Перейти к содержанию

Энергетический переход

Эта статья находится в стадии проработки и развития, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
(перенаправлено с «Зелёный переход»)
Уголь, нефть и природный газ остаются основными источниками энергии в мире, даже несмотря на то, что возобновляемые источники энергии быстро растут[1]

Энергетический переход, энергопереход — значительное структурное изменение в энергетической системе[2]. В ходе энергоперехода увеличивается доля новых первичных источников энергии и происходит постепенное вытеснение старых источников в общем объёме энергопотребления.

История энергетических переходов / энергетических приростов

В истории выделяются четыре энергоперехода, в настоящее время мир находится в начале четвёртого[3]:

Современные энергетические переходы различаются по мотивам и целям, движущим силам и управлению. По мере развития национальные энергосистемы становились всё более и более интегрированными, превращаясь в большие международные системы, которые мы наблюдаем сегодня. Исторические изменения энергетических систем широко изучены[4]. Хотя в истории изменения в энергетике, как правило, разворачивались на протяжении многих десятилетий, это наблюдение может оказаться не применимо к нынешнему энергетическому переходу, который происходит в иных политических и технологических условиях[5].

Четвёртый энергопереход

Текущий переход к возобновляемым источникам энергии и другим видам устойчивой энергетики[англ.] в значительной степени обусловлен точкой зрения, что глобальные выбросы углерода должны быть сведены к нулю. Поскольку ископаемое топливо является крупнейшим источником выбросов углерода, объём ископаемых видов топлива, который может производиться, был ограничен Парижским соглашением COP21 от 2015 года, чтобы поддерживать глобальное потепление на уровне ниже 1,5° C. Российские учёные В.М. Фёдоров, И.В. Алтунин и Д.М. Фролов напоминают, что основным парниковым газом является водяной, что признаётся МГЭИК[6]. Его содержание в воздухе в среднем составляет около 2 % и может достигать 4 % по объёму. Содержание СО2 (суммарно естественного и антропогенного) — всего 0,04 % (или 400 ррт — миллионных частей). Увеличение содержания СО2, связанного с деятельностью человека, приводит к увеличению ПТВ Земли на 0,0004 °С, что соответствует погрешности измерения температуры. Таким образом, наблюдаемое глобальное потепление в основном связано с естественными факторами изменения климата[7].

В последние годы термин «энергетический переход» используется для обозначения перехода к устойчивой энергетике за счёт более широкой интеграции возобновляемых источников энергии в сферу повседневной жизни (переход к так называемой «зелёной экономике»).

Попытки ускоренного перехода к использованию возобновляемой энергии связаны с рисками (см. Мировой энергетический кризис), вытекающими из нестабильности её выработки и необходимостью увеличения добычи полезных ископаемых (например, металлов для производства аккумуляторов), что само по себе ведёт к ухудшению экологической ситуации[8][9][10].

По странам:

Определение термина

Сценарий будущего производства электроэнергии в Германии — пример продолжающегося перехода на возобновляемые источники энергии

Энергетический переход влечёт за собой значительные изменения для энергетической системы, которые связаны с новой комбинацией используемых ресурсов, изменениями в структуре системы, её масштабах, экономике, поведении конечных пользователей и необходимостью в новой энергетической политике[англ.]. Энергетический переход целесообразно определять как изменение состояния энергетической системы в отличие от изменения отдельной энергетической технологии или источника топлива[12]. Ярким примером является переход от доиндустриальной системы, основанной на традиционной биомассе и других возобновляемых источниках энергии (ветер, вода и сила мышц), к промышленной системе, характеризующейся повсеместной механизацией (паровая энергия) и использованием угля. Для характеристики скорости перехода обычно применяются доли рынка, достигающие заранее заданных пороговых значений, — например, уголь по сравнению с традиционной биомассой, — а типичные пороговые значения рыночной доли в литературе составляют 1 %, 10 % для первоначальных долей и 50 %, 90 % и 99 % для итоговых долей[13].

С момента принятия Парижского соглашения COP21 в 2015 году[14] энергетический переход к чистым нулевым[англ.] выбросам парниковых газов определяется как такое сокращение производства ископаемого топлива, которое позволяет оставаться в пределах выбросов углерода, ограничивающих глобальное потепление пределом в 1,5° C[15]. Термин «чистый ноль» означает, что некоторое количество атмосферного CO2 улавливается при росте растений и животных, и что это естественное улавливание может быть усилено за счёт сохранения почвы, лесовозобновления и защиты торфяников, водно-болотных угодий и морской среды.

Термин «энергетический переход» также указывает на необходимость политических изменений и часто употребляется в СМИ и публичных дебатах об энергетической политике. Энергопереход предполагает изменение баланса спроса и предложения, переход от централизованной к распределённой генерации (например, производство тепла и электроэнергии в небольших когенерационных установках) для прекращения перепроизводства и избыточного потребления энергии за счёт мер по энергосбережению и повышению энергоэффективности[16]. В более широком смысле энергетический переход преподносится как средство «демократизации» энергетики[17] и повышения её устойчивости. Российский учёный и политолог Андрей Ильич Фурсов характеризует «зелёную повестку» как новую религию для управления миром, в рамках которой ради благой цели «сохранения природы» выдвигается задача сокращения и ликвидации сельского хозяйства. «При всей внешней привлекательности термина «устойчивое развитие», в реальности он означает  — причём, в довольно оптимистичном варианте — сокращение населения планеты до 2-х миллиардов человек, то есть фактически «бархатный» и не очень геноцид, снижение потребления и жизненных стандартов основной массы населения планеты именем спасения природы от человека», — подчеркнул учёный[18].

Общественные и академические дискуссии об энергопереходе и его последствиях всё чаще делают акцент на так называемых сопутствующих выгодах от смягчения последствий изменения климата[англ.]. Это такие эффекты, как «одновременное удовлетворение нескольких интересов или целей в результате политического вмешательства, инвестиций частного сектора или их сочетания. Возможные сопутствующие выгоды проявляются как вспомогательный или побочный эффект при сосредоточении на центральной цели или интересах. Стратегические сопутствующие выгоды являются результатом целенаправленных усилий по использованию нескольких возможностей (например, экономических, деловых, социальных, экологических) с помощью единственного целенаправленного вмешательства»[19]. В частности, использование возобновляемых источников энергии может иметь положительные социально-экономические последствия для занятости, промышленного развития, здравоохранения и доступа к энергии. В зависимости от страны и сценария развёртывания замена угольных электростанций на возобновляемые источники энергии может более чем удвоить количество рабочих мест в расчёте на МВт мощности[20]. В неэлектрифицированных сельских районах развёртывание солнечных мини-сетей может значительно улучшить доступ к электричеству[21]. Кроме того, замена угольной энергии возобновляемыми источниками может снизить количество преждевременных смертей, вызванных загрязнением воздуха, и снизить затраты на здравоохранение[22].

  • Компании, правительства и домохозяйства инвестировали 501,3 миллиарда долларов в декарбонизацию в 2020 году, включая возобновляемые источники энергии (солнечная, ветровая), электромобили и связанную с ними зарядную инфраструктуру, хранение энергии, энергоэффективные системы отопления, улавливание и хранение углерода и водорода[23]
    Компании, правительства и домохозяйства инвестировали 501,3 миллиарда долларов в декарбонизацию в 2020 году, включая возобновляемые источники энергии (солнечная, ветровая), электромобили и связанную с ними зарядную инфраструктуру, хранение энергии, энергоэффективные системы отопления, улавливание и хранение углерода и водорода[23]
  • В связи со всё более широким внедрением возобновляемых источников энергии снизились затраты, в первую очередь на энергию, вырабатываемую солнечными панелями[24]. Нормированная стоимость электроэнергии (Levelized cost of energy) — это мера средней чистой приведённой стоимости производства электроэнергии для электростанции в течение её срока службы
    В связи со всё более широким внедрением возобновляемых источников энергии снизились затраты, в первую очередь на энергию, вырабатываемую солнечными панелями[24]. Нормированная стоимость электроэнергии (Levelized cost of energy) — это мера средней чистой приведённой стоимости производства электроэнергии для электростанции в течение её срока службы

История изучения

Пример долгосрочного энергоперехода: доля первичной энергии с разбивкой по источникам в Португалии

Существуют два основных подхода к изучению исторических энергетических переходов. Один утверждает, что человечество пережило в прошлом несколько энергетических переходов, а другой предлагает термин «прирост энергии» как лучше отражающий изменения в глобальном энергоснабжении за последние три столетия.

Хронологически первый подход наиболее широко описал Вацлав Смил[англ.][25]. Он подчёркивает изменение энергобаланса стран и мировой экономики по отдельным видам первичных источников энергии в процентах от общего объёма энергопотребления. Этот подход описывает изменения в энергосистемах с течением времени, от биомассы к углю, к нефти, а теперь и к комбинации источников, в основном состоящей из угля, нефти и природного газа. До 1950-х годов экономический механизм, лежащий в основе энергетических систем и энергопереходов, был скорее локальным, чем глобальным[26].

Внешние изображения
Мировое потребление энергии по источникам  (англ.)

Второй подход наиболее широко описал Жан-Батист Фрессо[фр.][27]. В нём подчёркивается, что термин «энергетический переход» впервые был использован политиками, а не историками, для описания цели, которую необходимо достичь в будущем, а не как инструмент для анализа прошлых тенденций. Если посмотреть на огромное количество энергии, потребляемой человечеством, картина показывает постоянно растущее потребление энергии, которое удовлетворяется постоянно растущим предложением всех первичных источников энергии, доступных человечеству. Например, увеличение использования угля в XIX веке не заменило потребление древесины, а привело к увеличению потребления древесины в экономике в целом. Другой пример — распространение легковых автомобилей в XX веке, которое вызвало увеличение как расхода автомобильного топлива, так и расхода угля (для производства стали, необходимой для производства автомобиля). Другими словами, согласно этому подходу, человечество никогда не совершало ни одного энергетического перехода за свою историю, а проходило через этапы энергетических приростов.

Из истории можно извлечь ряд уроков, касающихся структурных изменений в энергосистемах[28][29]. Исторически существует взаимосвязь между растущим спросом на энергию и доступностью различных источников энергии[25]. Потребность в большом количестве дров для ранних промышленных процессов в сочетании с непомерно высокими затратами на наземный транспорт привели к нехватке доступной (например, по цене) древесины, и было обнаружено, что стекольные заводы XVIII века «работали как предприятие по вырубке леса»[30]. Когда Британии пришлось прибегнуть к углю после того, как в значительной степени закончились дрова, возникший в результате топливный кризис вызвал цепочку событий, кульминацией которых стала Промышленная революция.

Согласно другой точке зрения, переход к промышленной революции был вызван не дефицитом древесины, а тем, что использование угля стало более выгодным[31][32][33]. Точно так же возросшее использование торфа и угля было важным элементом, проложившим путь к Золотому веку Голландии (XVII)[34]. Другой пример, когда истощение ресурсов[англ.] привело к технологическим инновациям и переходу к новым источникам энергии — китобойный промысел XIX века, когда китовый жир в конечном итоге был заменён керосином и другими продуктами, полученными из нефти[35]. В случае успеха быстрого энергоперехода вполне вероятно, что государству придётся спасать[англ.] угледобывающие регионы.

Энергетический переход в общественном дискурсе и политике

Термин «энергетический переход» имел разное определение в течение нескольких десятилетий своего существования. Впервые он был придуман политиками и СМИ США после первого нефтяного шока 1973 года. Его популяризировал президент США Джимми Картер в своём выступлении по телевидению из Овального кабинета 18 апреля 1977 года[36], в котором он призвал «оглянуться назад в историю, чтобы понять нашу энергетическую проблему. Дважды за последние несколько сотен лет люди меняли способы использования энергии... Поскольку сейчас у нас заканчиваются газ и нефть, мы должны быстро подготовиться к третьему изменению — к строгому сохранению и возобновлению использования угля, а также к постоянным возобновляемым источникам энергии, таким как солнечная энергия». Как подчёркивает историк Дуччо Басози[37], после второго нефтяного шока 1979 года[англ.] во время конференции Организации Объединённых Наций в Найроби летом 1981 года термин «энергопереход» получил глобальное определение как переход к новым и возобновляемым источникам энергии.

Примером перехода к устойчивой энергетике является переход Германии (Energiewende) и Швейцарии[38] к децентрализованным возобновляемым источникам энергии и меры в области энергоэффективности. Хотя до сих пор эти меры были направлены главным образом на замещение ядерной энергии, их заявленной целью был отказ от угля[англ.], сокращение невозобновляемых источников энергии[39] и создание энергетической системы, основанной на 60 % на возобновляемой энергии к 2050 году[40] . По состоянию на 2018 год цели правительственной коалиции состояли в том, чтобы к 2030 году достичь уровня в 65 % возобновляемых источников энергии в общем объёме производства электроэнергии в Германии[41]. Другим таким примером является стремление перейти от транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания к электромобилям как способ снизить глобальную зависимость от ископаемого топлива и сократить выбросы парниковых газов[англ.][42]. Однако сам по себе переход к электротранспорту требует десятикратного увеличения добычи некоторых видов полезных ископаемых и, следовательно, ведёт к расширению процессов добычи и связанных с ними экологических и социальных воздействий. Одним из возможных решений является извлечение минералов из новых источников, таких как полиметаллические конкреции, лежащие на морском дне[9]. Текущие исследования направлены на то, чтобы энергетический переход происходил без негативных экологических последствий[43].

Этот термин теперь широко используется в английском языке администрацией Джо Байдена в США[44] а также в Европейском Союзе[45]. Он также используется, например, во французском законе 2015 года «Об энергетическом переходе». В других языках используются схожие термины, например, в Германии говорят об «Energiewende», что буквально переводится как «энергетический поворот».

В июле 2022 года The Guardian в редакторской колонке высказал опасения, что несмотря на очевидную необходимость перехода к возобновляемым источникам энергии, текущая ситуация на энергетическом рынке толкает в противоположном направлении — к возрождению грязных электростанций, работающих на угле, и к сделкам с авторитарными государствами по экспорту углеводородных ресурсов. Наиболее опасным, по мнению журналистов, является то, как растущие счета за топливо поддерживают «школу популистского отрицания», утверждающую, что переход на зеленую энергию является непозволительной роскошью в период растущей инфляции и замедления экономического роста[46].

В августе Associated Press сообщил о планах европейских государств по вводу в эксплуатацию 20 плавучих терминалов, которые будут принимать сжиженный природный газ и перерабатывать его в продукт, пригодный для отопления. План вызвал тревогу у ряда ученых, опасающихся долгосрочных последствий для окружающей среды. По их мнению, плавучие терминалы могут использоваться годы, если не десятилетия и такая тенденция может свести на нет усилия по сокращению выбросов[47].

См. также

Примечания

  1. ↑ Friedlingstein, P., Jones, M. W., O’Sullivan, M. et al.: Global Carbon Budget 2019, Earth Syst. Sci. Data, 11, 1783—1838, 2019.
  2. ↑ World Energy Council. 2014. Global Energy Transitions..
  3. ↑ Прогноз развития энергетики мира и России 2019 / под ред. А. А. Макарова, Т. А. Митровой, В. А. Кулагина; ИНЭИ РАН — Московская школа управления СКОЛКОВО — Москва, 2019. — 210 с. — ISBN 978-5-91438-028-8 — С. 15.
  4. ↑ Höök (2011). «Growth Rates of Global Energy Systems and Future Outlooks». Natural Resources Research 21 (1): 23–41. doi:10.1007/s11053-011-9162-0.
  5. ↑ Sovacool (1 March 2016). «How long will it take? Conceptualizing the temporal dynamics of energy transitions» (en). Energy Research & Social Science 13: 202–215. doi:10.1016/j.erss.2015.12.020. ISSN 2214-6296.
  6. ↑ IPCC: Climate Change 2013: "TTE Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. T. F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S. K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, P. M. Midgley (eds.)]. Cambridge, Cambridge Univ. Press; New York, 1535 p. DOI: 10.1017/CBO9781107415324.
  7. ↑ Фёдоров Валерий Михайлович, Алтунин Иван Васильевич, Фролов Денис Максимович. ВЛИЯНИЕ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА АНТРОПОГЕННОГО ГЕНЕЗИСА НА ТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ АТМОСФЕРЫ И ЕГО ИЗМЕНЕНИЯ // Жизнь Земли. — 2022. — № 4. — С. 402-414.
  8. ↑ Глеб Мишутин, Матвей Катков. Энергопереход пошёл не по плану. Vedomosti.Ru (15 сентября 2021).
  9. ↑ 9,0 9,1 Ali, Saleem. Deep sea mining: the potential convergence of science, industry and sustainable development? (англ.). Springer Nature Sustainability Community. Springer Nature Sustainability Community (2 June 2020). Дата обращения: 20 января 2021.
  10. ↑ Генри Сандерсон. Электромобили спровоцировали борьбу за металлы. Vedomosti.Ru (25 октября 2017).
  11. ↑ Spiegel: Решение Байдена закрыть зеленый рынок США от европейцев обернется торговой войной // РГ, 19.11.2022
  12. ↑ Grübler (1991). «Diffusion: Long-term patterns and discontinuities». Technological Forecasting and Social Change 39 (1–2): 159–180. doi:10.1016/0040-1625(91)90034-D.
  13. ↑ Grübler (2016). «Apples, oranges, and consistent comparisons of the temporal dynamics of energy transitions». Energy Research & Social Science 22 (12): 18–25. doi:10.1016/j.erss.2016.08.015.
  14. ↑ The Paris Agreement. UNFCCC. Дата обращения: 2 января 2021.
  15. ↑ Rogelj (July 2019). «Estimating and tracking the remaining carbon budget for stringent climate targets» (en). Nature 571 (7765): 335–342. doi:10.1038/s41586-019-1368-z. ISSN 1476-4687. PMID 31316194.
  16. ↑ Louis Boisgibault, Fahad Al Kabbani (2020): Energy Transition in Metropolises, Rural Areas and Deserts. Wiley - ISTE. (Energy series) ISBN 9781786304995.
  17. ↑ Energy Democracy in 4 Powerful Steps
  18. ↑ Александр Бовдунов. Андрей Фурсов: «зеленая повестка» – новая религия для управления миром. Природа. Общество. Бизнес онлайн (7 июня 2023).
  19. ↑ Helgenberger, Sebastian (2019), Co-benefits of Climate Change Mitigation, Encyclopedia of the UN Sustainable Development Goals: 1–13, DOI 10.1007/978-3-319-71063-1_93-1 
  20. ↑ IASS/Green ID. Future skills and job creation through renewable energy in Vietnam. Assessing the co-benefits of decarbonising the power sector (2019).
  21. ↑ IASS/TERI. Secure and reliable electricity access with renewable energy mini-grids in rural India. Assessing the co-benefits of decarbonising the power sector.
  22. ↑ IASS/CSIR. Improving health and reducing costs through renewable energy in South Africa. Assessing the co-benefits of decarbonising the power sector (2019).
  23. ↑ Energy Transition Investment Hit $500 Billion in 2020 – For First Time, BloombergNEF, (Bloomberg New Energy Finance) (19 January 2021).
  24. ↑ (28 January 2021) «Solar power got cheap. So why aren't we using it more?». ● Chodosh's graphic is derived from data in Lazard's Levelized Cost of Energy Version 14.0. Lazard.com. Lazard (19 October 2020). Архивировано 28 января 2021 года.
  25. ↑ 25,0 25,1 Smil, Vaclav. 2010. Energy Transitions. History, Requirements, Prospects. Praeger
  26. ↑ Häfelse (1977). «The global energy system». Annual Review of Energy 2: 1–30. doi:10.1146/annurev.eg.02.110177.000245.
  27. ↑ Jean-Baptiste Fressoz. POUR UNE HISTOIRE DÉSORIENTÉE DE L’ÉNERGIE. 25èmes Journées Scientifiques de l’Environnement — L’économie verte en question, Feb 2014, Créteil, France.
  28. ↑ Podobnik (1999). «Toward a sustainable energy regime: a long-wave interpretation of global energy shifts». Technological Forecasting and Social Change 62 (3): 155–172. doi:10.1016/S0040-1625(99)00042-6.
  29. ↑ Rühl (2012). «Economic development and the demand for energy: a historical perspective on the next 20 years». Energy Policy 50: 109–116. doi:10.1016/j.enpol.2012.07.039.
  30. ↑ Debeir, J.C. In the Servitude of Power: Energy and Civilisation Through the Ages / J.C. Debeir, J.P. Deléage, D. Hémery. — London : Zed Books, 1991. — ISBN 9780862329426.
  31. ↑ Bartoletto S. Patterns of Energy Transitions. The Long-Term Role of Energy in the Economic Growth of Europe. — P. 309.
  32. ↑ Nef (1977). «Early energy crisis and its consequences». Scientific American 237 (5): 140–151. doi:10.1038/scientificamerican1177-140. Bibcode: 1977SciAm.237e.140N.
  33. ↑ Fouquet (1998). «A thousand years of energy use in the United Kingdom». The Energy Journal 19 (4): 1–41. doi:10.5547/issn0195-6574-ej-vol19-no4-1.
  34. ↑ Unger (1984). «Energy sources for the dutch golden age: peat, wind, and coal». Research in Economic History 9: 221–256.
  35. ↑ Bardi (2007). «Energy prices and resource depletion: lessons from the case of whaling in the nineteenth century». Energy Sources, Part B: Economics, Planning, and Policy 2 (3): 297–304. doi:10.1080/15567240600629435.
  36. ↑ JIMMY CARTER. Address to the Nation on Energy
  37. ↑ Energy transition: a new phrase in town
  38. ↑ Notter (1 January 2015). «Small country, big challenge: Switzerland's upcoming transition to sustainable energy». Bulletin of the Atomic Scientists 71 (4): 51–63. doi:10.1177/0096340215590792. ISSN 0096-3402. Bibcode: 2015BuAtS..71d..51N.
  39. ↑ Federal Ministry for the Environment. Langfristszenarien und Strategien für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland bei Berücksichtigung der Entwicklung in Europa und global. — Berlin, Germany : Federal Ministry for the Environment (BMU), 29 March 2012.
  40. ↑ https://www.bmwi.de/BMWi/Redaktion/PDF/V/vierter-monitoring-bericht-energie-der-zukunft-englische-kurzfassung,property=pdf,bereich=bmwi2012,sprache=de,rwb=true.pdf Архивировано 20 сентября 2016 года. pg6
  41. ↑ Das steht im Abschlusstext von Union und SPD, Sueddeutsche.de (4 September 2018).
  42. ↑ Brennan. Battery Electric Vehicles vs. Internal Combustion Engine Vehicles - A United States-Based Comprehensive Assessment. Arthur D. Little. Дата обращения: 20 января 2021.
  43. ↑ Nzaou-Kongo (2020). «The Energy Transition Governance Research Materials.». doi:10.2139/ssrn.3556410. Проверено 15 January 2021.
  44. ↑ FACT SHEET: President Biden’s Leaders Summit on Climate. THE WHITE HOUSE
  45. ↑ Energy transition in cities. European Commission website
  46. ↑ The Guardian view on Russian gas: a compelling reason to go green | Editorial (англ.). the Guardian (27 июля 2022). Дата обращения: 29 июля 2022.
  47. ↑ Europe plan for floating gas terminals raises climate fears (англ.). AP NEWS (31 августа 2022). Дата обращения: 2 сентября 2022.

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Энергетический_переход&oldid=20682795#Четвёртый_энергопереход