1.2. Прогноз энергетики будущего

Развитие цивилизации сопровождалось ростом потребно­сти в энергии. Сегодня в мире на одного землянина ежесу­точно производится 2 кВт энергии (в США - 10 кВт), предел роста энергопотребления оценивается в 20 кВт на человека, общее энергопотребление человечества при этом будет при­мерно равно солнечной энергии, фиксируемой растениями, в сумме с поступающим на поверхность планеты геотермальным теплом. Такой уровень энергопотребления биосфера может выдержать, но для этого необходимо примерно в 10 раз сократить загрязнение, которое сопровождает получение энергии сегодня.

Количественный прогноз. Указанные выше экологические пределы энергопотребления мировым сообществом, види­мо, не будут достигнуты. Стабилизация производства энер­гии, даже с учетом значительного увеличения ее потребле­ния развивающимися странами произойдет к 2050 г. на уров­не, который превысит современный не более чем в 4-5 раз, т. е. составит 10 кВт на одного человека [Клименко и др., 1997].

Разумеется, в случае, если бы удалось реализовать консервационистский сценарий УР, количество энергии можно было бы сократить минимум в 10 раз, а при широком развитии энер­госбережения - в 30 раз, что практически сняло бы все эко­логические проблемы развития энергетики. Тем не менее, как уже отмечалось, реализация этого сценария маловероятна, по этой причине при построении общества УР общее потребле­ние энергии будет возрастать, причем в первую очередь в стра­нах третьего мира.

По прогнозам ООН, мировое потребление энергии вплоть до 2020 г. будет увеличиваться на 2% в год. При этом в основ­ном будут увеличиваться затраты энергии на транспорт, се­годня они растут на 1,4% в год в развитых странах и на 3,6% в развивающихся. Ожидается, что к 2020 г. затраты энергии в транспортном секторе увеличатся на 75%. Подушное потреб­ление энергии уже близко к стабилизации [33]. По данным Мирового энергетического совета (МИРЭС), потребление энергии в мире к 2020 г. возрастет на 50-75%, причем в значи­тельной мере за счет развивающихся стран (табл. 9.3). В США рост производства энергии уже резко замедлился, но получи­ло развитие энергосбережение [12]. В целом прогнозируется увеличение потребления энергии в Азии в 2,24 раза, в том числе в Китае - в 1,96 раза (по сравнению с 1990 г.).

Прогноз структуры. На прогноз структуры энергетики вли­яет исчерпаемость ресурсов углеродистых энергоносителей. В основе мировой энергетики лежат ископаемые энергоносители. В первую очередь нефть.

Часть III. Основные проблемы перехода...

	Таблица 9.3 Возможный прогноз роста потребностей в энергии в мире и ее душевого потребления
	Показатель	1960	1994	2020
	Потребление энергии, млрд т условного топлива:
Всего в развитых странах в развивающихся странах		5,1 3,2 1.9	13,2 8,6 4,6	19,5 10,0 9,5
	Душевое потребление, т условного топлива:
в в	развитых странах развивающихся странах	3,6 0,9	5,0 1,1	6,7 1,4

Ресурсы этих энергоносителей ограничены. По разным данным, угля хватит на 250-400 лет, природного газа - на 60-100 лет, нефти - на 40-60 лет. Су­ществуют и более жесткие прогнозы. Так, Г. Шеер [82] счи­тает, что мировые запасы нефти истощатся уже через 30 лет. В России запасы нефти могут иссякнуть еще быстрее - к 2020 г. Если в 1980 г. Россия добывала 600 млн т нефти, то в 1996 г. была добыта только половина этого количества (в настоящее время добыча увеличилась до 400 млн. т, планируется в бли­жайшее время довести этот показатель до 500 млн т). Ранее от­крытые перспективные месторождения быстро истощаются, к примеру, в месторождении Самотлор в 1990 г. было добыто 146 млн. т нефти, а в 1997 г. - уже только 15 млн т. «Нефтяная столица Сибири» г. Нижневартовск обречен на вымирание. Очевидно, преувеличены оценки запаса нефти на Каспии. При этом, поскольку наиболее доступные месторождения уже исчерпаны, начата добыча нефти из более глубоких пластов и на морских шельфах, что значительно удорожает ее стоимость.

Прогноз структуры энергетики различается у разных экологов. По центристскому сценарию прогнозируется сохране­ние «полиэнергетической» структуры с равным вкладом теп­ловой, атомной и нетрадиционной (на основе ВИЭ) энерге­тики. При этом будет снижаться доля энергии, получаемой за счет нефти, и увеличиваться роль ТЭС на угле. Однако это будет возможно только в том случае, если в угольной энерге­тике произойдет научно-техническая революция и будут раз­работаны экономичные способы подземной газификации угля, что резко снизит влияние на окружающую среду этого ныне самого экологически грязного топлива. Научные разра­ботки в этом направлении ведутся, главным образом в США. Они показывают, что повышение экологической чистоты угольной энергетики повысит стоимость получаемой энергии примерно в 3 раза. Созданы эффективные фильтры, улавли­вающие газообразные выбросы ТЭС, работающих на угле, но они также дороги и, кроме того, не решают проблемы уголь­ной золы, токсичной и радиоактивной, которая образуется на ТЭС в огромном количестве.

Л. Браун считает, что в течение ближайших 20 лет будет возрастать роль природного газа, который он рассматрива­ет в качестве топлива «переходного периода». Во второй по­ловине XX в. использование газа увеличилось в 12 раз [9]. Г. Шеер [82], как и Браун, считает, что в будущем мир может быть обеспечен энергией за счет ВИЭ. При этом он подчер­кивает, что традиционная энергетика чрезмерно централи­зована и имеет слишком длинные производственные цепи: при использовании газа - 6 звеньев, нефти - 7, угля - 10, в атомной энергетике с учетом переработки отходов - 17. В солнечной и ветроэнергетике, которые легко децентрали­зуются, число звеньев уменьшается до 4-6. Децентрализа­ция энергетики при этом будет сопровождаться и ее «декар­бонизацией» [26].

Предстоит повышение КПД (примерно в 2 раза, с 30 до 60%) электростанций, работающих на газе и жидких энерго­носителях, в первую очередь на мазуте, который является от­ходом производства бензина. Возможно, получат распрост­ранение экономичные тепловые элементы, которые преобра­зуют тепло в электричество так же, как фотоэлементы. Для ТЭС на мазуте также необходимы надежные фильтры, защи­щающие атмосферу от загрязнения.

Из прогноза МИРЭС (табл. 9.4) следует, что наиболее ак­тивно в ближайшие десятилетия будут развиваться газовая и атомная энергетика, а также гидроэнергетика и энергетика на основе ВИЭ. МИРЭС не планирует повышения вклада уголь­ной энергетики, так как его эксперты не уверены в том, что в ближайшие десятилетия удастся разработать экономически и экологически эффективные способы получения энергии из угля.

Таблица 5.4.

Оценка МИРЭС объемов потребления первичных энергоресурсов в мире (2020 г., прогноз) по сравнению с 1990 г.

Показатель	1990 г.,	2020 г.,	Прирост,
	млн т ул.	млн т у.т.	%
Суммарное потребление первич-
ных энергоресурсов (всего)	12480	19050	153
В том числе:
твердое топливо	3272	4580	140
нефть	3944	5300	134
газ	2415	3980	165
атомная энергия	618	1110	180
гидроэнергия	692	1450	210
традиционные ВИЭ	1330	1890	142
новые ВИЭ	209	740	354

Примечания:

1) у.т. - условное топливо, единица, которую используют для сопоставления тепловой ценности различных видов энергоносите­лей;

2) 1 кг у.т. равен примерно 7000 ккал/кг (что соответствует 1кг антрацита);

3) к традиционным ВИЭ относят дрова и отходы лесного и сель­ского хозяйства;

4) к новым ВИЭ относят солнечную, ветровую, геотермальную, океанскую и энергию малых водотоков.

Общая позиция МИРЭС по вопросу о будущем энергети­ки была сформулирована в шести постулатах:

1. Органическое топливо (нефть, газ, уголь) будет доми­нировать в топливном балансе в ближайшие 30 лет.

2. Умеренные темпы роста производства атомной энергии требуют немедленного решения вопросов повышения уров­ня безопасности АЭС и захоронения отходов.

3. Необходима техническая и экономическая разработка всех аспектов развития нетрадиционной энергетики на осно­ве ВИЭ.

4. Следует изучить связь роста потребления энергии с де­мографическими изменениями в мире.

5. Необходимы государственные энергосберегающие про­граммы для снижения энергоемкости ВВП.

6. МИРЭС должен разработать программу «Энергетичес­кие горизонты в мире с населением 9 млрд. человек», т. е. на уровень 2100 г.

1.3. Перспективы нетрадиционной энергетики

Как отмечалось, эксперты МИРЭС возлагают большие надежды на развитие нетрадиционной энергетики на основе ВИЭ (солнце, ветер, тепло Земли, приливы и отливы, энер­гия малых водотоков и т. д.). Меры содействия развитию не­традиционной энергетики - объект пристального внимания мирового сообщества. В Европе уже сейчас из нетрадицион­ных источников получают до 16% энергии. Страстный борец за нетрадицинную энергетику Г. Шеер [82] считает возмож­ным в обозримом будущем обеспечить мир за счет ВИЭ, в первую очередь - солнца и ветра. В целом, по прогнозам ООН, предполагается, что в 2020 г. доля энергии из нетрадицион­ных источников достигнет 3% общего энергопотребления. Сейчас она составляет менее 2%.

Рассмотрим перспективы различных вариантов нетради­ционной энергетики.