FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь 2019
176 городов
September – November 2019
312 cities
11-13 октября 2019
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
ноябрь-декабрь 2018
МВДЦ «Сибирь»,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры

Снижение энергоемкости

Снижение удельного расхода энергии – будь то на единицу добываемого сырья или готовой продукции – является одним из ключевых критериев модернизации. Вспомним три наиболее впечатляющих примера экономии материалов в период с 1900 по 2000 год, продолжающихся в начале XXI века: в 2010 году на производство тонны стали требовалось лишь 20% энергии, необходимой для этого в 1900 году, на производство тонны алюминия – 30% (USDOE, 2007), а снижение расходов на производство аммиака и цемента составило 70% и более 80% соответственно. Практически для всех основных материалов можно привести чуть более низкие, но по-прежнему потрясающие показатели долгосрочного повышения эффективности. С учетом высокой мировой конкуренции и сравнительно быстрого распространения новых технологий неудивительно, что расходы топлива и электроэнергии на основные энергоемкие продукты, будь то металлы или удобрения, почти не различаются в богатых странах. Читатели, знакомые с развитием современной энергетики, наверняка уже оценили поразительное повышение эффективности, которое сопровождало широкое распространение практически всех современных способов преобразования энергии – от отопления дома до нужной температуры до межконтинентальных грузоперевозок. Эффективность распространенных преобразователей энергии выросла довольно быстро: камины на дровах преобразовывали менее 10% химической энергии топлива в полезное тепло, максимальная производительность угольных печей конца XIX-начала XX века с ручной топкой составляла 20-25% (часто гораздо меньше), КПД нефтяных печей составлял 50%, еще поколение назад дома отапливались газовыми печами с эффективностью 70-75%, а сейчас предел эффективности составляет 95-97%. Эволюция отопления производит еще более глубокое впечатление, если сравнивать аккуратные автоматические системы, сжигающие газ, с трудоемким, грязным и неэффективным сжиганием угля. Во втором случае техническая эволюция перешла от небольших (грузоподъемностью менее 5000 тонн) грузовых судов на паровых двигателях (максимальный КПД не превышает 15%) к массивным (грузоподъемностью более 100 тысяч тонн) сухогрузам (для руды, топлива и других сыпучих материалов) и контейнерным судам (крупнейшие из которых перевозят более 10 тысяч единиц продукции) на дизельных двигателях с максимальным КПД в 50% и даже более (Smil, 2010). Все эти улучшения неизбежно должны были привести к значительным совокупным изменениям: постепенному снижению энергоемкости современной экономики на единицу энергии (лучше использовать джоули), на единицу национальной валюты либо, если сравнивать показатели для разных стран, на постоянный доллар США (с поправкой на инфляцию). Наиболее очевидное преимущество этой косвенной меры относительно дематериализации заключается в том, что ретроспективные данные по общему снабжению первичной энергией (ОСПЭ, TPES) – совокупности всего топлива и первичного (то есть производимого гидроэлектростанциями, ядерными, ветряными и солнечными электростанциями) электричества – гораздо более доступны, чем информация о том, сколько материалов, конкретных или вообще, было израсходовано. Постоянное снижение энергоемкости указывает на использование более эффективных, и, следовательно, почти всегда менее материалоемких, методов добычи, переработки и производства техники, а также распространение более экономичных способов потребления энергии в домашнем хозяйстве. Эвристическая и иллюстративная ценность сравнения показателей энергоемкости неоспорима, но к расчету степени энергоемкости нужно подходить осторожно. Если интерпретировать эту меру наивно, в отрыве от практики и исторических фактов, то она лишь подкрепляет недостоверные предположения и скорее вводит исследователя в заблуждение, чем проливает свет на реальное положение вещей. Подробный анализ этого показателя позволяет лучше понять реалии, лежащие в его основе, вскрывает несколько серьезных ограничений, а также позволяет более точно интерпретировать различие в уровнях и тенденциях энергопотребления и помогает избежать упрощенных и, следовательно, потенциально бесполезных выводов. Первый момент, на который стоит обратить внимание – составляющие этого показателя. Общее снабжение первичной энергией по стране рассчитывается путем приведения данных по различным видам топлива и первичной электроэнергии к общему знаменателю: в научных статьях – к джоулям, в публикациях по энергетике – к тоннам в нефтяном эквиваленте. Ошибки в этих расчетах будут минимальны, поскольку материальные потоки ископаемых видов топлива относятся к наиболее эффективно отслеживаемым показателям в современной экономике. Потребление электроэнергии отслеживается еще более точно, однако основная причина несоответствия национальных показателей общего снабжения первичной энергией (ОСПЭ, TPES) кроется в различии методов преобразования количества первичной электроэнергии (в основном гидроэлектроэнергии, но популярность приобретают и ветряная и солнечная энергия, хотя геотермальная энергия по-прежнему составляет лишь малую часть энергосистем). Сначала для преобразования применяли тепловой эквивалент: 1 кВт·ч соответствует 3,6 МДж (1 Дж = 1 Вт/с). Еще один способ преобразования количества первичной электроэнергии – средняя тепловая мощность ископаемого топлива, используемого внутренними тепловыми электростанциями для производства электроэнергии. Поскольку эффективность генерации тепловой энергии составляет всего от 33 (хороший средний показатель по стране) до 38% (средний показатель наиболее эффективных тепловых электростанций мира), такой эквивалент повысит коэффициент преобразования до 9,5–10,9 МДж/кВт·ч. Таким образом, при сравнении общих запасов первичной энергии в стране, которая полностью (или в основном) производит энергию из ископаемого топлива со страной, в которой преобладают гидроэлектростанции, оба эти варианта приведут к неточностям. Если мы воспользуемся первым вариантом, то общее потребление энергии в стране с преобладанием гидроэлектростанций окажется ниже, и поэтому ее энергопользование будет казаться более эффективным, чем в стране, в которой почти нет гидроэлектростанций. Второй вариант позволит нам устранить эту неточность, но приведет к противоположной проблеме. Но ведь страны, зависимые от гидроэлектростанций, генерируют намного больше электроэнергии на душу населения, чем страны с преобладанием тепловых электростанций, как раз потому, что обладают обильными водными ресурсами, и преобразование первичной электроэнергии с коэффициентом, в три раза превышающем тепловой эквивалент, неизбежно приведет к большему показателю запаса первичной энергии, что не является правдой. Все это дополнительно усложняется тем фактом, что средний КПД тепловых электростанций продолжает расти, и это должно учитываться в коэффициенте преобразования. Например, средний коэффициент преобразования в США в 1950 году составил 14,8 МДж/кВт·ч, в 1975 году – 11 МДж/кВт·ч, в 2000 году – 10,8 МДж/кВт·ч, а в 2010 году – 10,3 МДж/кВт·ч (USEIA, 2013). В случаях, когда нет достоверных исторических данных, приходится довольствоваться предположениями. В настоящее время существует четыре основных источника статистики по мировой энергетике: ООН (UN, 2013), отчеты Международного энергетического агентства (IEA, 2013), Энергетического информационного Агентства США (USEIA, 2013), а также ежегодный Обзор мировой энергетики компании British Petroleum (BP, 2013). ООН и МЭА пользуются тепловым эквивалентом (3,6 МДж/кВт·ч) для гидроэлектричества и преобладающего коэффициента эффективности (около 33%) генерации электроэнергии из ископаемого топлива для ядерных источников; British Petroleum преобразует гидроэлектричество с учетом принятого коэффициента эффективности в 38% (около 9,47 МДж/кВт·ч); USEIA применяет преобладающий внутренний коэффициент эффективности для тепловой генерации электроэнергии (по недавним данным примерно 35% или 10,3 МДж/кВт·ч). Такие различия приводят к вполне ожидаемым последствиям. В 2009 году (последний год, для которого все эти источники можно сравнить) общее снабжение первичной энергией в Норвегии, стране с наибольшим количеством производимого на гидроэлектростанциях электричества на душу населения, составило 27,48 мтнэ (миллионов тонн нефтяного эквивалента) по данным ООН и 28,25 мтнэ по данным МЭА, однако British Petroleum в соответствии со своим коэффициентом оценил это количество в 43,4 мтнэ, а Энергетическое информационное агентство США – в 47,75 мтнэ, разброс между минимальным и максимальным значением – 73%! Аналогично, крайне зависимая от гидроэлектроэнергии Канада по данным МЭА потребила 254 мтнэ, однако по данным Энергетического информационного агентства США этот показатель составляет уже 328 мтнэ – разница в 29%. Эти два подхода невозможно примирить, и меньшее, что мы можем сделать для международного учета энергоемкости – однозначно определить единый коэффициент преобразования для расчета общих запасов первичной энергии. И, разумеется, в любом долгосрочном сравнении показателей энергоемкости следует избегать одновременного использования данных из разных источников и пользоваться одним и тем же коэффициентом преобразования. Какими бы сложными ни были расчеты показателей общего снабжения первичной энергией, расчет ВВП представляет собой еще большую проблему, которая не разрешается, даже если принять во внимание фундаментальные ограничения этого показателя: он может расти даже при ухудшении среднего качества жизни в стране, стагнации показателей образования и разграбления невосполнимых ресурсов ради недолговечной выгоды. Даже для стран, для которых имеются качественные статистические данные, все оценки ВВП, относящиеся к периоду до Второй мировой войны, менее надежны, чем по послевоенному периоду, а для многих стран, занимающихся модернизацией экономики, – попросту недоступны или состоят исключительно из грубых оценок, что делает невозможным достоверное сравнение показателей по странам за долгий период. Кроме того, недавние подсчеты ВВП, сделанные в соответствии c Системой национальных счетов ООН, не включают никаких сделок на черном рынке (неформальную экономическую деятельность), что добавило бы к этому показателю 10–15% даже в самых законопослушных странах и вовсе удвоило бы его в большинстве тех стран, где нарушения закона – обычное дело. Но опять же, больше всего в неточностях расчетов виновато преобразование величин. Для сопоставления результатов разных стран необходимо сначала привести показатели к общему знаменателю – обычно это доллар США. На протяжении десятилетий для этой цели использовался номинальный валютный курс, что приводило к завышению расхождения между странами с высоким и низким доходом и неточному сравнению показателей в странах с плавающим и фиксированным обменным курсом. Впрочем, новый способ приведения показателей к общей валюте, основанный на паритете покупательной способности, тоже не идеален: при его применении ВВП стран, модернизирующих свою экономику, получается выше, но при отсутствии универсальной для всех стран мира потребительской корзины нельзя однозначно определить ППС для тех стран, экономика, повседневная жизнь, распределение дохода и ожидания которых значительно отличаются от модели (США). И, разумеется, для сколько-нибудь долгосрочных сравнений все значения ВВП должны быть выражены в постоянных (с поправкой на инфляцию) единицах, и эти единицы должны быть четко указаны. Приведем лишь несколько ярких примеров зависимости результатов расчетов от коэффициентов, которые мы выбираем. При использовании метода преобразования энергии Энергетического информационного агентства США (который приводит к наибольшим показателям из всех четырех методов) и национального ВВП с точки зрения стандартных обменных курсов, выраженного в постоянных долларах США (на 2005 год), значения энергоемкости для ведущих экономик мира за 2009 год получаются в диапазоне от 4,9 МДж/доллар для Японии, 5,0 МДж/доллар для Германии и 7,7 МДж/доллар для США до 27,4 МДж/доллар для Китая. Китайская экономика явно не настолько эффективна, и если мы пересчитаем эти показатели с учетом ППС (снова в постоянных долларах США 2005 года), то они составят 5,6 МДж/доллар  для Германии, 5,8 МДж/доллар для Японии, те же 7,7 МДж/доллар для США, а для Китая на 60% меньше – всего 11,4 МДж/доллар. При использовании самых низких значений общего количества электроэнергии (по методу ООН) показатели энергоемкости с учетом ВВП в пересчете на постоянный доллар США 2005 года составят всего 2,8 МДж/доллар для Японии, около 4 МДж/доллар для Германии, 6,5 МДж/доллар для США и около 23 МДж/доллар для Китая; если их пересчитать с учетом ППС, энергоемкость на основании данных ООН составит 4,3 МДж/доллар для Японии и 4,4 МДж/доллар для Германии, по-прежнему 6,5 МДж/доллар для США и всего 9,6 МДж/доллар для Китая. Таким образом, в зависимости от выбора коэффициента преобразования энергии и ВВП, значение энергоемкости в США за 2009 год (в пересчете на постоянный доллар США 2005 года) может составить от 6,5 до 7,7 (разница в 15%), но для Китая этот же показатель будет различаться почти в 3 раза (точнее, в 2,85 раза) – от 9,6 до 27,4. Для Японии размах показателей составит более чем 2 раза (от 2,8 до 5,8), для Германии – 40% (от 4,0 до 5,6). Эти сравнения подтверждают некоторые широко распространенные представления о производительности экономики различных стран: дела у Японии и Германии, эффективно расходующих энергию, идут гораздо лучше, чем США и Канады, которые тратят ее впустую, в то время как даже значительные масштабы последних экономических достижений Китая не могут компенсировать наследие неэффективного ресурсопользования, оставленное этой стране периодом маоизма. Другие представления об экономических достижениях разных стран можно проверить, взглянув на последние показатели энергоемкости: в 2009 году показатель, основанный на данных Энергетического информационного агентства США в пересчете на ППС, для России составил 14,7 МДж/доллар, а для Саудовской Аравии – чуть больше 15 МДж/доллар, что отражает расточительство этих двух супердержав-экспортеров углеводородов. Но являются ли эти сравнения энергоемкости, даже выполненные в единообразной форме, надежными показателями энергоэффективности или, наоборот, расточительства и экологической деградации? Нет: как и все сводные показатели, этот скрывает не меньше, чем показывает, и поэтому прежде чем хвалить или осуждать те или иные результаты, нужно сначала поподробнее рассмотреть, что эти показатели на самом деле отражают. Значительные различия в энергоемкости имеют сложные причины; мы выделили шесть основных параметров, которые объясняют национальные особенности (Smil, 2003, 2008). К ним относятся базовые физические свойства (размер и климат страны), состав энергоснабжения и степень энергонезависимости, различия в конечном использовании энергии (по секторам), а также уровень персонального (на человека или на семью) потребления энергии. Эти факторы должны рассматриваться в совокупности, поскольку ни один из них может достоверно отражать ожидаемый уровень потребления энергии в стране. При прочих равных, большая территория требует более крупной и, следовательно, более дорогой инфраструктуры и большего расхода энергии на транспорт и связь. Это наиболее важно для воздушного, самого энергоемкого, вида транспорта. Производительность самолетов мы практически не учитываем, поскольку коммерческие авиалинии по всему миру пользуются одними и теми же межконтинентальными авиалайнерами, которые производит дуополия Airbus и Boeing, и внутренними самолетами другой дуополии, Bombardier и Embraer; единственное различие заключается в долях конкретных моделей в воздушных флотах разных стран. Таким образом, основным фактором, определяющим частоту (и энергоемкость) перелетов в странах с сопоставимым наличным доходом, будет расстояние между городами, а крупные города в Северной Америке расположены друг от друга гораздо дальше, чем в Японии или ЕС. Это очень просто продемонстрировать, рассчитав расстояние между тремя крупнейшими городами: в Японии сумма расстояний между Токио, Осакой и Киото составляет менее 800 км, в ЕС расстояния между Лондоном, Парижем и Франкфуртом в сумме дают 800 км, в то время как в Канаде (Торонто – Монреаль – Ванкувер) и США (Нью-Йорк – Лос-Анджелес – Чикаго) это более 3000 км. В результате большинство перемещений между Токио и Осакой, Лондоном и Парижем осуществляются на поезде, тогда как в США большая часть междугородных перевозок – это авиаперевозки, часто шаттлами, вылетающими каждые 1-2 часа. Размер страны также является ключевым фактором расчета среднего расстояния, проезжаемого на автомобиле, особенно в течение последних 20 лет, когда количество автомобилей в большинстве европейских стран и Японии выросло почти до уровня США и Канады, в то время как разрыв между показателями эффективности транспорта в Северной Америке и других странах сократился благодаря росту эффективности. Однако жители США по-прежнему проезжают около 20 000 км в год, что почти в два раза превышает показатель в Японии и крупных странах ЕС. До массового распространения кондиционеров связь между климатом и потреблением энергии в основном сводилась к отоплению, но сегодня в каждой энергетической компании в США есть и летний пик потребления, связанный с использованием кондиционеров, хотя высокие цены на электроэнергию привели к ограничению распространения кондиционеров в Европе. Впрочем, в странах с более холодным климатом лучшим фактором, прогнозирующим расход электроэнергии домашними хозяйствами, остается среднее количество градусо-дней отопительного сезона, и канадцам (5700 градусо-дней в городе Виннипеге, где живу я) всегда будет требоваться больше электроэнергии на обогрев домов, чем немцам – в столице Германии в среднем 2900 градусо-дней отопительного сезона (EEA, 2013). Дело осложняется различиями ожидаемого уровня комфорта: в британском доме зимой американцам показалось бы недостаточно тепло, а азиатские нувориши летом поддерживают во многих комнатах невыносимо низкую температуру. Тем не менее, состав энергоснабжения и его истоки являются, пожалуй, наиболее важными факторами, определяющими общую энергоемкость в стране. Для платежных балансов высокая степень энергонезависимости, может быть, и выгодна, но добыча и преобразование ископаемого топлива – крайне энергоемкие процессы, а высокий уровень импорта энергоресурсов обычно связан с более высокой эффективностью преобразования энергии. Большую часть разницы в энергоемкости между Саудовской Аравией и Японией, между Австралией и Южной Кореей можно объяснить сочетанием этих двух факторов, а состав общего снабжения первичной энергией имеет еще большее значение, поскольку преобразования жидких и газообразных видов топлива более эффективны, более гибки и оказывают меньшее влияние на окружающую среду, чем сжигание каменного и бурого угля.  Хотя эффективность сжигания мелкого угля в больших печах с усиленным притоком воздуха может достигать 42%, то есть эффективности флотского мазута и природного газа, угольным заводам приходится потреблять больше вырабатываемой электроэнергии для ограничения загрязнения воздуха (золоулавливание, сероочистку, сокращение выбросов NOx) и утилизацию твердых отходов (завод с мощностью 1 ГВт будет генерировать десятки тысяч тонн золы в год). Сейчас есть более эффективная альтернатива сжигания природного газа в больших котлах: до 60% топлива, используемого в комбинированном цикле выработки электроэнергии (газовая турбина, затем паровая), может быть преобразовано в электричество. Если топливо используется непосредственно для обогрева помещений и нагрева воды, разброс эффективности гораздо больше: КПД угольных печей обычно значительно ниже 50%, в то время как высокоэффективные бытовые печи сегодня преобразуют 95–97% энергии топлива в полезное тепло. Поскольку практически все современные промышленные процессы зависят от постоянного потока электроэнергии, страны с высокой долей первичной электроэнергии не несут потерь, неизбежных при тепловой генерации энергии, и при прочих равных могут иметь меньшую энергоемкость. В то же время недорогая гидроэлектроэнергия привлекает энергоемкую промышленность, поэтому страны с преобладанием гидроэлектростанций будут иметь большую долю таких производств. Прекрасный пример этому – Канада. Эта страна является второй в мире по производству гидроэлектроэнергии и третьей по производству алюминия, а также входит в число 10 крупнейших производителей энергоемких металлов и продуктов, в том числе аммиака, меди, свинца и никеля (USGS, 2013). Неудивительно, что относительно высокая доля потребления электроэнергии на добычу руды, выплавку цветных металлов и синтез аммиака в Канаде повышает общую энергоемкость экономики, а практически полное отсутствие таких производств в Японии или Италии приводит к меньшей энергоемкости этих стран. Вывод ясен: энергоемкость далеко не показатель материального потребления. Ее наиболее заметный недостаток в этом плане заключается в том, что общее снабжение первичной энергией в стране сильно зависят от структуры энергетического сектора, климата, площади страны и плотности населения; кроме того, потребление энергии в конкретной стране отражает не только эффективные (то есть, вероятно, менее материалоемкие) методы использования энергии, но также и большее распространение преобразователей энергии и их более активное использование. Несмотря на это, долговременные тенденции энергоемкости сопоставимы с долговременными изменениями в материальной интенсивности национальной экономики, хотя естественное разнообразие только что приведенных факторов не повод использовать этот показатель для сравнения материального потребления в разных странах. Что он может рассказать нам об изменениях в долгосрочной перспективе? Историю мировой энергоемкости нельзя четко проследить: хотя статистика по потреблению энергии в XX веке достаточно достоверна и даже в период с 1850 по 1900 материальные потоки можно удовлетворительным образом реконструировать, опубликованные оценки экономических продуктов в мире сомнительны. Если использовать оценку мирового экономического продукта Ангуса Мэддисона (Maddison, 2007) в пересчете на постоянный доллар США 1990 года, то показатели энергоемкости на 1900 и 2000 год окажутся почти одинаковыми – около 11 МДж/ доллар; с 1900 по 1970 год энергоемкость выросла примерно на 20% от пикового уровня, а затем снова снизилась. Эти изменения отражают сочетания сложных тенденций, в которых доминируют крупные потребители с различными траекториями расхода энергии (сравните США, Китай, Германию или Японию с Индией или Индонезией), но с достаточной уверенностью можно сказать, что в дальнейшем энергоемкость будет снижаться по мере того, как богатые страны постепенно достигают большей энергоэффективности, а развивающиеся страны с наибольшей численностью населения продолжают совершенствовать свое еще относительно неэкономное энергопользование. Национальные исторические справки проще интерпретировать, и данные, необходимые для расчета долгосрочного развития энергоемкости для многих стран, легко доступны в статистических сборниках ООН (UN, 2013), Международного энергетического агентства (IEA, 2013), Энергетического информационного агентства США (USEIA, 2013) и British Petroleum (BP, 2013). Данные ООН начинаются с 1950 года, другие сборники содержат статистику с 1960-х или 1970-х; ООН представляет данные по общему снабжению первичной энергией в угольном, нефтяном эквиваленте и в джоулях, а в других источниках в качестве общей единицы измерения использует тонны в нефтяном эквиваленте. Как уже отмечалось, приведение данных к общим единицам измерения вносит в расчет неизбежные ошибки, поскольку качество топлива меняется со временем, а единого способа преобразования первичной электроэнергии в тепловой эквивалент не существует. Национальные показатели ВВП также легко доступны – они опубликованы в сборниках ООН (UN, 2013), ПРООН (UNDP, 2013), Международного валютного фонда (IMF, 2013) и Всемирного банка (2013a), причем в некоторых случаях статистика начинается еще с 1950-х годов. Все значения должны быть выражены в постоянных денежных средствах, а для значимых сопоставлений показателей разных стран следует использовать эквивалент покупательной способности (а не официального обменного курса) в долларах США. Проще всего сделать это, используя уже посчитанные данные энергоемкости, регулярно публикуемые ОЭСР (OECD, 2013; в мтнэ/1000 постоянных долл. США) и Энергетическим информационным агентством США (USEIA, 2013; в британские термические единицы/постоянный долл. США). В долгосрочной перспективе похожие тенденции в развитии энергоемкости наблюдаются в западных странах, перешедших от некоммерческого биологического топлива к углю, а затем к углеводородам и первичному электричеству. Энергоемкость их экономики значительно выросла на ранних этапах индустриализации, но пики были обычно заостренными, без продолжительных плато, и за ними следовали значительные спады: совершенствуя свою экономику, эти страны начинали использовать энергию (а, следовательно, и материалы) намного более эффективно. Великобритания достигла пика энергоемкости к 1850 году, Канада – к 1910 году, а США достигли непродолжительного пика примерно в 1920 году (Smil, 1994). К концу XX века энергоемкость этих трех стран снизилась по отношению к пикам на 80, 65 и 60% соответственно. В отличие от них, экономика Японии достигла пика энергоемкости только в начале 1970-х. Различия в форме графиков объясняются различиями экономических условий в разных странах: начало индустриализации, ее развитие, первичная структура экономики, интенсивность технического усовершенствования, зависимость от импорта энергоресурсов. Более поздние изменения – в соответствии с ВВП в пересчете на ППС – привели к некоторым потрясающим результатам в снижении энергоемкости: в Китае зарегистрировано беспрецедентное в мире падение этого показателя на 67%, общая энергоемкость экономики Великобритании снизилась на 50%, в Германии после объединения с ГДР потребление энергии снизилось на 23% в 2010 году по сравнению с 1991, а общемировой уровень за 30 лет (с 1980 года) снизился на 20% – и почти такое же снижение энергоемкости пережила Япония. Каждый из этих результатов сложился из целого ряда конкретных изменений, причем некоторые из них были единичными случаями, а некоторые могут продолжаться и дальше. В Китае решающим фактором являлся переход от чрезвычайно расточительной и малопроизводительной маоистской экономики к более эффективной современной конфигурации производительных сил, которая в последнее время все больше и больше основывается на передовых промышленных методах. В течение тридцатилетнего периода с 1980 по 2010 год средняя энергоемкость производства стали в Китае сократилась на 43% (Sun и соавт., 2013), а производство цемента – на 55% (Lei, 2011). Учитывая неудачную структуру топливного баланса в стране (в основном уголь) и то, что страна совершенно не использует возможности по улучшению эффективности в промышленности, коммерческом секторе и домашнем хозяйстве, эта тенденция к снижению средней энергоемкости будет продолжаться еще несколько десятилетий, хоть и замедлится. В Великобритании спад был вызван деиндустриализацией и продолжающимся переходом от сжигания угля к использованию углеводородов; последний процесс уже завершен, тогда как судьба некогда главенствовавшего в экономике промышленного сектора страны еще не решилась. Деиндустриализация играла важную роль в снижении энергоемкости в Америке и, как мы продемонстрируем ниже, это снижение выглядит куда менее ярким с учетом количества энергии, необходимой для производства растущих объемов импортируемой продукции. Использование энергии в период после воссоединения Германии снизилось в связи с закрытием многих неэффективных отраслей в бывшей ГДР, но вся страна целиком продолжала медленно, но верно повышать энергоэффективность даже несмотря на то, что значительная доля ее ВВП приходилась на энергоемкое производство. В ситуации, когда все основные потребители энергии сокращают энергоемкость, очевидно, что общемировой показатель тоже будет падать. Его ежегодное уменьшение в период с 1980 по 2010 год в среднем составило 0,75%, и нет причин, по которым более активное снижение энергоемкости не должно приводить к его дальнейшему снижению на 1% каждый год в ближайшие несколько десятилетий. Рассматривая вопрос так подробно, мы стремимся показать, что энергоемкость – особая мера, которую не так-то просто интерпретировать. Долгосрочное снижение энергоемкости может быть похвальным результатом серьезной работы по повышению эффективности преобразования энергии в промышленности, домашнем хозяйстве и транспорте и служить надежным показателем постепенной дематериализации. Впрочем, оно может быть и не таким уж похвальным результатом масштабной деиндустриализации, при которой энергоемкие производства (металлургия, химический синтез, тяжелые производства) перемещаются за границу, а растущее количество потребительских продуктов импортируется. Длительное плато, очень медленный спад и даже временное повышение энергоемкости отражают не обязательно менее эффективное преобразование энергии в основных секторах потребления, а либо тот факт, что страна проходит по своей природе более энергоемкую фазу экономического развития (создание новых отраслей промышленности, расширение транспортной инфраструктуры, быстрая урбанизация), либо высокое потребление энергии богатой частью населения, которое перечеркивает (иногда большую) часть достижений промышленного сектора и сферы услуг. Прекрасным примером первого случая является Испания после Франко: показатель энергоемкости по стране почти не изменился с 1980 по 2000 год, поскольку страна наверстывала упущенное в построении современной инфраструктуры; растущая энергоемкость Японии в 1990-е годы объяснялась преимущественно тем фактом, что японцы начали меньше экономить и больше тратить на себя (Smil, 2007). Следовательно, мы не можем сделать простой вывод о том, что быстрое снижение энергоемкости всегда указывает на положительные тенденции и что медленные темпы улучшения свидетельствуют о низкой производительности. Эта мера не позволяет проводить таких различий. Написанное нами десять лет назад до сих пор верно: «... эти простые показатели отражают сложные естественные, структурные, технические, исторические и культурные особенности. «Тише едешь, дальше будешь» – хорошая поговорка, но не стоит применять ее к национальным показателям энергоемкости в абсолютном выражении и в сравнении с другими странами» (Smil, 2003, стр. 81). Не следует забывать, что эффект Джевонса может иметь последствия для всей экономики, поскольку значительную долю сэкономленной энергии можно прямо или косвенно направить на увеличение потребления энергии в какой-то другой отрасли. Выигрыш в эффективности, который приводит к удешевлению и последующему использованию большего количества энергии, проще оценить количественно, но обобщение сделать невозможно. Исследования показывают, что в такой ситуации рост удельного расхода энергии может быть как незначительным (до 5%), так и очень серьезным, более 50% – а если связь между подъемом эффективности и ростом расхода энергии косвенная, то есть, когда сэкономленные деньги идут на такие же или более энергоемкие продукты, особенно в масштабе страны, неопределенности еще больше (IRGC, 2013).

 

Источник: Создание современного мира. Материалы и дематериализация. Глава 5.

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Другие статьи в этой рубрике

Первый снимок черной дыры

Астрономы впервые получили прямое визуальное изображение сверхмассивной черной дыры в центре галактики М 87 и ее тени.

 

 

 

Как бактерии проводят электричество

Электропроводящие выросты на поверхности бактериальных клеток устроены подобно обычным электрическим проводам – с проводящей внутренней частью и изолирующей обмоткой.

 

 

 

 

Вездесущий натрий

Крупинки натрий-хлора в солонке, бензоат в газировке и лаурилсульфат в шампуне — натрий окружает нас если не повсюду, то, по крайней мере, на кухне и в ванной.

 

 

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Гражданская наука

«Бурлаки» в космосе

Иван ИЗВЕКОВ 14 марта 2019 г.

Разговоры с муравьями и людьми

Мозг муравья весит примерно треть миллиграмма — в миллионы раз ­меньше, чем наш. Однако это не мешает насекомому принимать решения, решать арифметические ­задачи и создавать четкие ­управленческие структуры.

Нулевая гипотеза

Нулевая гипотеза предполагает отсутствие различия, связи между результатами опытов. В стандартном научном подходе проверки гипотез исследователь пытается показывать несостоятельность нулевой гипотезы.

Найдены гибриды пшеницы и пырея с ценным свойством