Switch to English

beta version

Новости

Природный газ и солнечная энергия как два столпа мировой энергетики будущего

14 мая 2013, 12:01

В марте 2013 г. энергетический концерн Shell опубликовал сценарии развития мира в целом и энергетического сектора экономики в частности на период до 2100 года (New Lens Scenarios – A shift in perspective for a world in transition). Shell публикует подобные сценарии развития глобальной экономики и энергетики более 40 лет, начиная с 1970-х годов. Цель данных сценариев – предоставление экспертам и обществу возможности для оценки принимаемых в настоящее время решений и их последствий в глобальном масштабе. Изначально предназначенные для узкого круга, в настоящее время сценарии концерна Shell стали достоянием широкой общественности, призывая правительства, крупный бизнес и академические круги учитывать весь горизонт последствий важных решений сегодняшнего дня. Ряд проблем, нашедших отражение в опубликованном документе, обсуждался на форуме «Открытый мир инноваций», который в 2013 году впервые проводился в России. По данным Организации объединенных наций, рост мирового населения до 9 миллиардов человек потребует к 2030 году на 40–50% больше водных ресурсов, пищевых продуктов и производимой энергии. Зависимость потребления данных ресурсов друг от друга неизбежно приводит к повышению волатильности, когда для производства больших объемов энергии требуется большее количество воды, а необходимость производства больших объемов продовольствия и чистой воды требует больших затрат энергии. Возможные изменения климата могут в ряде регионов привести к изменению погодных условий, в отдельных случаях, до экстремального уровня, то есть вызвать продолжительные засухи и масштабные наводнения, что окажет негативное влияние на сельское хозяйства. Ощущаемый уже в наше время недостаток чистой пресной воды будет способствовать созданию социальной и политической напряженности и общей нестабильности. При сохранении существующих тенденций урбанизации, порядка 75% населения Земли к 2050 году будет жить в городах, причем максимальный прирост городского населения будет характерен для США, Китая, Индии и Нигерии. С учетом того, что в настоящее время города потребляют до 66% производимой энергии, вырабатываемой в мире, в следующие 30 лет потребление энергии городами может увеличиться до 80% от всей вырабатываемой энергии. Бурное развитие городов с ориентацией на относительно невысокую стоимость электроэнергии приведет к их стихийному росту, что, в свою очередь, обусловит дефицит энергии. Авторы исследования сформулировали два основных сценария. Сценарий «Горы» предполагает борьбу за сферы влияния между США и КНР, доминированием природного газа в глобальной энергетике, активным сокращением парниковых выбросов. Сценарий «Океаны» рассматривает многополярный мир, развитие солнечной энергетики и пассивной сопротивление угрозам изменения климата. Рассмотрим подробнее оба сценария. Сценарий «Горы» Замедление роста мировой экономики повлекло за собой снижение роста спроса на энергию. Сбылись оптимистичные прогнозы относительно извлекаемых запасов ископаемых ресурсов. Повсеместное распространение получили такие виды топлива, как газ в плотных породах, сланцевый газ и метан угольных пластов, став основными ресурсами глобальной энергетической системы будущего. Природный газ остался относительно недорогим ресурсом вследствие активной добычи сланцевого газа. Газ в плотных породах, сланцевый газ и метан угольных пластов составляют порядка 40% общего объема добычи и использования газа. Невысокие цены на вырабатываемую энергию обуславливают сокращение добычи дорогостоящих ископаемых энергоресурсов, таких как нефть и уголь. Страны, занимающие 60% мирового рынка природного газа в 2012 году (Российская Федерация, Соединенные Штаты Америки, Алжир, Иран, Норвегия, Индонезия, Саудовская Аравия, Нидерланды, Малайзия, Туркменистан), сохранят свои позиции и продолжат увеличение своих долей. При этом, появление новых энергетических ресурсов изменит ситуацию в глобальном масштабе. Вопреки прогнозам, снижения добычи газа в Северной Америке не произошло, Китай вошел в число лидеров по производству природного газа. Данные тенденции позволят США и Китаю значительно уменьшить потребление ископаемых ресурсов, сначала угля, а затем и нефти. Таким образом, начиная с 2030-х годов, природный газ становится главным первичным источником мировой энергии, ознаменовав конец более чем 70-ти летнего правления нефти, до которой в свою очередь более 50-ти лет господствовал уголь (примерно с 1910 по 1960 гг.). Стратегическое планирование развития городов основывается на компактном развитии городской среды и электрификации городского транспорта. Потребительские предпочтения горожан склонились в сторону компактных автомобилей типа Smart, гибридных автомобилей и электромобилей. В значительной степени выбор обусловлен изменениями в налоговом законодательстве, в частности, введением специальных обременений на классические автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Цель дополнительных налогов – сокращение выбросов СО2 и уменьшения воздействия на окружающую среду. Водород занял место в ряду основных видов топлива для транспорта. По мнению ряда экспертов, к 2060 году уровень использования водорода в транспорте, как в легковых автомобилях, так и в грузоперевозках превысит уровень его использования в промышленности. Растущие экономики предлагают потребителям все больше транспортных средств, использующих в качестве топлива сжатый природный газ, в том числе грузовые автомобили, работающие на сжиженном природном газе. После достижения пика примерно в 2035 году жидкое топливо в легковом автотранспорте используется все реже. Примерно к 2070 году водород и электричество практически полностью заменят нефтепродукты на рынке топлива для легкового автомобильного транспорта. Внедрение газа в качестве альтернативы углю, динамичное развитие атомной энергетики, интенсификация применения технологий сбора и хранения СО2 (CSS) в глобальном масштабе примерно с 2030 года количество выбросов парниковых газов в атмосферу будет быстро снижаться вплоть до нулевого уровня по сегменту энергетики к 2060 году. Однако, достигнуть цели по ограничению глобального увеличения температуры на 2 градуса Цельсия пока не удается. В 2050-м году, мировой экономический рост снова ускоряется. Тем не менее, благодаря принятым долгосрочным мерам, таким как компактное развитие городов и электрификация городских инфраструктур, рост экономики не повлечет за собой резкого спроса и дефицита энергии. Таким образом, существовавшая всегда связь между экономическим ростом и увеличением энергопотребления будет ликвидирована. Сценарий «Океаны» Развивающиеся в настоящее время экономики сохранят свой рост, соответствующим образом увеличивая энергопотребление. Несоответствие уровня предложения растущим потребностям будет увеличиваться вследствие запаздывающей за потребностями рынка энергетической политики. Во всех регионах, за исключением Северной Америки, добыча природного газа в плотных породах, сланцевого газа и метана угольных пластов не будет эффективной. Отчасти это будет обусловлено политическими выгодам, отчасти из-за неоправдающихся геологических и технологических прогнозов. Стоимость традиционных ресурсов в виде нефти и газа останется весьма высокой, при этом альтернативные виды энергетики, такие как ветряная и геотермальная, не получат широкого распространения. Данные тенденции обусловят необходимость поиска новых ресурсов и технологических возможностей для их использования, что в конечном итоге укрепит позиции солнечной энергетики. Таким образом, солнечные батареи поднимутся с 13-го места (на сегодняшний день) на 4-е место после нефти, газа и угля уже к 2040-му года, а в 2100 году займут первое место в списке используемых ресурсов. Мировая финансовая нестабильность, определившая актуальность срочных реформ в области экономической и финансовой системы, не позволит своевременно изменить политику в области энергетики, что приведет к увеличению реальной стоимости получаемой энергии, в особенности на фоне растущего спроса на энергетические ресурсы. Смещение основных потребителей энергии в сторону Востока продолжится. По состоянию на 2000 год страны экономического сотрудничества и развития потребляли 55% производимой в мире энергии, в 2030 году на ОЭСР будет приходиться не более 33% мирового энергопотребления. Высокие расходы на энергию приведут к развитию такого направления, как энергоэффективность, как в бизнесе, так и в частном секторе. К 2060 году показатели энергоэффективности в жилом секторе улучшатся в среднем на 60%, к 2100 – на 90%. Традиционные бензиновые и дизельные модели автомобильного транспорта не сдадут позиции на рынке вследствие пока еще приемлемой стоимость в пересчете на километр. В долгосрочном периоде, высокая цена на нефть приведет к разработке все более дорогостоящих нефтяных ресурсов, вследствие чего на рынок выйдет широкий спектр различных видов биотоплива как главной альтернативы. К 2050-му году жидкие виды топлива обеспечивают до 70% пассажиро-километров. К концу 21-го века биотопливо будет обеспечивать более 65% потребностей транспорта в жидких видах топлива, при этом основным направлением использования нефти станет нефтехимия. Широкое распространение приобретут также биопластики. К 2060 году порядка 10% всей продукции нефтехимической промышленности будет производиться на основе биомассы, а в перспективе этот показатель составит до 25% (к 2100 году). Продолжение традиционного использования угля в качестве источника энергии вплоть до 50-х годов двадцать первого века, повышение спроса на нефть, отсутствие активной политической поддержи активному внедрению технологий CCS, что позволит обеспечить захват лишь 25% выбросов парниковых газов к 2075 году снизят эффективность противодействия изменению климата. Таким образом, реализация сценария «Океан» позволит снизить уровень выбросов СО2 как минимум на 30 позже, по сравнению со сценарием «Горы». Интерактивный лесопромышленный портал FORESTEC

Комментарии: 0