За 1971-2012 г. энергоемкость мировой экономики (потребление первичной энергии на 1000 долл. ВВП в неизменных ценах) снизилась на 32%, на 2014— 2040 г.г. прогнозируется снижение еще на 44%.
Возобновляемые источники энергии и энергосбережение
Яков Сосновский
Отклик на публикацию в Мастерской (июль 2015):
С. Левинзон. «Энергосбережение. Цена вопроса. Ч. 1. Источники энергии. Ч.2.Электроэнергия.
Эта публикация в журнале-газете «Мастерская» пока не привлекла внимание читателей. Возможно, публикация этого научного и актуального материала в «Заметках» или в «7 искусствах» вызвала бы полезную дискуссию. Поднимаемые вопросы актуальны, в частности, для России, где с привлечением академической науки разрабатывается редакция Энергетической стратегии до 2035 г., включающая многие аспекты государственной энергетической политики, в частности, в области ценообразования на энергоносители. .
Остановлюсь на следующих положениях статьи.
1. Факторы, определяющие спрос на энергию. Высказывание автора в начале статьи: «С развитием технологий современный мир нуждается во все большем количестве энергоресурсов» не подкреплено аргументацией. — Анализ данных за прошедшие 150 лет показывает, что мировое потребление энергии выросло в 35 раз, при этом выявлены определяющие эту динамику факторы: численность населения и душевое потребление энергии (последнее имеет определенный предел роста). Замедление темпов демографического роста, сближение уровней душевого ВВП и потребления энергии в развитых и развивающихся странах имеют следствием замедление темпов роста потребления энергии, что в перспективе должно привести к его стабилизации /1/.
2. О «цене вопроса» энергосбережения. Мировой нефтяной/энергетический кризис 70-хх годов прошлого века способствовал осознанию комплексного характера глобальной энергетической проблемы 21 века, получившей название проблемы «4Э» (энергия–экология-экономика-энергосбережение), и необходимости перехода к эффективной энергетической политике энергосбережения и рационального природопользования. Ключевая роль энергосбережения в решении этой проблемы состоит в воздействии на все составляющие: а) снижение энергоемкости экономики пропорционально понижает спрос на энергию; б) соответственно уменьшается отрицательное воздействие на окружающую среду; в) затраты на энергосберегающие мероприятия ниже, чем на эквивалентное развитие мощностей топливно-энергетического комплекса (ТЭК) и относительно быстро окупаются. Так, в России по данным /2 / реализация до 2020 г. экономического потенциала энергосбережения (экономия 45% достигнутого уровня потребления) требует втрое меньше инвестиций, чем в развитие ТЭК; они окупаются экономией текущих затрат потребителей за 4 года, а с учетом экономического эффекта государства — за 2-3 года.
По мере перехода к эффективной энергетической политике новых стран, более полного использования потенциала энергосбережения (замена устаревших технологий и методов управления, структурные сдвиги в экономике, изменение поведения потребителей) возрастает роль энергосбережения как фактора экономического роста. За 1971-2012 г. энергоемкость мировой экономики (потребление первичной энергии на 1000 долл. ВВП в неизменных ценах) снизилась на 32%, на 2014— 2040 г.г. прогнозируется снижение еще на 44%.
3. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии (НВИЭ) и энергосбережение. Автор ссылается на данные Мирового энергетического совета, что к 2030 г. НВИЭ могут дать в сумме энергию, эквивалентную 50-70% современного уровня ее потребления. Наши расчеты, использующие прогнозы других авторитетных организаций / 1/, /3 / на более отдаленную перспективу (к 2040 г.) дают существенно менее оптимистичный результат: примерно 27% от уровня потребления 2010 г.
Авторы /1/ приходят выводу, что «сланцевый прорыв» по крайней мере на 2-3 десятилетия отодвигает угрозу исчерпания экономически приемлемых ресурсов нефти и газа, а также значительного роста цен на традиционные виды топлива. НВИЭ и ядерная энергия будут заменять в мировом энергобалансе в первую очередь нефть, особенно в топливной корзине электроэнергетики, где ее доля к 2040 г. будет минимальной. Это вызвано уникальными свойствами нефти, на основе которой производятся свыше 2000 наименований изделий самого разнообразного назначения. По мере перехода к более глубоким стадиям переработки стоимость этой продукции значительно возрастает: так, цена продуктов пятого передела может в 1000 раз превышать цену сырой нефти. Уместно здесь отметить, что повышение в структуре экономики доли наукоемкой неэнергоемкой продукции является весомым фактором эннергосбережения.
Заменяя традиционные виды энергии, НВИЭ и ядерная энергия не обеспечивают автоматически снижения потребности в первичной энергии, поскольку эффективность использования большинства из них в перспективе до 2040 г. остается ниже, чем даже угольных электростанций. Как показывают прогнозы, суммарные потери первичной энергии при преобразовании, на собственных нужды энергетики, транспортировку и распределение конечной энергии снизятся за прогнозный период незначительно. Поэтому энергосбережение должно явиться звеном, связующим все источники энергии, и позволяющим использовать их наиболее эффективно, снизив потребление энергии на 30-40%.
4. Особенности электрификации. Проблемы учета и анализа. Благодаря ряду потребительских свойств, в т. ч. способности к бесконечной концентрации и делимости, превращения в другие формы энергии, управляемости, безопасности, и др., электроэнергия является наиболее ценным и наиболее востребованным видом энергии. Ее мировое производство растет опережающими темпами: на период до 2040 г. прогнозируется рост производства первичной энергии примерно в полтора раза, а электроэнергии вдвое; доля первичной энергии, направляемой на производство электроэнергии, вырастет с 36% в 2010 г. до 46% в 2040 г. Таким образом, опережающие темпы производства электроэнергии являются одним из главных факторов роста спроса на первичную энергию, сдерживающим процесс электрификации.
Уровень электрификации — УЭ (доля электроэнергии в составе конечной энергии, вырабатываемой стационарной энергетикой и передаваемой отраслям-потребителям), повысится к 2040 г. с 15,2 до 22% . По секторам экономики УЭ в 2040 г. составит, % : индустриальный 22,5, жилой и коммерческий (в сумме) 40,5, транспортный — на уровне 1%. — Имеются оценки, что суммарная мощность мобильной энергетики (преимущественно, транспорта) в разы больше, чем стационарной, но экстенсивное использование первой значительно ниже. Красноречивый пример: суммарная мощность электрогенераторов океанского теплохода «Квин Мэри» позволяет выработать электроэнергию, достаточную для снабжения города численностью 200 тыс. человек. Электроэнергия, вырабатываемая атомоходами, дизельэлектроходами, дизельэлектровозами, передвижными электростанциями, и т.д., не учитывается в составе производимой электроэнергии. Т.е. реально УЭ различных техпроцессов сувщественно выше.
В СССР в масштабах страны в 1982 г. была проанализирована структура потерь энергии по стадиям преобразования отдельных видов первичной энергии в электроэнергию, пар, горячую воду и по основным функциям конечного применения /4/. При подготовке среднесрочных документов по развитию энергетики России, о чем упомянуто выше, проведение подобного детального функционального анализа представляется эффективным инструментом выявления направлений энергосбережения, оценки приоритетности внедрения отдельных мероприятий.
Источники:
1, Прогноз развития энергетики мира и России до 2040 г.- ИнЭн РАН, Москва, 2013, 2014 г.
2. Россия — неиспользованный ресурс. Доклад. Всемирный банк.— Международная финансовая группа. -2009 г.
3. Прогноз развития мировой энергетики до 2040 г.д.— Экксон мобил, 2014,2015 г.
4. ВВ.Клименко, АА. Макаров. Введение в энергетику.— Росэнергосервис. Электронная библиотека по энергетике. -2004 г.
