Википедия

Энергетический переход

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 2 сентября 2022 года; проверки требуют 13 правок.

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.

Уголь, нефть и природный газ остаются основными источниками энергии в мире, даже несмотря на то, что возобновляемые источники энергии быстро растут[1]

История энергетических переходов / энергетических приростов

править

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

править

Текущий переход к возобновляемым источникам энергии и другим видам устойчивой энергетики 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. 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[6][7][8].

По странам:

Определение термина

править
 
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[10]. 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[11].

С момента принятия Парижского соглашения COP21 в 2015 году[12] 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[13]. 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[14]. В более широком смысле энергетический переход может также повлечь за собой демократизацию энергетики[15] и повышение её устойчивости.

Общественные и академические дискуссии об энергопереходе и его последствиях всё чаще принимают во внимание сопутствующие выгоды от смягчения последствий изменения климата[англ.]. Сопутствующие выгоды — это положительные побочные эффекты, возникающие в результате энергетического перехода, которые могут быть определены как: «одновременное удовлетворение нескольких интересов или целей в результате политического вмешательства, инвестиций частного сектора или их сочетания. Оппортунистические 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»[16]. 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[17]. В неэлектрифицированных сельских районах развёртывание солнечных мини-сетей может значительно улучшить доступ к электричеству[18]. Кроме того, замена угольной энергии возобновляемыми источниками может снизить количество преждевременных смертей, вызванных загрязнением воздуха, и снизить затраты на здравоохранение[19].

  •  
    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[20][21]
  •  
    В связи со всё более широким внедрением возобновляемых источников энергии снизились затраты, в первую очередь на энергию, вырабатываемую солнечными панелями[22][23]. Нормированная стоимость электроэнергии (Levelized cost of energy) — это мера средней чистой приведённой стоимости производства электроэнергии для электростанции в течение её срока службы

История изучения

править
 
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.]*[24]. 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[25].

  Внешние изображения
  Мировое потребление энергии по источникам  (англ.)

Второй подход наиболее широко описал Жан-Батист Фрессо[фр.][26]. 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[27][28]. Исторически существует взаимосвязь между растущим спросом на энергию и доступностью различных источников энергии[24]. 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»[29]. 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[30][31][32]. Точно так же возросшее использование торфа и угля было важным элементом, проложившим путь к Золотому веку Голландии, охватывающему XVII век[33]. 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[34]. В случае успеха быстрого энергоперехода вполне вероятно, что государству придётся спасать[англ.] угледобывающие регионы.

Энергетический переход в общественном дискурсе и политике

править

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[35], 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[36], 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[37] 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[38] и создание энергетической системы, основанной на 60 % на возобновляемой энергии к 2050 году[39] . 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[40]. 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.][41]. 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[7]. Текущие исследования направлены на то, чтобы энергетический переход происходил без негативных экологических последствий[42].

Этот термин теперь широко используется в английском языке администрацией Джо Байдена в США[43] а также в Европейском Союзе[44]. 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[45].

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[46].

В апреле 2023 года Bloomberg рассказал о неудачах, с которыми столкнулись европейские страны в попытках сократить выбросы и снизить зависимость от российского природного газа. По данным отраслевой группы WindEurope, в 2023 году не было принято ни одного решения об инвестициях в морские ветряные электростанции. В качестве примера проблем с существующими проектами был приведен Hornsea 3 возле восточного побережья Великобритании. Компания-инвестор предупредила, что есть риск остановки проекта стоимостью 8 миллиардов фунтов стерлингов из-за резкого роста затрат[47].

См. также

править

Примечания

править
  1. ↑ Friedlingstein, P., Jones, M. W., O’Sullivan, M. et al.: Global Carbon Budget 2019, Earth Syst. Sci. Data, 11, 1783—1838, 2019. Дата обращения: 23 октября 2021. Архивировано 6 мая 2021 года.
  2. ↑ World Energy Council. 2014. Global Energy Transitions. Дата обращения: 16 октября 2021. Архивировано 14 декабря 2017 года.
  3. ↑ Прогноз развития энергетики мира и России 2019 Архивная копия от 24 октября 2021 на Wayback Machine / 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, Mikael (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, Benjamin K. (1 March 2016). "How long will it take? Conceptualizing the temporal dynamics of energy transitions". Energy Research & Social Science (англ.). 13: 202—215. doi:10.1016/j.erss.2015.12.020. ISSN 2214-6296.
  6. ↑ Глеб Мишутин, Матвей Катков. Энергопереход пошёл не по плану. Vedomosti.Ru (15 сентября 2021). Дата обращения: 16 октября 2021. Архивировано 16 октября 2021 года.
  7. ↑ 1 2 Ali, Saleem. Deep sea mining: the potential convergence of science, industry and sustainable development? (англ.). Springer Nature Sustainability Community. Springer Nature Sustainability Community (2 июня 2020). Дата обращения: 20 января 2021. Архивировано 16 октября 2021 года.
  8. ↑ Генри Сандерсон. Электромобили спровоцировали борьбу за металлы. Vedomosti.Ru (25 октября 2017). Дата обращения: 16 октября 2021. Архивировано 16 октября 2021 года.
  9. ↑ Spiegel: Решение Байдена закрыть зеленый рынок США от европейцев обернется торговой войной Архивная копия от 19 ноября 2022 на Wayback Machine // РГ, 19.11.2022
  10. ↑ Grübler, A. (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.
  11. ↑ Grübler, A (2016). "Apples, oranges, and consistent comparisons of the temporal dynamics of energy transitions" (PDF). Energy Research & Social Science. 22 (12): 18—25. doi:10.1016/j.erss.2016.08.015. Архивировано (PDF) 16 октября 2021. Дата обращения: 16 октября 2021.
  12. ↑ The Paris Agreement. UNFCCC. Дата обращения: 2 января 2021. Архивировано 19 марта 2021 года.
  13. ↑ Rogelj, Joeri (July 2019). "Estimating and tracking the remaining carbon budget for stringent climate targets". Nature (англ.). 571 (7765): 335—342. doi:10.1038/s41586-019-1368-z. ISSN 1476-4687. PMID 31316194.
  14. ↑ Louis Boisgibault, Fahad Al Kabbani (2020): Energy Transition in Metropolises, Rural Areas and Deserts Архивная копия от 21 января 2020 на Wayback Machine. Wiley - ISTE. (Energy series) ISBN 9781786304995.
  15. ↑ Energy Democracy in 4 Powerful Steps. Дата обращения: 16 октября 2021. Архивировано 16 октября 2021 года.
  16. ↑ 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
  17. ↑ IASS/Green ID. Future skills and job creation through renewable energy in Vietnam. Assessing the co-benefits of decarbonising the power sector (2019). Дата обращения: 16 октября 2021. Архивировано 20 апреля 2021 года.
  18. ↑ IASS/TERI. Secure and reliable electricity access with renewable energy mini-grids in rural India. Assessing the co-benefits of decarbonising the power sector. Дата обращения: 16 октября 2021. Архивировано 21 октября 2020 года.
  19. ↑ IASS/CSIR. Improving health and reducing costs through renewable energy in South Africa. Assessing the co-benefits of decarbonising the power sector (2019). Дата обращения: 16 октября 2021. Архивировано 20 апреля 2021 года.
  20. ↑ "Energy Transition Investment Hit $500 Billion in 2020 – For First Time". BloombergNEF. (Bloomberg New Energy Finance). 2021-01-19. Архивировано 19 января 2021.
  21. ↑ Catsaros, Oktavia (2023-01-26). "Global Low-Carbon Energy Technology Investment Surges Past $1 Trillion for the First Time". Figure 1: Bloomberg NEF (New Energy Finance). Архивировано 22 мая 2023. Defying supply chain disruptions and macroeconomic headwinds, 2022 energy transition investment jumped 31% to draw level with fossil fuels{{cite news}}: Википедия:Обслуживание CS1 (location) (ссылка)
  22. ↑ Chrobak, Ula (author); Chodosh, Sara (infographic) (28 January 2021). "Solar power got cheap. So why aren't we using it more?". Popular Science. Архивировано 29 января 2021. {{cite magazine}}: |first1= имеет универсальное имя (справка) ● Chodosh's graphic is derived from data in Lazard's Levelized Cost of Energy Version 14.0. Lazard.com. Lazard (19 октября 2020). Архивировано 28 января 2021 года.
  23. ↑ Lazard LCOE Levelized Cost Of Energy+ 16. Lazard (июнь 2024). Архивировано 28 августа 2024 года.
  24. ↑ 1 2 Smil, Vaclav. 2010. Energy Transitions. History, Requirements, Prospects. Praeger
  25. ↑ Häfelse, W (1977). "The global energy system". Annual Review of Energy. 2: 1—30. doi:10.1146/annurev.eg.02.110177.000245.
  26. ↑ 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. Дата обращения: 16 октября 2021. Архивировано 16 октября 2021 года.
  27. ↑ Podobnik, B. (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.
  28. ↑ Rühl, C. (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.
  29. ↑ 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.
  30. ↑ Bartoletto S. Patterns of Energy Transitions. The Long-Term Role of Energy in the Economic Growth of Europe. — P. 309. Дата обращения: 24 октября 2021. Архивировано 24 октября 2021 года.
  31. ↑ Nef, J.U (1977). "Early energy crisis and its consequences". Scientific American. 237 (5): 140—151. Bibcode:1977SciAm.237e.140N. doi:10.1038/scientificamerican1177-140.
  32. ↑ Fouquet, R. (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.
  33. ↑ Unger, R.W. (1984). "Energy sources for the dutch golden age: peat, wind, and coal". Research in Economic History. 9: 221—256.
  34. ↑ Bardi, U. (2007). "Energy prices and resource depletion: lessons from the case of whaling in the nineteenth century" (PDF). Energy Sources, Part B: Economics, Planning, and Policy. 2 (3): 297—304. doi:10.1080/15567240600629435. Архивировано из оригинала (PDF) 24 июня 2021. Дата обращения: 16 октября 2021.
  35. ↑ JIMMY CARTER. Address to the Nation on Energy Архивная копия от 16 октября 2021 на Wayback Machine
  36. ↑ Energy transition: a new phrase in town. Дата обращения: 16 октября 2021. Архивировано 16 октября 2021 года.
  37. ↑ Notter, Dominic A. (1 January 2015). "Small country, big challenge: Switzerland's upcoming transition to sustainable energy". Bulletin of the Atomic Scientists. 71 (4): 51—63. Bibcode:2015BuAtS..71d..51N. doi:10.1177/0096340215590792. ISSN 0096-3402.
  38. ↑ 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. Архивная копия от 27 октября 2012 на Wayback Machine
  39. ↑ 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
  40. ↑ "Das steht im Abschlusstext von Union und SPD". Sueddeutsche.de. 2018-09-04. Архивировано 16 октября 2021. Дата обращения: 16 октября 2021.
  41. ↑ Brennan. Battery Electric Vehicles vs. Internal Combustion Engine Vehicles - A United States-Based Comprehensive Assessment. Arthur D. Little. Дата обращения: 20 января 2021. Архивировано 6 сентября 2021 года.
  42. ↑ Nzaou-Kongo, Aubin and alii (2020). "The Energy Transition Governance Research Materials". doi:10.2139/ssrn.3556410. Архивировано 16 октября 2021. Дата обращения: 15 января 2021. {{cite journal}}: Cite journal требует |journal= (справка)
  43. ↑ FACT SHEET: President Biden’s Leaders Summit on Climate Архивная копия от 16 октября 2021 на Wayback Machine. THE WHITE HOUSE
  44. ↑ Energy transition in cities Архивная копия от 16 октября 2021 на Wayback Machine. European Commission website
  45. ↑ The Guardian view on Russian gas: a compelling reason to go green | Editorial (англ.). the Guardian (27 июля 2022). Дата обращения: 29 июля 2022. Архивировано 29 июля 2022 года.
  46. ↑ Europe plan for floating gas terminals raises climate fears (англ.). AP NEWS (31 августа 2022). Дата обращения: 2 сентября 2022. Архивировано 1 сентября 2022 года.
  47. ↑ "EU Gambit to Swap Russian Gas for Offshore Wind Is Falling Short". Bloomberg.com. 2023-04-25. Дата обращения: 25 апреля 2023.

Ссылки

править
Источник — https://ru.wiki.x.io/w/index.php?title=Энергетический_переход&oldid=141544250