Чище чистого: что влияет на развитие альтернативной энергетики и нужна ли ей замена

Современные разработки в области альтернативной энергетики превратились в социально-политический и технико-экономический мегатренд XXI века. Но, как другие тенденции, он может исчезнуть. Какие факторы приведут к развитию или упадку альтернативной энергетики? Об этом в книге «Пролог. Мегатренд альтернативной энергетики в эпоху соперничества великих держав» пишет доктор наук Александр Мирчев.

Замечание Теннесси Уильямса о том, что «будущее следует называть возможностью и это единственно правильное название для будущего», как нельзя лучше применимо к мегатренду альтернативной энергетики — его будущее ни в коем случае не определено. Мегатренд находится на развилке, откуда пути ведут как к упадку, так и к накоплению потенциала для нелинейных скачков и достижений, которые обеспечат его долговечность. Ряд препятствий может замедлить движение мегатренда или даже положить ему конец, и в то же время его движущие силы и качества наделяют его мощью, которая может развеять сомнения в его потенциале. Как и другие тенденции, мегатренд альтернативной энергетики может изменить свое направление или даже полностью исчезнуть. Чтобы сделать предположения о его будущем курсе, необходимо рассмотреть факторы, которые могут привести к его упадку или подъему.

[…]

Закат?

Противоположные взгляды, сомнения и полемика сопровождают мегатренд. Как показывает история, тренды такого рода являются результатом слияния различных, но при этом часто согласованных усилий, направленных на создание, продвижение и применение конкретных социальных, политических, экономических, научных и технических знаний. Эти начинания с одинаковой вероятностью могут как потерпеть неудачу, так и добиться успеха. Сначала рассмотрим, что может привести к неудаче.

Скептики считают, что крах мегатренда — это лишь вопрос времени, поскольку динамика и влияние его движущих сил вызывают сомнения сами по себе. Сомнения и критика — не просто отношение недовольного меньшинства. Это рациональные и обоснованные вопросы о фундаментальных элементах мегатренда и побочных эффектах его развития, которые могут указывать на его тупиковость. В следующих пунктах кратко изложена суть аргументов, предсказывающих закат мегатренда.

• Значение мегатренда в расчетах энергетической безопасности вызывает сомнения. Несмотря на постоянное продвижение, государственные субсидии и ажиотаж, возобновляемые источники энергии вносят скромный вклад в энергетический баланс и не могут сравниться с ископаемым топливом. Постоянные открытия новых ископаемых видов топлива, а также технологические усовершенствования, позволяющие получить доступ к ранее неиспользуемым ресурсам и извлечь из них прибыль, противоречат настойчивому требованию развивать альтернативную энергетику в ответ на пик добычи нефти и сокращение запасов ископаемого топлива.

• Представление о том, что возобновляемые источники энергии — это хорошо для окружающей среды, не лишено изъянов: пока нельзя полностью предугадать последствия использования этих технологий. Многие из них не прошли необходимых испытаний, и не исключено, что их использование приведет к ухудшению состояния окружающей среды, например к обезлесению, эрозии почвы, нехватке воды, шумовому и тепловому загрязнению, что также представляет опасность для здоровья людей. Производство и утилизация отходов различных видов возобновляемой энергии связаны с применением высокотоксичных материалов, опасными процессами и вредными побочными продуктами. Низкая плотность энергии из возобновляемых источников требует более широкого использования земли, что усугубляет нехватку основных экономических ресурсов, таких как пахотные земли и вода. Это, в свою очередь, чревато повышением стоимости продуктов питания и ростом потребностей в дефицитных металлах, таких как теллур, кадмий и литий.

• Стоимость — это еще один довод против использования альтернативных источников энергии. Наиболее известные технологии, способствующие развитию мегатренда, в настоящее время недостаточно эффективны, чтобы стать фактором укрепления экономической безопасности. Проблемы прерывистости, изменчивости и хранения энергии не могут быть полностью решены с помощью существующих технологий. К тому же экспериментальные технологии, такие как водородная энергия, космическая солнечная энергия или магнитные тросы, находятся в области скорее теоретических разработок, чем практического применения. Внедрение возобновляемых источников энергии также требует существенного изменения сложившейся инфраструктуры для обеспечения совместимости и создания новой обширной инфраструктуры, что является дорогостоящим и зачастую невыполнимым предприятием.

• Проблематична интеграция технологий альтернативной энергетики в оборонный сектор — существуют постоянные препятствия для использования таких технологий для его нужд. Современные технологии в этой области по-прежнему не способны обеспечить необходимую для военных операций плотность энергии из возобновляемых источников. Процесс их внедрения в оборонную практику будет длительным и дорогостоящим. Новые ресурсы, необходимые для использования технологий альтернативной энергетики, могут открыть непредвиденные области уязвимости, увеличивая требования к вооруженным силам, которые и так несут большую нагрузку.

• Развитие альтернативной энергетики рассматривается как крестовый поход, к которому призывают лоббисты возобновляемой энергетики или экологи. Идеологические движения приходят и уходят, «зеленые» идеи и методы, лежащие в основе мегатренда альтернативной энергетики, могут исчезнуть так же, как идеи анархизма исчезли в Европе и США после Первой мировой войны. Существует также вероятность, что задержка в реализации тех ожиданий, которые некоторые общественные группы возлагают на альтернативную энергетику, приведет к обратной реакции и снижению общественной поддержки, что поставит под угрозу
развитие мегатренда.

• Политика поддержки альтернативной энергетики может привести к нерациональному распределению средств и ресурсов, вызвав перекосы и негативные побочные эффекты. Предоставление субсидий для поддержки альтернативной энергетики не только наносит ущерб существующим отраслям, но и поглощает ценные ресурсы. Роль государства в технологическом развитии возобновляемых источников энергии ведет к политической полемике и конфликтам по поводу финансирования различных видов технологий. Кроме того, политика и нормативные акты, регулирующие возобновляемые источники энергии, потенциально могут привести к новым торговым войнам с «зеленым» уклоном, что повлечет за собой убытки для некоторых отраслей от снижения продаж до банкротства или краха.

Эти аргументы служат достаточным основанием для скептического отношения к будущему мегатренда, хотя их обоснованность часто ставится под сомнение. Суть скептицизма заключается в том, что предполагаемое всемирное распространение технологий альтернативной энергетики представляется в лучшем случае иллюзией, в худшем — аферой. Какими бы предвзятыми ни казались взгляды скептиков, они указывают и на реальные подводные камни, которые могут замедлить или даже остановить самопровозглашенную неизбежность победы мегатренда. Позиции противников альтернативной энергетики в конце концов сводятся к одному — какое бы решение ни предлагал мегатренд, можно найти варианты получше, что делает закат мегатренда неизбежным: его затмят лучшие решения, которые окажутся чище и дешевле.

Фактор, способный оказать сильное влияние на перспективы мегатренда альтернативной энергетики, — это развитие инновационных методов получения энергии из нетрадиционных источников ископаемого топлива, таких как сланцевая нефть и газ, смоляные пески и др. Эти источники энергии уже активно вторгаются в условную структуру энергобаланса, а соответствующие производственные мощности превращают бывших чистых импортеров энергии в предполагаемых экспортеров, тем самым меняя перспективы рынка и энергетическую стратегию правительства.

На горизонте виднеются и другие виды экономически целесообразных углеводородов, и в таких количествах, перед которыми меркнут нынешние запасы традиционного топлива, например гидраты метана на морском дне, удаленные месторождения газа и глубоководная нефть. Это указывает на неизбежную взаимосвязь между развитием альтернативной энергетики и колебаниями спроса и предложения ископаемого топлива. Энтузиасты ископаемого топлива утверждают, что пик добычи нефти — дело далекого будущего. Преодоление нефтяного шока 1970-х гг. с помощью агрессивных стимулов к поиску и добыче новых источников углеводородов замедлило начинавшееся бурное развитие альтернативной энергетики. Таким же образом революция нетрадиционных источников нефти, которая происходит в настоящее время, может снова изменить парадигму развития альтернативной энергетики, замедлив и, возможно, даже убив мегатренд альтернативной энергетики, по крайней мере в его нынешней форме.

Восход?

Прогнозы относительно мегатренда альтернативной энергетики в итоге ограничены текущими знаниями и обусловлены историческими предубеждениями и идеями. Тем не менее можно утверждать, что будущее мегатренда на данный момент представляется обеспеченным. Глобализация, фрагментация многополярной мировой системы и продолжающаяся глобальная технологическая революция — все это катализировало развитие альтернативной энергетики, превратив ее в мощный глобальный мегатренд XXI в. Современные идеи и ценности, связанные с альтернативной энергетикой, также уверенно поддерживают ее движение вперед.

Будущее мегатренда тесно связано с разворачивающейся четвертой промышленной революцией — преобразующими изменениями, которые вызваны «слиянием технологий, стирающим границы между физической, цифровой и биологической сферами». Четвертая промышленная революция выводит на новый уровень взаимосвязанность, интеллект и инновации, обеспечивая связь между людьми, объектами и пространством на основе передовых информационно-коммуникационных технологий, таких как искусственный интеллект, большие данные, блокчейн, мобильная связь нового поколения, 3D-печать и интернет вещей.

Как отмечалось, новые возможности, связанные с новой волной технологических прорывов, инфраструктурой и институциональными инновациями, являются как движущими силами, так и предпосылками мегатренда альтернативной энергетики. Четвертая промышленная революция создает основу для его развития и превращает из футуристической концепции в жизнеспособный вариант, который может конкурировать с традиционной энергетикой, основанной на ископаемом топливе. Обещание альтернативной энергетики обеспечить дешевую, чистую и практически безграничную энергию не выглядит таким уж фантастическим на фоне широкого спектра новых технологий, предлагающих практические решения для сбора и распределения энергии из возобновляемых источников.

• Цифровые технологии могут преодолеть серьезные препятствия, сдерживающие развитие возобновляемых источников энергии. Могут быть решены проблемы прерывистости выработки энергии от таких источников, как ветер и солнце, или проблемы децентрализованной модели получения энергии из возобновляемых источников (в отличие от атомной энергии, угля и природного газа, энергия ветра и солнца вырабатывается относительно небольшими генерирующими станциями, расположенными на большой территории). Цифровизация предлагает решения для сложных систем, включающих множество децентрализованных генерирующих установок, работающих на возобновляемых источниках энергии. Умные сети могут обеспечить гибкость, необходимую для надежной интеграции возобновляемых источников энергии.

• Жизненно важные для альтернативной энергетики технологические прорывы в области хранения энергии происходят все чаще. Интеллектуальный мониторинг и взаимодействие устройств способствуют повышению эффективности, срока службы и устойчивости оборудования, а также сокращают время простоя, энергопотребление и совокупные затраты на эксплуатацию. Интеллектуальные сетевые технологии также обеспечивают платформы для привлечения широкого круга заинтересованных сторон на всем пути производственно-сбытовой цепочки и предлагают быстрое решение для реагирования на колебания спроса и индивидуальные услуги. Основанные на данных интеллектуальные технологии, солнечные крыши, батареи и электромобили также превращают обычных потребителей энергии в производящих потребителей, предлагая частным лицам возможность создавать и продавать энергетические услуги, радикально меняя бизнес-модели.

• Инновации в проектировании и производстве компонентов для сферы возобновляемой энергии, такие как применение модели аддитивного производства, снижают стоимость производства, а также расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание, что имеет решающее значение для широкого признания альтернативной энергетики. Например, производство форм для лопастей ветряных турбин будет преобразовано с помощью 3D-печати.

Эти решения все еще находятся на ранней стадии, но высокие темпы исследований и разработок являются важной особенностью четвертой промышленной революции. Вполне реально ожидать появления более эффективных решений, использующих нынешние технологии применения возобновляемой энергии, а также прорывные открытия в сфере новых источников энергии, таких как термоядерная энергия, которая может обеспечить практически неограниченные объемы электроэнергии без выбросов.

Путь развития альтернативной энергетики, вероятно, будет тернист. Четвертая промышленная революция продвинет вперед не только ее, но и конкурирующие решения. Взглянув шире на развитие энергетического сектора, можно заметить неоднозначное влияние новых технологий на темпы и масштабы внедрения возобновляемых источников энергии. Между тем традиционные секторы энергетики также пользуются преимуществами и выгодами этих технологий. Индивидуальное производство снижает стоимость традиционных электростанций. Новые энергетические технологии снижают как эксплуатационные расходы, так и выбросы. Автоматизированные нефтегазовые платформы уже производят на удаленных территориях детали с помощью 3D-печати, что обеспечивает эффективное техническое обслуживание. Технологии, основанные на данных, также повышают эффективность и гибкость использования энергии. На данный момент четвертая промышленная революция помогает ископаемому топливу остаться в игре. Глобальный энергетический баланс в обозримом будущем, вероятно, будет довольно сложным. Он будет включать в себя различные источники и характеризоваться изменчивостью. Его компоненты будут бороться за доминирование до тех пор, пока не появится новый вид энергии, способный удовлетворить энергетические потребности четвертой промышленной революции.

Мощь, устойчивость и направление движущих сил, лежащие в основе мегатренда, обеспечивают его будущее. Развитие альтернативной энергетики поддерживают множество факторов: энергетическая независимость и изменения энергетического баланса; экологические соображения и изменение климата; необходимость стабильного экономического роста; технологические разработки будущего; соображения обороны; стремление к новым формам расширения прав и возможностей; рост общественной поддержки и идеология. Переплетение местных, государственных и международных политических мер и нормативных актов, связанных с альтернативной энергетикой, служит для объединения этих факторов в силу, способствующую развитию мегатренда и обеспечивающую его долговечность.

В дополнение к этому набору факторов из реального мира мегатренд подпитывается общественными ценностями и идеями. Альтернативная энергетика удостоилась особого места в сфере общественных ценностей, ожиданий и идеологии. Это служит мощным импульсом для распространения мегатренда.

• Возобновляемые источники энергии продолжают ассоциироваться с определенными ценностями, такими как гармоничное взаимодействие с природой, создание новой «зеленой» среды обитания и расширение прав и возможностей человека. По мере того как эти ценности все больше интегрируются в современные идейные конструкции, альтернативная энергетика становится практическим средством создания новой среды обитания и нового сосуществования с природой, иначе говоря, мегатренд несет с собой новую энергию для нового мира. Потребность в независимом и бесперебойном доступе к недорогой энергии, которая не истощает природные ресурсы, может производиться прямо на месте и использоваться в любом регионе мира, стимулирует внедрение альтернативных энергетических технологий, порой невзирая на затраты и препятствия. В ходе этого процесса возникают способы общественного давления, которые связывают мегатренд с новыми формами расширения возможностей, доступных государственным и негосударственным акторам.

• Будущий успех альтернативной энергетики зависит от ее успешной интеграции в ряд идеологических конструкций XXI в. Мегатренд постоянно вбирает в себя элементы различных идеологических парадигм, которые со временем связываются в единое целое, являясь частью отдельных идеологий, которым удалось достичь консенсуса среди общественных групп. Императивы, обеспечивающие будущее альтернативной энергетики, выходят за рамки материального: «наряду с производством вещей, технологии символизируют то, кто мы есть или кем хотим быть и как мы живем вместе».

• Набирает темпы интеграция образного ряда, связанного с мегатрендом, в современную общественную эстетику на пересечении технологий и искусства, что тоже позволяет с уверенностью говорить о будущем мегатренда. Эти образы демонстрируют, что альтернативная энергия воплощает в себе добро и свободу в сочетании с новым видом власти, не эксплуатирующей и принуждающей, а скорее сосуществующей, поддерживающей, в более широком смысле — символизирующей идеи прогресса и современности. Технологии альтернативной энергетики все чаще находят отражение в различных видах искусства — в скульптуре, живописи, музыке и кино. Когда, например, музыканты используют энергию приливов и отливов для создания новых звуков, а художники встраивают солнечные батареи в свои произведения искусства, возобновляемые источники энергии становятся чем-то совершенно иным, культурно значимым.

Почти кинематографическая проекция мегатренда на общественные представления о будущем как нельзя лучше подчеркивает новую гибридную эстетику, связанную с видением человечества своего будущего. В общественном сознании практика использования возобновляемых источников энергии связана с особой гармонией с природой. Практические и эстетические элементы возобновляемой энергии можно найти в арт-инсталляциях, генерирующих энергию, а также в так называемых эстетических электростанциях, которые связаны с понятием «зеленой» архитектуры.

Когнитивный процесс в основе развития технологий благодаря мегатренду создает образ в общественном сознании согласно формуле преобразования фундаментальной реальности французского постмодерниста Жана Бодрийяра. Мегатренд показывает удивительную способность вписываться как в городской пейзаж, так и в природные ландшафты и апеллировать к реакциям человека и его чувству красоты. Он также включает в себя художественные и эстетические элементы драгоценного, современного и инновационного — пленительное слияние человечества и природы в духе Рене Магритта, в результате которого появляются энергетические формы, ассоциирующиеся со светлым будущим. Образный ряд мегатренда стал неотъемлемой частью повседневной жизни, сформировав «социальные отношения между людьми,
опосредованные образами».

Цели, связанные с будущим мегатренда альтернативной энергетики, уже породили ряд обычаев, практических подходов и методов, которые все чаще используются в социальном взаимодействии. Новые технологии и формы коммуникации, инфраструктуры и организации общества усиливают импульс к внедрению технологий альтернативной энергетики. Растущая поддержка более широкого технологического развития является выражением рационализма, любопытства и духа приключений, отражая понятия технологического оптимизма, доверия к инновациям и неотъемлемых преимуществ технического прогресса. Таким образом, ценности, связанные с возобновляемыми источниками энергии, включаются в социальное строительство будущего, а растущая популярность мегатренда альтернативной энергетики воплощает воздействие идей и потребностей общества на управление и принятие решений.