В ближайшие десятилетия электромобили могут вытеснить традиционный транспорт. Однако углеводороды по-прежнему останутся основой человеческой цивилизации.
На рубеже XIX–XX веков были созданы две революционные технологии – двигатели внутреннего сгорания и электроэнергетика. То был закат века угля и пара. До конца тысячелетия шло, в основном, совершенствование этих технологий. Даже освоение атомной энергии не изменило картину. Из-за чрезвычайно неэффективного использования ядерного топлива и ряда технических сложностей атом не смог занять доминирующее положение в энергетике, как прогнозировалось в 70-х годах. Что же нам несет XXI век?
Составлять долгосрочные прогнозы – дело неблагодарное, поскольку очередное изобретение может спутать все планы. Однако на ближайшие 30 лет некоторые параметры можно предсказать более-менее точно. Так, по последнему демографическому прогнозу ООН, к 2040 году население планеты достигнет 8,9 млрд человек. Почти всюду завершится переход от высокого к низким уровням рождаемости и смертности. Три четверти населения Земли будут жить в Азиатско-Тихоокеанском регионе и Африке, а самой заселенной страной станет Индия. При этом больше всего рабочих рук потеряет Азия (– 18%) и Европа (– 6 %). Самые высокие темпы прироста трудоспособного населения ожидаются в Африке (100 %!), на Ближнем Востоке (63 %) и в Латинской Америке (29 %), а недавний лидер – развивающиеся страны Азии – покажет лишь 19 % роста. В Китае ожидается сокращение численности трудоспособных граждан, в сочетании со стремительным увеличением доли населения старше 65 лет это будет иметь серьезные последствия для развития экономики страны (будущее Китая – самая большая неопределенность долгосрочного прогнозирования).
В предстоящие 30 лет нет серьезных оснований надеяться на сохранение и тем более увеличение темпов роста мирового ВВП. Этому противодействуют снижение интенсивности основных факторов производства, замедление роста и ограничение возможностей прироста населения, ужесточение проблемы водоснабжения, удорожание основных природных ресурсов (в частности очередное удвоение цен углеводородов относительно средних за последние 30 лет). Сомнительно, что даже успешный технологический прогресс полностью компенсирует эти негативные процессы.
В развитых странах экономический рост будет базироваться в основном на развитии сферы услуг (здравоохранение и тому подобное). Капитал сконцентрируется в большей степени на росте эффективности и производительности, нежели на приросте мощностей. При постановке политической задачи на сохранение климата и ресурсосбережение возможны жесткие ресурсные ограничения. В развивающемся мире сохранится бедность, острое социальное неравенство и сложность перехода на новые дорогостоящие эффективные технологии.
При отсутствии сколько-нибудь значимых технологических революций и прорывов сохранится безоговорочное доминирование ископаемых видов топлива. Наиболее востребованным в ближайшие 30 лет станет газ. Его потребление к 2040 году вырастет до 5,3 трлн. куб. м, это на 60 % больше уровня 2010 года. Рост спроса обеспечит развитие газовой генерации, связанной с увеличением энергопотребления (вызванного, в свою очередь, ростом населения). Экологические преимущества также сыграют свою роль.
Главным драйвером спроса на жидкие виды топлива по прежнему останется транспорт – до 80 % общего спроса на нефть к 2040 году. При этом будет повышаться энергоэффективность автомобилей.
Современный транспорт все еще обладает значительным потенциалом энергосбережения. С 1990 по 2013 год мощность автомобилей выросла в среднем на 42 %, а расход топлива снизился более чем на треть – 37%. Это стало возможно благодаря модернизации двигателя – от бензинового к гибридному, совершенствованию трансмиссии, облегчению кузова, использованию современных каучуков и резин при изготовлении сельхоз шин 600/70r30.
На прочие жидкие топлива спрос останется низким. Единственное исключение – биотопливо, его потребление будет расти в Европе за счет низкой стоимости производства в Бразилии, Малайзии и Индонезии. На определенных рынках неплохо себя проявит твердая биомасса (древесина и продукты ее переработки: пеллеты, брикеты).
В предстоящие десятилетия ожидается вывод очень больших мощностей АЭС, который не во всех регионах мира будет компенсирован вводом новых блоков. В мировые лидеры ядерной энергетики выйдет Азия. Ожидается усовершенствование АЭС, в частности начало использования реакторов четвертого поколения. Однако значительного влияния на энергобаланс они не окажут, так как из-за длительного срока эксплуатации атомных электростанций смена поколений проходит очень долго.
Использование возобновляемых источников энергии будет развиваться быстрыми темпами – прирост к 2040-му составит 77 %. Однако, в ближайшие десятилетия значительная часть подобных технологий будет требовать господдержки.
Главным изменением расклада сил на мировом нефтяном рынке станет глобальное усиление влияния США. Уже после 2030 года за счет разработки сланцевой нефти это государство сможет отказаться от импорта углеводородов из всех стран, кроме Канады и Южной Америки. Более того, Северная Америка может стать экспортером нефти. Достижение США энергетической независимости может привести к серьезным геополитическим сдвигам. Другой крупный импортер – Китай – не сможет самостоятельно удовлетворить спрос на нефть и будет вынужден пользоваться чужими ресурсами, в первую очередь Ближнего Востока. При этом стагнация европейского спроса на сырую нефть снизит потенциальную экспортную нишу для России.
Ожидаются разногласия в ОПЕК: некоторым участникам будет выгодно снизить квоты добычи нефти, другие – будут настаивать на их увеличении. Эти противоречия могут привести к потере влияния организации на мировой рынок. Тем более что реальная возможность членов ОПЕК воздействовать на цену нефти уже сейчас вызывает сомнения.
К сожалению, в предстоящие 30 лет в энергетике не ожидается новой технологической революции (например, освоения дешевого термоядерного синтеза, и тем более, гравитации), но реальны крупные технологические прорывы. Они уже проявляются при разработке нетрадиционных ресурсов нефти и газа.
Так, одним из наиболее перспективных энергоресурсов являются газовые гидраты – молекулы газа, заключенные в оболочку из молекул воды. Основные их ресурсы сосредоточены в морских донных отложениях и районах вечной мерзлоты.
Менее определены, но потенциально более значимы все шире применяемые новые технологии – накопители (аккумуляторы и суперконденсаторы) и топливные элементы (прямое преобразование в электроэнергию химической энергии водородосодержащих веществ). Они дадут импульс массовому применению электроэнергии в автомобилях. Использование на транспорте газа возможно лишь при поддержке государства и наличии заинтересованных компаний. Синтетическое топливо из газа также остается нерентабельным. Использование биотоплива остается противоречивым вопросом. В последние годы обострились дискуссии о его влиянии на продовольственный рынок, негативном воздействии на атмосферу, биоразнообразие, почву и воду. Кроме того, производство биотоплива ограниченно посевными площадями. Более того, оно уже дважды становилось причиной продовольственных кризисов. В любом случае, этот вид топлива будет конкурентоспособен лишь в регионах с тропическим и субтропическим климатом.
Таким образом, с большой вероятностью можно ожидать масштабного внедрения электромобилей. Технологии электротранспорта уже сегодня разрабатываются в развитых странах.
Сейчас в электромобилях используются литий-ионные батареи. Они обеспечивают средний пробег 120–160 км, при полной зарядке батареи – 4–8 часов. Куда больших перспектив ожидают от литий-воздушных батарей. Их теоретическая энергоемкость в восемь-десять раз выше – запас хода может составить до 1 000 км. На рынке она может появиться уже через восемь лет. Также теоретически возможно создание спиновой батареи – аккумулятора фантастической энергоемкости и мощности, хранящего огромную энергию в квантовой форме. Но до 2040 года появления “спиновой” батарейки ждать не стоит.
Перспективы использования топливных элементов куда более туманны. Главная проблема современных водородных автомобилей – высокая взрывоопасность (молекулы водорода способны проникать в структуру кузова и бака, просачиваясь из автомобиля наружу, что может привести к детонации). Поэтому применение топливных элементов, скорее всего, будет отложено на более далекую перспективу.
Пока ни аккумуляторные батареи, ни топливные элементы не способны конкурировать с традиционным двигателем внутреннего сгорания. Однако у технологий есть значительный потенциал совершенствования.
К 2040 году население нашей страны составит 138 миллионов человек. ВВП увеличится в 3,2 раза. Российская Федерация и через 30 лет останется крупнейшим производителем и экспортером нефти и газа. Но, согласно “Прогнозу развития энергетики мира и России до 2040 года”, существуют большие риски для нашей экономики. В результате трансформации мировых энергетических рынков в предстоящие 10–15 лет возможно снижение на 20 % объемов экспорта нефти и газа (затем они стабилизируются). Это на треть уменьшит вклад углеводородного экспорта в ВВП страны. Соответственно замедлится развитие экономики, и Россия не поднимется выше сегодняшнего шестого места в мире по объемам ВВП. Также ожидается ухудшение всех основных параметров ТЭК.
На первый взгляд, для противодействия этим угрозам полезно уменьшить или даже ликвидировать пошлины на экспорт углеводородов, тем более что крупные игроки мировых рынков их не практикуют и это не одобряется ВТО. Отказ от пошлин повысит внешнюю конкурентоспособность российского сырья и позволит увеличить объемы экспорта, но есть два отрицательных последствия. Во-первых, вклад в ВВП сократится еще больше из-за того, что прирост вывоза не компенсирует потерь от снижения пошлины, накладываемой на весь его объем. Во-вторых, это обоснованно повысит внутренние цены газа и нефтепродуктов, что замедлит развитие и уменьшит добавленную стоимость большинства видов экономической деятельности, то есть еще сильнее затормозит экономику страну.
Единственное по-настоящему результативное средство противодействия внешним вызовам – радикальное повышение инвестиционной эффективности ТЭК и энергетической эффективности экономики в целом. По обоим направлениям Россия имеет уникальные возможности. Российский ТЭК уже осуществляет гигантские капиталовложения, которые в ближайшие годы должны еще вырасти и достигнуть беспрецедентных 6–7 % от ВВП, при том что в среднем по миру этот показатель составит около 1,5 %.
Национальное хозяйство России имеет один из самых низких показателей производства ВВП с единицы энергии – втрое меньше среднего по миру. Для устранения такого расточительства потребуются согласованные меры. В российском ТЭК первоочередная цель – радикальное снижение стоимости инвестиционных проектов и тщательные оценки их экономической эффективности и рисков. Результаты анализов отечественных и зарубежных специалистов регулярно показывают их кратное удорожание по сравнению с мировыми аналогами. При этом мощность построенных объектов нередко годами слабо загружена (например, газопровод “Голубой поток”, предназначенный для поставок через акваторию Черного моря напрямую в Турцию, в течение десяти лет был загружен менее чем на 50 %).
Главное же условие повышения конкурентоспособности российского ТЭК – коренное улучшение качества государственного и особенно корпоративного управления. В последнем важную роль могут сыграть привлечение иностранных партнеров в консорциумы по освоению ресурсов, особенно в восточных частях страны, на шельфах и месторождениях нетрадиционных углеводородов. Это позволит: привлечь внешние инвестиции и передовые технологии, развить более перспективные в новых условиях виды бизнеса, обеспечить жесткий контроль затрат и результативности деятельности, получить дополнительные гарантии сбыта продукции, обеспечить доступ к логистике и адаптацию к правилам внешних рынков. Своевременно принятые меры позволят компенсировать последствия трансформации мировых энергетических рынков.
В материале использованы данные исследований Института энергетических исследований РАН совместно с аналитическим центром при правительстве Российской Федерации. (mngz.ru/Энергетика Украины, СНГ, мира)