Новый энергетический переход

ОТ ОДНОГО ДО ШЕСТИ

Согласно теории российского экономиста академика РАН Сергея Глазьева технологическая структура экономики содержит группы совокупностей, которые связаны друг с другом технологическими цепями одного и того же типа и формируют воспроизводящиеся целостности — технологические уклады. Иначе говоря, технологический уклад представляет собой комплекс технологий и производств одного уровня. Это целостное и устойчивое образование, в рамках которого осуществляется замкнутый цикл, включающий добычу и получение первичных ресурсов, все стадии их переработки и выпуск набора конечных продуктов, удовлетворяющих соответствующий тип общественного потребления.

Формирование очередного технологического уклада связано не только с революцией в технике и технологиях, но и с требованиями к личностному фактору производства, формами организации производства и инновационного процесса. Каждому технологическому укладу присущи свои доминирующие технологии, которые составляют его ядро.

Сегодня экономисты выделяют пять существующих укладов и говорят о наступлении шестого.

Первый уклад (1780 — 1830 годы) возник на основе развития технологий в текстильной промышленности и широкого использования энергии воды. В это время уже имелись паровые машины, но активно еще не применялись.

Второй уклад (1830 — 1880 годы) вызван скачком в мировой угольной отрасли. В качестве основного источника энергии использовался уголь.

В это же время изобрели паровой двигатель. В итоге была развита система железнодорожных перевозок, сформированы новые рынки, люди получили доступ к огромному числу ресурсов. Второй уклад относится к эпохе ускоренного развития транспорта и возникновения механического производства во всех отраслях на основе парового двигателя.

Третий уклад (1880 — 1930 годы) базируется на использовании в промышленном производстве электрической энергии, развитии тяжелого машиностроения и электротехнической промышленности на основе использования стального проката, новых открытий в области химии. Были внедрены радиосвязь, телеграф, автомобили. Главное событие этого времени — использование электричества, что позволило применять в производстве ряд нового оборудования и приборов, дало возможность разработать городские транзитные системы (трамваи, метро). Появились крупные фирмы, картели, синдикаты, тресты. На рынке господствовали монополии. Началась концентрация банковского и финансового капитала. Еще одной инновацией стал двигатель внутреннего сгорания. На нем начала строиться вся автомобильная промышленность. Выросла мобильность населения и грузов.

Четвертый уклад (1930 — 1980 годы) появился как результат развития энергетики с использованием нефти и нефтепродуктов, газа, средств связи, новых синтетических материалов. Это эра массового производства автомобилей, тракторов, самолетов, различных видов вооружения, товаров народного потребления. Появились и широко распространились компьютеры и программные продукты, радары. Атом стали использовать в военных, а затем и в мирных целях. Было организовано массовое производство на основе конвейерной технологии. На рынке стала господствовать олигопольная конкуренция. Появились транснациональные и межнациональные компании, которые осуществляли прямые инвестиции в рынки различных стран.

Пятый уклад (1980 — 2035 годы) опирается на достижения в области микроэлектроники, информатики, биотехнологии, генной инженерии, новых видов энергии, материалов, освоения космического пространства, спутниковой связи и т.п. Происходит переход от разрозненных фирм к единой сети крупных и мелких компаний, соединенных электронной сетью на основе интернета.

Предполагается, что шестой технологический уклад будет характеризоваться развитием робототехники, биотехнологий, основанных на достижениях молекулярной биологии и генной инженерии, нанотехнологии, систем искусственного интеллекта, глобальных информационных сетей, интегрированных высокоскоростных транспортных систем. Дальнейшее развитие получат гибкая автоматизация производства, космические технологии, производство конструкционных материалов с заранее заданными свойствами, атомная промышленность, в том числе энергетика, авиаперевозки. Потребление природного газа дополнится расширением использования водорода в качестве экологически чистого энергоносителя, существенно увеличится применение возобновляемых источников энергии.

ЭНЕРГЕТИКА И ЦИВИЛИЗАЦИЯ

Выявлена закономерность, согласно которой смена технологических укладов происходит при появлении новых видов энергии, принципиально трансформирующих содержание, технические возможности и экономические показатели основных технологических процессов. В данном контексте энергетика признана базой развития других отраслей материального производства и социальной сферы, что обеспечивает национальную и экономическую безопасность государства и его суверенитет.

Именно энергия еще с древнейших времен была важнейшим фактором, который определяет жизнь человека и развитие мировой цивилизации. Ведь энергия нужна всем и всегда. Как сказал лауреат Нобелевской премии академик АН СССР Петр Капица, будущее человечества зависит от того, как оно будет обеспечивать себя энергией.

Развитие мировой экономики непрерывно сопровождается ростом спроса на топливно-энергетические ресурсы. Их потребление напрямую задействовано в процессах переработки сырья на абсолютно всех этапах выпуска продукции, они используются во всех видах транспорта, в жилищно-коммунальном секторе и быту, осуществляют жизнеобеспечение экономики в период осенне-зимнего сезона.

Главным драйвером роста потребления энергии является увеличение численности населения.

Как видно на рисунке 1, потребление ТЭР в мире увеличилось с 3 723,8 млрд тонн нефтяного эквивалента (т н.э.) в 1965 году до 14 428,8 млрд т н.э. в 2022-м, то есть почти в 4 раза, в то время как численность населения за этот период выросла в 2,4 раза.

Рис. 1. Тенденции мирового потребления ТЭР и численности населения на планете

Исследования зарубежных и отечественных ученых показывают, что рост мирового потребления ТЭР непрерывно связан с увеличением мирового ВВП, что подчеркивает взаимное влияние этих процессов друг на друга (рисунок 2). Без использования ТЭР невозможно развитие экономики стран мира, отраслей промышленности и повышение благосостояния населения.

Рис. 2. Тенденции мирового потребления ТЭР и валового внутреннего продукта

В то же время рост потребления ТЭР сопровождается увеличением выбросов парниковых газов, что отрицательно влияет на экологическую обстановку. 

Таким образом, энергетика играет существенную роль в процессе роста мировой экономики и одновременно является как движущим, так и сдерживающим фактором ее развития.

НЕФТЕГАЗОВАЯ ЭРА УХОДИТ?

Одними из наиболее обсуждаемых проблем в последнее время стали необходимость переосмысления базовых принципов развития энергетики, трансформации мировой энергетической системы, а также предсказание конца нефтегазовой эры. И если раньше его связывали в первую очередь с исчерпаемостью запасов, то сегодня к обоснованию этого сценария добавились экологические, климатические, экономические и политические факторы, которые можно трактовать зачастую прямо в противоположных направлениях.

Отметим, что основные положения пятого и шестого технологических укладов, касающиеся энергетической сферы, созвучны с новым глобальным энергопереходом, то есть со сменой технологического уклада в энергетике. Именно при таком взгляде на процессы, происходящие сегодня в мировой энергетике, становится понятно, за счет чего этот переход может стать новым драйвером роста мировой экономики. 

В современной научной литературе существуют различные определения энергетического перехода, однако практически все они сводятся к тому, что энергопереход означает отказ от углеводородов в пользу зеленой энергетики как эффективный путь сокращения выбросов углерода и достижения низкоуглеродного развития. Однако нельзя согласиться с таким узким видением.

Энергетический переход сопровождается разработкой инновационных решений в таких областях, как снижение энергоемкости, передача, преобразование и хранение энергии, управление крупными энергосистемами и водородная энергетика. Эти разработки глубоко интегрированы с современными информационными, коммуникационными и цифровыми технологиями, позволяющими создать интеллектуальную энергетическую систему.

Таким образом, под энергетическим переходом следует понимать технологическую трансформацию, включающую постепенные изменения, в том числе повышение энергоэффективности, структурные трансформации, обусловленные отказом от одних видов топлива в пользу других (например, снижение потребления бензина и мазута при росте спроса на СПГ, нафту и этан), и системные сдвиги — отказ от ископаемого топлива в пользу электроэнергетики, масштабное использование цифровых и интеллектуальных технологий (смарт-гриды, BIM и т.д.) и переход на водородное топливо.

Современный уровень развития технологий позволяет констатировать, что энергетический переход фактически уже происходит, хотя пока еще сохраняется неопределенность как с точки зрения его сроков, так и сценариев, реализуемых в разных регионах мира.

РОЛЬ ИСКОПАЕМОГО ТОПЛИВА

На нынешнем технологическом этапе развития энергетика в определяющей степени зависит от добычи и потребления органического топлива, к которому относятся природный газ, нефть и уголь.

Обратимся к фактам: в 2022 году более 80% энергии человечество получало из нефти (31,6%), угля (26,7%) и газа (23,5%), на ядерную энергию приходилось 4%, на гидроэнергетику, ветряную, солнечную энергетику и другие виды ВИЭ — около 14% (рисунок 3).

Рис. 3. Мировое потребление энергии по видам топлива за 2022 год

Это свидетельствует о том, что ископаемое топливо продолжает играть доминирующую роль в глобальных энергетических системах. Таким образом, в настоящее время не существует других источников энергии, которые могли бы конкурировать с органическим топливом по доступности, степени распространенности и эффективности. Это связано прежде всего с тем, что последние два столетия практически вся энергетическая инфраструктура, создаваемая в мире, была ориентирована именно на органическое топливо.

В то же время будущее мировой энергетики, безусловно, сложно представить без возобновляемых источников энергии. Однако утверждения о скором полном переходе мировой энергетики на ветровую, солнечную, геотермальную энергии, озвучиваемые многими политическими и общественными деятелями, вряд ли имеют под собой серьезные основания. Не все так просто и с водородной энергетикой, где нерешенных проблем на данном этапе гораздо больше, чем решенных.

Многие эксперты считают ошибочным мнение, что происходящий в настоящий момент энергопереход представлен межтопливной конкуренцией и планомерным вытеснением угля и нефти природным газом. Именно газ будет играть ключевую роль в энергетике на протяжении ближайших десятилетий. Этому будет способствовать оптимальность данного энергоносителя по ряду ключевых параметров: экономичности, экологичности, технологичности, надежности. Роль ядерной энергетики и ВИЭ может быть увеличена в долгосрочной перспективе, но балансирующим энергоносителем (гарантирует покрытие пиковых потребностей) может быть только газ (уголь будет параллельно уходить из энергобалансов по экологическим, технологическим и, самое главное, экономическим причинам).

Энергопереход — это сложная, но возможная трансформация, требующая не только крупных капиталовложений, но и, самое главное, необходимых условий и системного подхода, согласованного всеми участниками, где государство играет решающую роль, обдумывая долгосрочные цели и достигая краткосрочных. Поэтому важнейший шаг — разработка комплексной стратегии, которая определяет долгосрочное видение развития энергетического сектора страны.

Радикальная стратегия климатического регулирования вызывает обеспокоенность как ученых, так и ведущих специалистов в энергетике в контексте недооцененности рисков и последствий такого сценария декарбонизации мировой энергетики. Например, форсирование проведения перехода на зеленые источники энергии на фоне сокращения инвестиций в нефтегазовые проекты может привести к дисбалансам и снижению стабильности мировых энергетических рынков.

ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ РЕАЛИИ

Республика Беларусь не остается в стороне от общих тенденций развития мировой энергетики.

В нашей стране основные направления энергетической сферы в контексте обеспечения устойчивого развития экономики изложены в таких программных документах, как Национальная стратегия устойчивого социально-экономического развития Республики Беларусь на период до 2035 года, Программа социально-экономического развития Республики Беларусь на 2021—2025 годы, Национальный план действий по развитию зеленой экономики в Республике Беларусь на 2021—2025 годы, Государственная программа «Энергосбережение» на 2021—2025 годы, Государственная программа «Аграрный бизнес» на 2021—2025 годы и другие.

На VI Всебелорусском народном собрании Президент Республики Беларусь Александр Лукашенко обозначил ключевые задачи и основные направления социально-экономического развития страны на 2021—2025 годы. Главная цель — обеспечение социальной стабильности в обществе и рост благосостояния граждан. Определены приоритеты ее достижения, в том числе по основным отраслям экономики. В энергетике — это повышение энергетической самостоятельности страны за счет диверсификации видов и поставщиков топливно-энергетических ресурсов, увеличения использования местных видов топлива и возобновляемых источников энергии, снижение зависимости от углеводородного сырья за счет ввода в эксплуатацию БелАЭС, дальнейшая реализация мероприятий по интеграции атомной станции в энергосистему и экономику страны, а также создание условий для увеличения электропотребления реальным сектором экономики и населением.

Атомная энергетика — один из наиболее эффективных способов сохранения надежности энергосистемы и снижения выбросов в атмосферу. Неслучайно участники 28 Конференции сторон Парижского климатического соглашения в декабре 2023 года в Дубае обязались утроить мощности атомной энергетики к 2050 году, официально положив начало возрождению данного сектора. 

Как отметил Александр Лукашенко, «развитие атомной энергетики наряду с модернизацией действующей энергосистемы, использованием возобновляемых источников энергии, сокращением энергоемкости ВВП и диверсификацией источников поступления углеводородного сырья является важнейшим фактором обеспечения энергетической безопасности страны, реальной возможностью противостоять диктату монополистов и минимизировать ущерб при возникновении критической ситуации».

В ноябре 2023 года введен в эксплуатацию пусковой комплекс Белорусской атомной электростанции из двух энергоблоков. Это самый важный для Беларуси высокотехнологичный проект. Доля электроэнергии, вырабатываемой на БелАЭС, в общем объеме ее производства превышает 25%. Планируется, что внутренние потребности страны в электроэнергии будут обеспечены более чем на 40%. Выработка электроэнергии на БелАЭС на 19 марта 2024 года составила на энергоблоке № 1 — 21 040,83 млн кВт*ч, энергоблоке № 2 — 5 785,9 млн кВт*ч.

Что касается использования ВИЭ, то согласно данным государственного производственного объединения электроэнергетики «Белэнерго» на 1 января 2024 года организации Министерства энергетики эксплуатируют 24 ГЭС установленной мощностью 88,105 МВт, одну ветроэнергетическую станцию установленной мощностью 9 МВт (6 ветрогенераторов по 1,5 МВт каждый). Динамика выработки электроэнергии из ВИЭ, подключенных к электросетям энергоснабжающих организаций ГПО «Белэнерго», представлена на рисунке 4.

Рис. 4. Выработка электроэнергии из ВИЭ, подключенных к электросетям энергоснабжающих организаций ГПО «Белэнерго»

При создании устойчивой энергетической системы каждая страна учитывает собственные запасы природных ресурсов и структуру регулирования, соответственно, она вольна выбирать собственный технологический путь для проектирования и внедрения устойчивой энергетической системы и достижения климатических целей. Мировой опыт доказывает необходимость постепенного энергетического перехода с учетом надежности энергоносителей.

Сегодня получение энергии из возобновляемых источников и на ядерных электростанциях — настоящий мировой тренд. Нельзя противопоставлять эти способы получения электроэнергии — важно найти правильный баланс между ними. Для Беларуси в перспективе до 2035 года представляется такое соотношение: 40% электроэнергии будет вырабатывать АЭС, 60% — газ, потребление которого в дальнейшем будет замещаться возобновляемыми источниками энергии.

Без использования мирного атома решить задачи климатической повестки в среднесрочной и долгосрочной перспективе невозможно. 

ТОРОПИТЬСЯ МЕДЛЕННО

Одно из условий создания собственной модели энергоперехода заключается в том, чтобы затраты на его достижение не превысили расходы на ликвидацию сопутствующих негативных социально-экономических эффектов.

В настоящее время традиционные источники энергии остаются по-прежнему основными для развития человечества.

На недавнем совещании о состоянии и развитии минерально-сырьевой базы Александр Лукашенко подчеркнул особое значение природных ресурсов Беларуси, поскольку они являются залогом суверенитета и стабильного развития экономики. Глава государства обратил внимание на уровень добычи нефти в стране, что весьма актуально сейчас на фоне санкционных ограничений. Ведь спрос на нефть будет активизироваться под давлением таких фундаментальных факторов, как увеличение населения Земли, рост мировой экономики, развитие авиаперевозок и повышение спроса на продукты нефтехимии. 

Примечательно, что государства, которые не спешили с внедрением дорогостоящих зеленых технологий, сумели заметно повысить уровень развития и только после этого перешли к активной низкоуглеродной политике. Алгоритм действий этих стран был следующим: сократить уровень бедности, создать научный и технологический задел в области ресурсосбережения и только после этого перейти к активной климатической политике.

ФОТО Виктория Анискевич-Клопоцкая, Игорь Рубан, архив журнала, открытые источники