€ 70.89
$ 64.25
Эймори Ловинс: Энергетический план на 40 лет

Лекции

Саморазвитие 130 Лидерство 53 Будущее 0 Свой бизнес 35 Образ жизни 15 Экономика 69 История 6

Эймори Ловинс: Энергетический план на 40 лет

В этой камерной лекции, прошедшей в офисе TED, теоретик в области энергетики Эймори Ловинс рассказывает о шагах, которые нам нужно предпринять, чтобы покончить с мировой зависимостью от нефти (пока та не иссякла). Некоторые перемены уже наступили, например, появились легковесные автомобили и экономичные грузовики, но многое еще только предстоит осознать

Эймори Ловинс
БудущееЭкономика

В США дискуссии об энергетике всегда сводятся к одному вопросу: Как бы вы предпочли умереть? А) Войны за нефть; Б) изменение климата; В) ядерная катастрофа; Г) все вышеперечисленное. Ах да, есть еще один вариант: Д) Ничего из вышеперечисленного. Последнее нам обычно не предлагают. Что если бы мы могли сделать так, чтобы энергия работала на нас, а не на наше уничтожение? Можем ли мы сидеть у костра без опаски? Можем ли мы добыть новый огонь?

Видите ли, огонь создал человека, а ископаемое топливо создало современного человека. Теперь нам нужен новый огонь, который гарантировал бы нам безопасность, стабильность, здоровье и долговечность. Как добыть такой огонь?

Каждый год до сих пор мы добываем четыре пятых мировой энергии путем сжигания 16,6 кубических километров допотопного болотного компоста. Ископаемое топливо создало нашу цивилизацию. Обеспечило наше процветание. Благоустроило жизни миллиардов людей. Однако мы платим слишком большую цену нашей безопасностью, экономикой, здоровьем и экологией. Издержки слишком велики.

Нам нужен новый огонь. Перейти от старого огня к новому — значит переписать истории нефтяной и электроэнергетической отраслей, каждая из которых выпускает в атмосферу 2/5 ископаемого углерода. Две эти отрасли имеют много отличий.

Из нефти производится менее 1% электрической энергии — почти половина добывается из угля. У каждой из отраслей есть своя ниша. Три четверти нефти работает на транспорт. Три четверти электричества питает здания. Оставшаяся энергия обеих отраслей питает заводы. Экономичные транспортные средства, здания и заводы экономят нефть и уголь, а также природный газ, который может их заменить.

Однако современная энергосистема не просто неэффективная, она разрозненная, устаревшая, грязная и небезопасная. Она нуждается в реконструкции. К 2050 году энергосистема может стать эффективной, единой и грамотно распределенной. Экономичные автомобили, заводы и здания будут питаться от новой, безопасной и надежной электрической сети.

Мы можем избавиться от нефтяной и угольной зависимости к 2050 году и, используя на треть меньше природного газа, переключиться на экономичные модели потребления и возобновляемые источники энергии. К 2050 году чистая стоимость такого плана составит $5 трлн. Это общая сумма на сегодняшний день. Далее, как обычно — при условии, что углеродные выбросы и все прочие скрытые затраты равны нулю — это минимальный прогноз с большим запасом. Однако такая относительно дешевая энергосистема смогла бы снабжать экономику на 158% больше экономики США без нефти и угля или даже без атомной энергии. Более того, для этого перехода не нужно ничего изобретать, принимать акты Конгресса, новые федеральные налоги, предлагать субсидии, законы или обивать пороги Вашингтона.

Я перефразирую. Я расскажу вам о том, как снять США с нефтяного и угольного обеспечения, сэкономив $5 трлн, без актов Конгресса, руководимого денежной выгодой корпораций. Иными словами, мы заручимся поддержкой наших самых эффективных институтов — частных предприятий, развивающихся в ногу с гражданским обществом и поторапливаемых инновациями в военном секторе — чтобы обойти самые бесполезные из наших институтов. Не важно, что беспокоит вас больше: прибыль, рабочие места, конкурентные преимущества, государственная безопасность, экологические ресурсы, защита климата или здравоохранение. Новый огонь — это разумно и выгодно.

Говорят, генерал Эйзенхауэр однажды сказал, что расширение границ сложного вопроса упрощает его решение благодаря включению новых вариантов ответа и синергии. Работая над изобретением нового огня, мы объединили все четыре сектора, потребляющих энергию: транспорт, здания, промышленность и электроснабжение. Также мы объединили четыре типа новшеств, не только в области технологий или управления, но и в области дизайна и стратегии бизнеса. Такое сочетание значительно превышает банальную сумму слагаемых, особенно в контексте создания возможностей прорыва для бизнеса.

Наша экономика тратит на нефть $2 млрд в день. Плюс еще $4 млрд в день в скрытых экономических и военных издержках. Итого — более 1/6 ВВП. 3/5 транспортного топлива приходится на автомобили. Давайте сделаем топливо для автомобилей бесплатным. 2/3 энергии топлива уходит на то, чтобы сдвинуть машину с места, и все из-за ее колоссального веса. Каждая единица энергии, сэкономленная благодаря уменьшению массы или при буксировании, экономит еще семь единиц энергии в баке, потому что не приходится тратить шесть единиц энергии только на то, чтобы доставить энергию к колесам.

К сожалению, на протяжении последней четверти века эпидемия ожирения заставила наших 2-тонных стальных коней толстеть в два раза быстрее нас самих. Сегодня сверхлегкие, сверхкрепкие материалы, например, углепластик, могут помочь резко уменьшить массу автомобилей, а также упростить и удешевить их производство. Более легким и юрким автомобилям нужно меньше тяги для движения, поэтому их двигатели меньших размеров. В самом деле, такая диета для автомобилей поможет нам сэкономить и на электрической тяге, потому что аккумуляторы и топливные элементы также уменьшаться, станут легче и подешевеют. Розничные цены рухнут до современного уровня, а расходы на автомобиль изначально будут значительно ниже.

У производителей автомобилей есть шанс вместо того, чтобы получать мизерную выгоду от использования двигателей викторианской эпохи и заклепок, резко сократить затраты, внедрив три взаимосвязанных новшества, а именно — сверхлегкие материалы, конструкции на их основе и электродвигатели. Продажи вырастут, а цены упадут еще быстрее, если ввести временные льготы, скидки на эффективные новые модели, восполняемые надбавкой в цене за неэффективные старые модели.

Только за первые два года пять европейских льготных программ такого типа помогли утроить темпы улучшения эффективности автомобилей. Неизбежный переход на электромобили станет революционным шагом. Сродни переходу от печатной машинки к компьютерам. Компьютеры и электроника — теперь процветающий рынок в США, а производители печатных машинок исчезли без следа. Итак, диета для автомобилей становится новой конкурентной стратегией в автомобилестроении и может помочь увеличить объемы экономии нефти вдвое в течение последующих 40 лет. Доступное электричество и вовсе освободит нас от нефтяной зависимости.

Америка может возглавить грядущую автомобильную революцию. Сейчас лидер — Германия. В прошлом году Volkswagen объявил, что к следующему году они выпустят гибридную углеволоконную модель с подзарядкой от электросети, способную проехать 100 км на 1 литре топлива. А концерн BMW — о выпуске углеволоконного электромобиля, углеволокно в котором окупается благодаря использованию меньшего количества аккумуляторов. Они заявили: «Мы не собираемся делать печатные машинки». Концерн Audi также вступил в гонку, заявив, что сможет опередить соперников на год.

Семь лет назад в Америке с помощью более дешевого и быстрого метода производства была изготовлена вот эта тестовая углеволоконная деталь. Ее можно даже носить, как шапочку. Только по звуку можно судить о том, насколько прочен этот материал. Можете смело ее ронять — углеволокно прочнее, чем титан. Том Фридман пытался уничтожить ее при помощи кувалды, но не смог даже поцарапать.

Такие технологии производства можно приспособить к автомобильной скорости и стоимости, сохранив качество авиапромышленности. Такие технологии могут сберечь 4/5 капитала, необходимого для производства автомобилей. Они могут спасти жизни. При столкновении углеволокно может поглощать в 12 раз больше энергии на килограмм, чем сталь. Если бы все автомобили изготавливались по этим технологиям, это сэкономило бы столько средств в нефтяном эквиваленте, как если бы открыли месторождение в Детройте объемом с полтора запаса Саудовской Аравии или половины запаса стран ОПЕК. Очень перспективно. Нефть из Детройта стоила бы около $18 за баррель. Эти технологии полностью американские, неисчерпаемые и не испускают углерод.

Те же физические законы и та же бизнес-логика применима и к крупногабаритному транспорту. В течение 5 лет к 2010 году сети гипермаркетов Walmart удалось сэкономить 60% топлива в соотношении тонна-миля для армии своих грузовиков благодаря четкой логистике и структуре. Только техническая экономия на грузовом транспорте может составить до двух третьих. Вкупе с разрабатываемыми моделями самолетов, в 3-4 раза более эффективными, мы можем сэкономить около $1 трлн.

Рационализация энергетики в военном секторе ускорит внедрение новых технологий в обществе. Однажды военные разработки уже подарили нам интернет, глобальную систему позиционирования, реактивный двигатель, микропроцессоры. Мы можем не только работать над улучшенными моделями автомобилей, но и использовать их более разумно, опираясь на четыре принципа, чтобы сократить никчемные поездки. Давайте не будем только поощрять туризм. Давайте использовать новую налоговую политику, например, взимать плату за пользование дорогой за расстояние, а не количество топлива.

Давайте применим информационные технологии, чтобы улучшить транспортную систему и расширить возможности поиска попутчиков. Давайте применим умные и выгодные модели развития, которые помогут людям находиться там, где они хотят быть, чтобы им не приходилось ездить. Давайте применим программное обеспечение, чтобы исключить возникновение пробок. Такие меры в комплексе могут обеспечить такой же или улучшенный доступ, сократив езду на 46-84%. Это сэкономит нам еще $0,4 трлн, плюс еще $0,3 трлн за счет более рационального использования грузового транспорта.

Таким образом, через 40 лет перед нами может предстать гораздо более подвижная экономика США, не зависящая от нефти. Экономя или заменяя каждый баррель нефти за $100 на баррель за 25, мы получим 4 трлн чистых накоплений при скрытых издержках, равных нулю.

Итак, чтобы сделать систему более подвижной без нефти, чтобы отказаться от нефти, нужно сделать систему более эффективной, а потом перейти на другое топливо. Автомобили, которые расходуют литр бензина на 50-100 километров, могут работать и на смеси водородного топлива, электричества и продвинутых видов биотоплива. Грузовой транспорт и авиация вполне могут использовать водородное или биологическое топливо. Грузовики могут работать и на природном газе. Транспортная система откажется от нефти. Две трети максимального необходимого объема биотоплива, всего около 3 млн баррелей в день, можно получить путем переработки отходов, для этого не нужны пахотные земли, не нужно вредить почве или климату.

Наша команда ускоряет реформы в области экономии нефти через так называемую «акупунктуру предприятий». Мы выясняем, на каких этапах бизнес-процессы перегружены, вставляем в эти узлы пару иголок, чтобы восстановить движение. Мы сотрудничаем с такими организациями Ford, Walmart и Пентагон.

Длительный переход уже давно начался. Еще три года назад многие аналитики уже наблюдали нефтяной пик, но не в добыче, а в спросе. Deutsche Bank даже предположил, что мировой пик потребления нефти наступит в 2016 году.

Иными словами, сначала нефть потеряет конкурентное преимущество даже при низких ценах, а затем станет недоступна даже по высоким ценам. В свою очередь электромобили не перегружают электрическую сеть. Напротив, когда умные автомобили обмениваются электричеством и данными через умные здания, оборудованные умными сетями, они только увеличивают гибкость и объем сети, помогая ей интегрировать переменные солнечную и ветряную энергии.

Таким образом, электромобили решают автомобильные и энергетические проблемы вместе лучше, чем по отдельности. Также электромобили переводят нашу историю о нефти в другое русло: речь пойдет об экономии электричества и альтернативных методах его получения. Эти две реформы в области электроэнергетики приведут к более глубоким и многочисленным потрясением, чем в любой другой области, поскольку технологии ХХI века столкнутся с укладом и мышлением XX и XIX веков. Изменить способ выработки электричества станет легче, если мы будем меньше его расходовать. Сейчас большая часть электрических расходов — это потери, но технологии по его сохранению развиваются быстрее, чем мы успеваем их внедрять. Не купленные еще эффективные ресурсы становятся доступнее и дешевеют.

Поскольку эффективность систем, применяемых в зданиях и в промышленности, растет быстрее, чем экономика, энергопотребление в США может сократиться, даже с учетом дополнительных расходов на электромобили. Этого можно добиться путем разумного ускорения существующих тенденций.

В течение последующих 40 лет здания, расходующее 3/4 электроэнергии, смогут повысить свою эффективность в 3-4 раза, тем самым экономя около $1,4 трлн в чистой приведенной стоимости при 33% внутренней ставке дохода. Говоря простым языком, выгода от экономии в 4 раза превышает затраты на нее. Промышленный сектор также может удвоить свою энергоэффективность при 21% внутренней ставке дохода. Ключ — революционные инновации или комплексный дизайн, благодаря которому внушительная экономия энергетических ресурсов стоит меньше, чем малая или нулевая экономия. В итоге ваши доходы возрастут, а не сократятся.

Так, благодаря нашим модификациям 2010 года, удается экономить более 2/5 энергии в Empire State Building — мы заменили 6500 окон здания на суперокна, которые пропускают свет, но отражают тепло. Улучшенное освещение и оргтехника также помогают сокращать максимальную нагрузку охладительных систем здания на треть. $17 млн капитальных расходов, сбереженные благодаря обновлению малых охлаждающих устройств вместо установки более габаритных, пошли на прочие модификации и сократили окупаемость проекта до трех лет. Применение комплексного дизайна способствует и экономии промышленной энергии. Вложение в эффективную энергетику в размере миллиарда долларов компании Dow уже принесло $9 млн.

Однако промышленному комплексу все еще требуется сберечь еще полтриллиона энергетических долларов. К примеру, 3/5 мирового электричества расходуется на электромоторы. Половина этого объема уходит на работу насосов и вентиляторов. Все эти устройства можно сделать более эффективными, тогда эффективность электромоторов, приводящих их в движение, удвоится при внедрении 35 модификаций, что окупится в течение года.

Однако сначала нам стоит обратить внимание на области, где мы можем сэкономить больше при меньших затратах; на области, которыми пренебрегают, о которых не пишут в учебниках. Например, на насосы, самый крупный потребитель энергии электромоторов, которые движут жидкость по трубопроводам. Конструкцию стандартной петли насосных ходов удалось улучшить, сократив энергопотребление на 86%. Для этого не нужны были новые насосы — достаточно было заменить длинные, тонкие, извилистые трубы на короткие прямые трубы большого диаметра. Тут дело даже не в новых технологиях — мы просто заменили металлические элементы. Разумеется, благодаря этому также уменьшается размер насоса и капитальные расходы на его содержание.

Что мы получаем с точки зрения 3/5 мирового электричества, которые расходуются электромоторами? Лишь десятая часть энергии, полученной при сожжении угля на электростанции, за вычетом всех потерь, фактически выходит из трубы как поток. Давайте двинемся в обратном направлении. Каждая единица потока или трения, сбереженная нами в трубе, экономит 10 единиц стоимости топлива, загрязнения и того, что Хантер Ловинс называет «глобальный максимализм» [от англ. «global weirding»]. Если вернуться назад к истоку энергии, можно убедиться в том, что элементы системы становятся меньше и потому дешевле.

Нашей команде удалось недавно обнаружить потенциал для огромной энергетической экономии при затратах в $30 млрд на реконструкцию инфраструктуры, начиная с центров хранения данных и заводов по производству микропроцессоров до шахт и нефтеперерабатывающих заводов. Как правило, старые модификации помогают сэкономить от 30 до 60% энергии и окупаются в течение нескольких лет, а новые системы экономят от 40 до 90% при низких капитальных затратах.

Меньшая потребность в электричестве сделает переход к новым, возобновляемым источникам энергии проще и быстрее. Лидер в феноменальном росте и снижении затрат – Китай. К примеру, стоимость таких солнечных батарей упала до смешного уровня. А в Германии сотрудников солнечных электростанций больше, чем в Америке рабочих на сталелитейных заводах. Уже в 20 штатах частные компании могут установить дешевые солнечные батареи на крышу домов — сумма будет меньше, чем счет за электричество. Такие частные инициативы в итоге могут заменить компании-поставщики электричества так, как однажды сотовые операторы вытеснили стационарные телефоны. И пока мысли об этом заставляют директоров коммунальных предприятий ежится от страха, предприниматели, вкладывающие в рискованные проекты, упиваются сладкими мечтами.

Возобновляемые источники энергии — это больше не периферия. В течение последних четырех лет половина мировой энергетической мощности приходится на обновляемые ресурсы, особенно в развивающихся странах. В 2010 году в обновляемые источники энергии, не считая крупных гидроэлектростанций, особенно в ветряные и солнечные станции, был вложен $151 млрд частных инвестиций. Их мощность превысила совокупную установленную мощность мировых АЭС, нарастив 60 млрд ватт за год. Именно такую мощность может поставлять мировая солнечная энергетика ежегодно, и эта цифра возрастает на 60-70% в год. С другой стороны, чистый прирост мощности и заказы в атомной и угольной отрасли тают из-за высоких затрат и высоких финансовых рисков. Например, в США ни одной АЭС не удалось получить частных инвестиций на строительство, несмотря на 7-летний период более чем 100% субсидий на цели инвестирования.

Так существуют ли другие способы замены угольных электростанций? Эффективные методы получения энергии и газ могут вытеснить их при меньшей стоимости эксплуатации, а в сочетании с обновляемыми источниками энергии их можно заменить 23 раза при затратах меньших, чем стоимость их замещения. Но нам достаточно одного раза. Нам часто говорят, что только уголь и атомные реакторы могут обеспечить нас электричеством, потому что они работают круглосуточно семь дней в неделю, в отличие от солнечной и ветряной энергии, которая непостоянна, а значит якобы ненадежна.

На самом деле, нет надежных генераторов. Они все ломаются. Когда большая электростанция выходит из строя, мы теряем тысячи мегаватт в миллисекунду, иногда на несколько недель или месяцев, без предупреждения. Сеть разработана именно для того, чтобы работающие станции могли заменить неработающие. Точно так же сеть может приспособиться к прогнозируемым циклам в работе солнечных и ветряных станций.

С помощью почасовой симуляции можно убедиться в том, что сети, состоящие полностью или почти полностью из возобновляемых источников энергии, могут поставлять электричество с высокой надежностью, если их работа прогнозируема, они интегрированы и разнообразны по типу и расположению. Это действительно как для континентальной части США или Европы, так и для малых территорий, находящихся внутри более крупной сети. Так, например, в 2010 году четыре земли Германии снабжались ветряным электричеством на 43-52%. Обновляемые источники энергии составляли 45% энергетики в Португалии, 36% в Дании. Так вся Европа может перейти на возобновляемую энергетику. Дряхлую, грязную и ненадежную электросистему США в любом случае придется заменить к 2050 году. Чем бы мы ее ни заменили, это будет стоить около $6 млрд на текущую стоимость. Мы можем закупить то же, что у нас есть, или обновленные атомные реакторы – так называемый «обогащенный уголь», или в некоторой степени централизованные возобновляемые источники энергии.

Однако эти четыре равноценных варианта влекут за собой совершенно разные риски в области национальной безопасности, топлива, водных ресурсов, финансов, технологий, климата и здоровья. К примеру, наша чрезмерно централизованная сеть очень уязвима перед потенциально разрушительными для экономики каскадными отключениями, обусловленными магнитными бурями, природными катастрофами или террористической атакой. Однако риск таких отключений сводится к нулю, а прочие риски становятся более управляемыми при использовании распределенной сети возобновляемых источников, разделенных на микросети, которые интегрированы между собой, но могут работать автономно при необходимости. Такие сети смогут частично разъединяться и воссоединяться без проблем.

Именно по такому принципу строится система электроснабжения Пентагона. Раз им это нужно, то как насчет нас, их подзащитных? Мы тоже хотим, чтобы у нас все работало. И при тех же затратах, что и обычно, это усилит национальную безопасность, расширит потребительские, предпринимательские и инновационные возможности.

Сочетание энергоэффективных решений и разных видов распределенных возобновляемых энергетических ресурсов преобразит весь электроэнергетический сектор. Традиционно коммунальные предприятия строили много огромных угольных и атомных электростанций, затем десяток газовых заводов и лишь горстку возобновляемых станций. Большие объемы продажи электричества поощрялись и до сих пор поощряются в 34 штатах. Тем не менее, особенно там, где инспекторы теперь не поощряют, а урезают большие счета, инвестиции переходят на сторону эффективности, регулирования спроса, когенерации, возобновляемых источников энергии и ищут способы, чтобы объединить эти аспекты надежным образом с наименьшим количеством передающих узлов и без необходимости хранения электроэнергии.

Наше энергетическое будущее — это не судьба, а выбор, гибкий выбор. В 1976 году, например, правительство и промышленный сектор настояли на том, чтобы количество энергии, необходимой, чтобы произвести доллар ВВП, никогда не снижалось. Я же кощунственно предположил, что это количество сократится в разы. Так и случилось. Оно сократилось в два раза. Однако, применяя улучшенные современные технологии, более совершенные каналы доставки и комплексный дизайн, мы можем произвести гораздо больше и еще дешевле.

Чтобы разрешить энергетическую проблему, нам попросту нужно было ее увеличить. Результаты могут показаться невероятными, но, как говорил Маршалл Маклюэн: «Только мелкие секреты нужно прятать, великие открытия хранит в тайне неверие толпы». Давайте сложим вместе электроэнергетическую и нефтяную революции, подгоняемые современной энергоэффективностью, и мы получим историю изобретения огня, когда бизнес, поощряемый разумными мерами на сознательных рынках, сможет освободить США от нефтяной и угольной зависимости к 2050 году, сэкономив $5 трлн, увеличив экономику в 2,6 раза, укрепив национальную безопасность… и, кстати, после избавления от нефти и угля, снизив выбросы от сжигания ископаемого углерода на 82-86%.

Если вам важен любой из этих результатов, поддержите изобретение нового огня. Не обязательно разделять все цели и нет необходимости спорить о том, какая из них важнее. Сконцентрировав усилия на результатах, а не на побуждениях, мы сможем выйти из тупика на единый путь к решению энергетического кризиса в США. Это еще и лучший способ борьбы с глобальными вызовами: изменением климата, распространением ядерного оружия, энергетической зависимостью и дефицитом энергии — каждый из которых делает нас беззащитнее.

В институте Роки-Маунтин мы помогаем компаниям выйти из тупика на путь энергоэффективности с помощью шести отраслевых решений и пары индивидуальных стратегий. Разумеется, мы все еще скованы рамками устаревшего мышления. Как однажды сказал бывший нефтяник Морис Стронг: «Не все то ископаемое, что топливо». Тут можно вспомнить и слова Эдгара Вуларда, председателя корпорации Dupont: «О компаниях, которые погрязли в устаревших идеях, можно не беспокоиться — они долго не протянут».

Я не просто описал бизнес-возможность, выпадающую один раз за историю цивилизации, но о важнейшем переходном этапе в истории человечества. Мы стоим на пороге изобретения нового огня, не добытого из недр, но льющегося с небес; огня, который не оскудеет, но будет изобильным; огня, который будет не где-то, но повсюду; огня не временного, но вечного; огня не дорогого, но освобождtнного от платы. Не считая краткого перехода с использованием газа и затем малого количества биотоплива, выращиваемого экологически устойчивым способом, новый огонь не будет иметь пламени. При эффективном использовании огонь будет работать на нас, а не против нас.

У каждого из вас есть частица этой мечты, стоимостью 5 млрд. А в нашей книге «Новый огонь» говорится о том, как ее достигнуть. Дискуссия только началась на сайте ReinventingFire.com. Приглашаю вас всех принять участие и обсудить с нами, друг с другом и с близкими, как мы вместе можем сделать этот мир богаче, честнее, прохладнее и безопаснее, если мы изобретем новый огонь.

Перевод: Полина Гортман
Редактор: Александр Автаев

Источник

Свежие материалы