Мировая энергетика повторяет те же закономерности, что и экономика: она переходит от уклада к укладу, в котором доминирует определенный вид энергоносителя. В XX веке сформировался техногенный тип мирового экономического развития на базе разностороннего использования преимущественно углеводородных источников энергии: угля, нефти и газа, а также в значительно меньших объемах – атомной энергии и энергии воды (крупные ГЭС).
Теоретические модели, построенные в середине 1980-х годов с целью прогнозирования научно-технического прогресса в энергетике, предсказывали продолжение процесса смены доминирующего энергоносителя в следующей последовательности: нефть – газ – ядерная энергия – солнечная энергия с переходом к водороду как вторичному энергоносителю.
Следует подчеркнуть, что процесс перехода на следующий технологический уклад (ТУ), как показывает исторический опыт, неизбежно сопровождается повышенной турбулентностью глобальной экономики и кризисными явлениями, дополнительно стимулирующими общество к поиску и внедрению новых энергетических решений, что и происходит в настоящее время.
В конце минувшего века ведущий энергоноситель 4-го технологического уклада (ТУ) – нефть – стал уступать позиции не атомной энергии, а газу, при этом значимость угля как стабилизирующего источника сохранилась. Это привело к изменению предполагаемого сценария и возникновению “газово-угольной паузы” как промежуточного этапа на пути к 5-му ТУ.
Обобщения о текущей тенденции изменения парадигмы развития современного энергетического комплекса представлены в докладе Национального института развития РАН “О стратегии развития экономики России” под общей редакцией С. Ю. Глазьева, в котором сделан вывод, что началом смены 4-го технологического уклада стал 2010 г., а энергетика в перспективе будет основана на атомных и гелиотехнологиях.
В результате трансформаций в 2001-2010 г. структура мирового потребления первичной энергии приобрела более сбалансированный вид за счет сокращения доли нефти, а для неуглеводородных энергоисточников данный показатель не изменился и остался на уровне 13%.
Техногенный тип развития имеет существенный недостаток – он связан с увеличением антропогенной нагрузки на окружающую среду, истощением и деградацией природных ресурсов, поэтому уже с 1980-х годов в условиях обострения глобальных экологических проблем природосберегающий фактор начал играть все более существенную роль в экономике и обществе. Кроме того, в 2000-е годы окончание “эпохи” дешевой нефти и неуклонное повышение цен на энергоресурсы ускорили прохождение промышленно-развитыми странами – импортерами энергоресурсов той “точки невозврата”, за которой государства ОЭСР взяли окончательный курс на высокотехнологичное, ресурсосберегающее и экологичное развития.
В середине первого десятилетия в условиях начала перехода на 5-й ТУ в ряде стран ОЭСР ярко обозначилась тенденция опережающего роста ВВП по сравнению с темпами расширения потребления первичной энергии, то есть результаты экономической деятельности стали достигаться с меньшими энергетическими затратами, или иными словами энергоэффективность ВВП начала стабильно увеличиваться. Данный эффект, отражающий растущее разделение трендов прироста ВВП и изменения потребления первичной энергии, получил название “дикаплинг” (“расцепление”).
В итоге на исходе первого десятилетия в странах ОЭСР произошла стабилизация потребления первичных энергоносителей, а в ряде промышленно развитых государств – его снижение в результате принятия широкомасштабных мер по повышению энергоэффективности, энергосбережению, развитию сектора ВИЭ, а также “выталкиванию” энергоемких и вредных производств в другие регионы мира.
Безусловно, глобальный финансово-экономический кризис временно дестабилизировал ситуацию, однако он стал также своеобразным “стресс-тестом” для зарождающегося энергетического каркаса новой формации. В условиях нестабильности мирового хозяйства ведущие экономики не отказались от ранее принятых стратегий, а, наоборот, укрепились в своем намерении активно внедрять энергосберегающие технологии и развивать возобновляемую энергетику, о чем свидетельствует неуклонный рост расходов на НИОКР.
Расходы на НИОКР в сфере энергетики в ведущих странах мира, млн. евро
| 2001 г. | 2003 г. | 2006 г. | 2008 г. | 2009 г. | 2010 г. | |
| США | 2596,3 | 2442,6 | 2547,5 | 3374,9 | 7481,6 | 3599,8 |
| Япония | 3351,7 | 3706,1 | 3472,8 | 3366,0 | 3142,3 | 3042,8 |
| Франция | 518,7 | 895,2 | 881,8 | 930,5 | 1029,6 | .. |
| Канада | 265,3 | 315,4 | 480,0 | 502,7 | 760,4 | 869,7 |
| ФРГ | 322,0 | 404,9 | 416,2 | 487,8 | 601,8 | 609,9 |
| Великобритания | 45,0 | 47,7 | 149,6 | 194,3 | 325,1 | 554,2 |
| Италия | 348,4 | 337,0 | 393,5 | 389,8 | 352,5 | 313,0 |
| Нидерланды | 187,6 | 142,4 | 141,1 | 149,9 | 211,0 | .. |
| Швеция | 137,5 | 144,1 | 127,2 | 145,5 | 154,7 | 154,9 |
| Дания | 53,7 | 27,9 | 88,1 | 88,0 | 105,2 | 142,0 |
Источники: “European Commission”, “BMWi”, “IEA”.
По мнению стран “восьмерки” (“G-8”), в ближайшем будущем основными составляющими низкоуглеродного развития станут следующие базовые направления:
улавливание и утилизация СО2, в первую очередь в энергетике и промышленном секторе;
электрогенерация с использованием световой солнечной энергии (фотогальванических модулей);
электрогенерация с использованием энергии ветра;
масштабное внедрение электрического привода на транспорте;
повышение эффективности в первую очередь в энергоемких сегментах промышленности;
развитие атомной энергетики.
Таким образом, эффект “расцепления” напрямую связан со стремлением промышленно развитых государств (в первую очередь, нетто-импортеров углеводородов) к устойчивому развитию и одновременному повышению экологичности экономики. Более того, именно природосберегающие технологии рассматриваются ими как основной источник и движущая сила дальнейшего прогресса.
Современная программа развития европейских стран – членов ОЭСР предполагает к 2020 г. сокращение на 20% выбросов СО2 к уровню 1990 г., увеличение на 20% доли ВИЭ в расходной части энергобаланса и сокращение на 20% абсолютного потребления первичной энергии по сравнению с базовым сценарием, принятым ранее.
Следуя в данном направлении ведущие страны Западной Европы, и в первую очередь ФРГ, Франция и Великобритания, уже к середине 2000-х годов переломили многолетнюю тенденцию роста энергопотребления.
В Евросоюзе сфера энергоэффективности и сектор ВИЭ рассматриваются как “драйверы” инновационной модернизации экономики. Согласно общеевропейскому плану развития возобновляемой энергетики, к 2020 г. технологический прорыв и последующее значительное расширение выработки энергии с использованием ВИЭ может привести к резкой трансформации энергетического хозяйства, при этом намеченный ориентир по достижению 20%-ной доли ВИЭ в энергобалансе может быть пересмотрен в сторону повышения – до 24,4%.
В объединенной Европе “локомотивом” развития является четвертая экономика мира – Германия, которая находится на острие научно-технического прогресса и обладает особым экономическим “чутьем”. При этом ее экономический, научный и технический потенциалы, а также выдающиеся лидерские качества способны “ломать” традиционные стереотипы и устоявшиеся мнения; на основе всестороннего анализа и общественного консенсуса ФРГ принимает решения, являющиеся в определенной степени революционными. Процессы, происходящие в энергетике и экономике страны, на наш взгляд, могут служить предвестниками будущих структурных сдвигов в ЕС (с определенным временным лагом), поэтому заслуживают более детального рассмотрения.
В первые 10 лет XXI века на фоне поступательного экономического развития Германия достигла выдающихся результатов по экономии энергии: в указанный период спрос на первичные энергоносители сократился на 6,4% и в 2010 г. достиг 307,4 млн. т н. э. в год – самого низкого уровня со времен нефтяного кризиса 70-х годов (в 1970 г. – 309,7 млн. т), при этом углеводородные энергоносители (нефть, газ, каменный и бурый уголь) имели различные темпы снижения потребления, а сектор ВИЭ, напротив, демонстрировал уверенный рост.
Страна начала активное освоение сферы ВИЭ в конце XX века, когда многие экономики мира по различным причинам не рассматривали всерьез данный вид источников энергии (кроме крупных ГЭС), а после резкого рывка в 2000-х годах Германия вышла в европейские лидеры по уровню развития биотопливной промышленности, солнечной энергетики и ветроэнергетики. Во многом это было связано со становлением отраслевой науки; данные о государственных расходах на НИОКР в энергетике свидетельствуют о расстановке соответствующих акцентов.
Государственные расходы Германии на НИОКР в энергетике в 2001-2008 гг., млн. евро
| 2001 г. | 2005 г. | 2006 г. | 2007 г. | 2008 г. | |
| Всего | 388,6 | 416,5 | 407,8 | 419,4 | 491,1 |
| Уголь и другие виды ископаемого топлива | 14,2 | 10,4 | 12,2 | 15,8 | 29,5 |
| ВИЭ | 155,9 | 209,4 | 199,7 | 211,1 | 265,1 |
| Эксплуатация АЭС | 100,2 | 84,0 | 84,1 | 82,8 | 84,8 |
| Вывод АЭС из эксплуатации | 8,7 | 3,8 | 4,0 | 4,0 | 6,8 |
| Фундаментальные исследования в атомной отрасли | 109,6 | 108,9 | 107,8 | 105,7 | 104,9 |
Источники: Министерство образования и научных исследований ФРГ, Министерство экономики и технологий.
В итоге в 2010 г. в электрогенерации доля ВИЭ приблизилась к 17%, в производстве тепловой энергии – превысила 9%, а в целом за десятилетие выработка “чистой” энергии (тепловой и электроэнергии) расширилась почти в 4 раза, при этом она стала широко применяться не только в секторе недвижимости, но и в энергоемких сегментах промышленности и на транспорте.
Мощность ВИЭ-установок и выработка электроэнергии с их использованием в Германии в 2001-2010 гг.
| 2001 г. | 2005 г. | 2007 г. | 2008 г. | 2009 г. | 2010 г. | |
| Энергия воды | ||||||
| Выработка энергии, ГВт-ч | 23241 | 19576 | 21249 | 20446 | 19059 | 19694 |
| Мощность оборудования, MВт | 4600 | 4680 | 4720 | 4740 | 4760 | 4780 |
| Доля в суммарном потреблении электроэнергии Германии, % | 3,97 | 3,20 | 3,59 | 3,33 | 3,14 | 3,23 |
| Энергия ветра | ||||||
| Выработка энергии, ГВт-ч | 10509 | 27229 | 39713 | 40574 | 38639 | 36500 |
| Мощность оборудования, MВт | 8754 | 18428 | 22247 | 23897 | 25777 | 27214 |
| Доля в суммарном потреблении электроэнергии, % | 1,80 | 4,45 | 6,71 | 6,60 | 6,37 | 5,98 |
| Биомасса | ||||||
| Выработка энергии, ГВт-ч | 3348 | 10979 | 19430 | 22872 | 25989 | 28710 |
| Мощность оборудования, MВт | 696 | 1965 | 3436 | 3969 | 4519 | 4910 |
| Доля в суммарном потреблении электроэнергии, % | 0,57 | 1,79 | 3,28 | 3,72 | 4,29 | 4,70 |
| ТБО | ||||||
| Выработка энергии, ГВт-ч | 1859 | 3047 | 4130 | 4659 | 4352 | 4750 |
| Мощность оборудования, MВт | 585 | 1210 | 1330 | 1440 | 1460 | 1480 |
| Доля в суммарном потреблении электроэнергии, % | 0,32 | 0,50 | 0,70 | 0,76 | 0,72 | 0,78 |
| Энергия солнца (световая) | ||||||
| Выработка энергии, ГВт-ч | 76 | 1282 | 3075 | 4420 | 6578 | 12000 |
| Мощность оборудования, MВт | 186 | 2056 | 4170 | 6120 | 9914 | 17320 |
| Доля в суммарном потреблении электроэнергии, % | 0,013 | 0,209 | 0,519 | 0,719 | 1,085 | 2,0 |
| Геотермальная энергия | ||||||
| Выработка энергии, ГВт-ч | 0 | 0,2 | 0,4 | 17,6 | 18,8 | 27,2 |
| Мощность оборудования, MВт | 0 | 0,2 | 3,2 | 3,2 | 7,5 | 7,5 |
| Доля в суммарном потреблении электроэнергии, % | 0 | 0 | 0 | 0,003 | 0,003 | 0,004 |
Источники: “Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien – Statistik”, “BMWi”.
Выработка тепловой энергии на базе ВИЭ в Германии в 2001-2010 гг., ГВт-ч
| 2001 г. | 2005 г. | 2007 г. | 2008 г. | 2009 г. | 2010 г. | |
| Биомасса | 58220 | 79746 | 86670 | 93133 | 103247 | 103247 |
| ТБО | 3421 | 4692 | 4783 | 5020 | 10863 | 11850 |
| Энергия солнца (тепловая) | 1587 | 2778 | 3638 | 4134 | 4733 | 5200 |
| Геотермальная энергия | 1765 | 2294 | 3415 | 4168 | 4931 | 5585 |
| Доля указанных источников в суммарном потреблении тепловой энергии ФРГ | 4,24 | 5,89 | 7,22 | 7,40 | 8,40 | 9,40 |
Источники: “Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien – Statistik”, “BMWi”.
В 2000-е годы эффект “расцепления” привел к прогрессивному снижению энергоемкости ВВП страны с 0,16 т в 2001 г. до 0,14 т н. э./тыс. $ в 2010 г. (в 2010 г. в целом по ОЭСР – 0,16, во Франции – 0,15, в Великобритании – 0,12); энергоэффективность ВВП Германии выросла на 22%.
Главный вопрос: как будет трансформироваться энергетическое хозяйство Германии после текущей турбулентности мировой экономики и куда будет направлен основной вектор развития национальной (а затем, возможно, и европейской) энергетики? Авторская оценка дальнейшего развития спроса на первичные энергоносители в Германии следующая.
В среднесрочной перспективе (в 2012-2015 гг.) на внутреннем рынке страны потребление газа начнет отставать от спроса на неуглеводородные источники, которые после 2015 г. будут стремиться занять доминирующее положение.
Следовательно, в настоящее время в Германии формируются предпосылки для структурного сдвига расходной части энергобаланса в сторону электроэнергии, выработанной с использованием крупных генерирующих объектов (тепловых электростанций, АЭС, мощных ГЭС) и ВИЭ-установок, присоединенных к общим энергетическим сетям.
В сетевом хозяйстве Германии проводится целенаправленная работа по его подготовке к масштабному использованию распределенных ВИЭ, повышению надежности энергообеспечения и управляемости всем электроэнергетическим комплексом, а также интеграции в общеевропейскую силовую сеть.
Таким образом, можно сделать обобщение, что в результате дальнейшего развития возобновляемой энергетики, масштабной перестройки и модернизации секторов генерации, передачи и распределения в среднесрочной перспективе в национальной экономике одна из ведущих ролей будет принадлежать электроэнергии, причем с достаточно высокой долей “чистой” энергии.
Особенность, выявленная автором в приведенном обобщении, совпадает с прогнозом Европейского союза электроэнергетиков “Euroelectric”, в котором отмечается, что уже в 2010 г. в “ЕС-27” потребление электроэнергии восстановилось до предкризисного уровня и в дальнейшем данный показатель будет стабильно увеличиваться. В итоге после 2020 г. в структуре потребления первичных энергоносителей объединенной Европы доля электроэнергии превысит аналогичные показатели для остальных первичных энергоносителей, за исключением нефти.
Сопоставляя приведенные прогнозы для Германии и ЕС, представляется, что Германия опережает общеевропейское развитие в среднем на 5-7 лет, что в экономическом плане обеспечивает стране серьезные конкурентные преимущества. По оценке Министерства окружающей среды, защиты природы и безопасности атомных реакторов (“BMU”), к 2020 г. мировой оборот экологически безопасных технологий может достичь 2 трлн. евро и Германия может стать одним из лидеров данного рынка.
Несколько слов об атомной отрасли, поскольку ее вклад в национальную электрогенерацию достаточно высок (в 2010 г. – 17,7%). В Германии еще в середине 2000-х годов обострилась дискуссия между сторонниками и противниками использования атомной энергии, а в текущем году правительство страны намерено принять окончательное решение по вопросу об отказе от атомной генерации к 2022 г. (при этом следует учитывать, что Германия на 100% зависит от импорта ядерного топлива, что существенным образом влияет на энергобезопасность страны). По нашей оценке, вполне вероятно, что будет принято положительное решение, предусматривающее определенный компромисс. Министерство экономики и технологий разработало проект “Концепции развития энергетики ФРГ”, в котором предлагает осуществить постепенный вывод АЭС из эксплуатации с таким расчетом, чтобы выиграть время для замещения атомной генерации выработкой энергии на базе ВИЭ, а также создания промышленных ВИЭ-технологий в тех сегментах возобновляемой энергетики, где они еще пока не созданы. В результате в долгосрочной перспективе атомная энергетика позволит поддерживать на необходимом уровне надежность национального энергоснабжения, а затем постепенно уступит место следующему поколению генерирующих объектов. Таким образом, атомная энергетика должна стать “мостом” между атомной энергией и “зелеными” технологиями, которые правительство Германии, а также руководство ЕС напрямую увязывают с экономическим ростом и оптимизацией энергопотребления, и это заставляет говорить об эффекте “дикаплинга” как об успешно развивающемся процессе в прогрессивных экономиках мира.
Необходимо подчеркнуть, что в вопросе об отказе от атомной энергетики большинство стран объединенной Европы пока не готовы последовать предложению Германии, тем самым в дальнейшем она может получить возможность импортировать дешевую атомную электроэнергию с сопредельных территорий через трансграничные переходы, а соответствующие риски оставить за пределами страны. И еще один важный момент. Амбициозные планы Германии по реформированию энергетики имеют под собой надежный фундамент (в отличие, например, от Японии), поскольку в государстве действует и продолжает расширяться мощная газовая инфраструктура, позволяющая наращивать и диверсифицировать как поставки трубопроводного газа, так и СПГ. (БИКИ/Энергетика Украины, СНГ, мира)