В. Арутюнов - Нефть XXI. Мифы и реальность альтернативной энергетики
В отличие от американского континента в европейских странах наиболее популярным видом биотоплива является биодизель – дизельное топливо на основе жиров животного, растительного и микробного происхождения, а также продуктов их этерификации. Сырьем может быть рапсовое, соевое, пальмовое, кокосовое масло или любое другое масло-сырец, а также отходы пищевой промышленности и кулинарного производства. Разрабатываются технологии производства биодизеля из водорослей.
В 2010 году мировое производство жидких биотоплив достигло 105 миллиардов литров (~100 млн т), что составляет 2,7 % от мирового потребления топлива на дорожном транспорте. Было произведено 86 миллиардов литров этанола и 19 миллиардов литров биодизеля. Доля США и Бразилии в мировом производстве этанола составляет 90 %. Пятерка ведущих стран-производителей биотоплива представлена на рис. 49.
Рис. 49. Пять ведущих стран-производителей биотоплива (Источник: Международное энергетическое агентство IEA)
Динамика производства биотоплива мировыми лидерами представлена на рис. 50. Как и для других видов альтернативных источников энергии, после бурного периода начального развития видна явная тенденция к снижению темпов роста и даже спаду, вызванная насыщением рынка, а главное, исчерпанием физических возможностей для экономически обоснованного увеличения объема продукции.
Мировой рынок биотоплив, динамика роста которого представлена на рис. 51, уже достиг вполне солидного уровня, превысив рубеж в 100 млрд долл.
По данным Росстата, в 2010 году российский экспорт топлива растительного происхождения (в том числе солома, жмых, щепа и древесина) составил более 2,7 млн тонн. Россия входит в ведущую тройку стран экспортеров топливных пеллет на европейский рынок, но непосредственно в России потребляется всего около 20 % произведенного биотоплива. Потенциальный объем производства биогаза в России оценивается в 72 млрд м3 в год, а возможное производство электроэнергии из него – в 151 200 ГВт, тепла – 169 344 ГВт. В 2012–2013 годах в 27 регионах России планировалось ввести в эксплуатацию более 50 небольших биогазовых электростанций с установленной мощностью от 350 кВт до 10 МВт при их суммарной мощности свыше 120 МВт.
Рис. 50. Динамика мирового производства биотоплива мировыми лидерами (Источник: Международное энергетическое агентство IEA)
Рис. 51. Объем мирового рынка биотоплива
3.3.6. Место возобновляемых источников
в современной энергетике
В настоящее время все возобновляемые источники энергии продолжают развиваться быстрыми темпами. Установленная мощность ветровых генераторов достигла почти 370 ГВт, суммарная установленная мощность солнечных установок – почти 100 ГВт, а мощности геотермальной энергетики составляют 20 ГВт. Общий вклад возобновляемых источников в мировую энергетику составляет почти 2,5 %. А вместе с гидроэнергетикой, вклад которой в мировое производство энергии ~7 %, возобновляемые источники обеспечивают почти 9,5 % мирового производства энергии.
Однако если оставить в стороне гидроэнергетику, имеющую ограниченные возможности для дальнейшего развития, и которую скорее следует относить к традиционным источникам энергии, даже в ведущих по уровню развития возобновляемой энергетики странах установленные мощности возобновляемых источников пока несопоставимы с мощностями традиционной энергетики (рис. 52).
Рис. 52. Мощности возобновляемой энергетики (ГВт) в 2013 г. в 6 ведущих в этой области странах
Несмотря на огромные инвестиции в возобновляемые источники энергии, их доля в энергобалансе даже наиболее развитых стран остается крайне низкой. Например, в США, где инвестиции в возобновляемые источники энергии достигают почти половины всех бюджетных ассигнований на исследования и разработки в области энергетики, вклад возобновляемых источников составляет всего несколько процентов (рис. 53).
Рис. 53. Энергобаланс США в 2011 году (U.S. Energy Information Administration)
Наряду с наблюдаемым в последние годы замедлением темпов развития практически всех видов альтернативной энергетики, несмотря на ее активное лоббирование руководством ЕС и США, отмечается и явное сокращение финансирования работ в этой области (рис. 54). Причем финансирование в первую очередь сокращается именно в развитых странах, которые еще несколько лет назад выступали локомотивом научного и технологического развития возобновляемой энергетики. По-видимому, это свидетельствует о постепенном насыщении экономически обоснованного рынка данных технологий, дальнейшее расширение которого уже не могут обеспечить даже существенные государственные субсидии и преференции, предоставляемые этой отрасли.
Рис. 54. Мировые инвестиции в возобновляемые источники энергии и топлива в 2004–2013 гг., млрд долларов США
Особенно резко финансирование разработок в области альтернативных источников энергии в США стало сокращаться после 2008 г., когда стали очевидны успехи в добыче сланцевого газа и перспективы удовлетворения энергетических потребностей национальной экономики за счет собственных нетрадиционных видов ископаемого топлива. Понимание ограниченной роли возобновляемых ресурсов и определяющего значения ископаемых источников для мировой энергетики уже давно стало очевидным для ведущих зарубежных специалистов. Поэтому резкое сокращение федерального финансирования «экологически чистых» технологий (рис. 55) началось в США практически сразу после начала масштабной промышленной разработки огромных ресурсов сланцевого газа. Кроме того, неожиданное обилие собственных ископаемых ресурсов и восстановление контроля США над мировым рынком ископаемых топлив сделало ненужной политику шантажа добывающих стран мнимой угрозой перехода промышленно развитых стран на альтернативные источники энергии.
Рис. 55. Изменение политики США в отношении финансирования альтернативных источников энергии после начала массовой добычи в 2008 г. сланцевого газа
В отличие от громких прогнозов начала века о грядущем переходе мировой энергетики на альтернативные источники, сейчас их роль оценивается гораздо скромнее и реалистичнее. Даже в самых смелых прогнозах развития мировой энергетики возобновляемым источникам отводят достаточно скромную роль, на уровне всего нескольких процентов к 2035 г. По прогнозу Департамента энергетики США их доля составит около 6 % (табл. IX). Прогноз Бритиш Петролеум от 2015 года (BP Statistical Review of World Energy, 2015) более оптимистичен и отводит возобновляемым источникам долю в 8 % (рис. 56).
Рис. 56. Прогноз вклада различных источников в мировую энергетику в 2035 г. (Источник: BP Statistical Review of World Energy, June 2015)
Таким образом, при любом сценарии развития мировой энергетики до конца столетия роль альтернативных источников будет оставаться достаточно скромной, хотя, конечно, их технический прогресс будет продолжаться, открывая для них новые возможности и области применения.
Таблица IX. Прогноз динамики вклада возобновляемых источников и угля в мировую энергетику, а также энергетику США и Китая (ГВт) (Источник: Департамент энергетики США, 2010 г.)
Глава 4. Смогут ли возобновляемые источники обеспечить мировую экономику?
В предыдущем разделе мы рассмотрели среднесрочные, до 2035 года прогнозы мировой энергетики, согласно которым в ближайшие 20 лет ведущая роль ископаемых источников энергии сохранится практически на сегодняшнем уровне. Делать сколько-нибудь точные прогнозы на более отдаленный период серьезные специалисты не рискуют, учитывая современные темпы технологического развития и высокую вероятность появления совершенно неожиданных технологий. Однако промышленная энергетика с очень высокой стоимостью ее объектов и связанными с этим длительными сроками их эксплуатации, достигающими 50 лет и более, является, как мы уже отмечали, одной из наиболее консервативных и «материализованных» технологических отраслей, жестко привязанной к реальным источникам энергии и уже существующей громадной инфраструктуре. У нас пока нет никаких физических или технологических оснований прогнозировать появление в ближайшие десятилетия принципиально новых альтернативных источников энергии, помимо тех, которые мы рассмотрели выше. И в любом случае даже при появлении каких-либо новых источников потребуются десятилетия для вытеснения и замены ими существующей энергетической структуры. Поэтому вполне можно рискнуть и попытаться представить в самых общих чертах перспективы возобновляемых источников на несколько ближайших десятилетий и даже на вторую половину этого века.
