальных и экономических напряжений и повышением вероятности конфликтов за оставшиеся эффективные энергетические ресурсы.
На глобальном уровне это создаёт почву для будущих войн. Страны, которым не удастся обеспечить себя дешёвой и стабильной энергией, будут стремиться контролировать оставшиеся углеводородные ресурсы или территорию, богатую возобновляемой энергией (солнечные пустыни, ветропарки, водные ресурсы). Это означает, что энергетическая конкуренция станет одной из главных причин международных конфликтов XXI века, часто перекрещиваясь с территориальными и политическими спорами.
В итоге, для общества это означает, что энергетическая безопасность станет ключевым фактором выживания и процветания. Те страны, которые смогут обеспечить устойчивую и чистую энергетику, будут экономически и политически сильными, а остальные окажутся в зоне высокого риска конфликтов, кризисов и социального напряжения.