По мнению аналитиков, потребление первичной энергии достигнет пика в 30-е годы, а потом начнет снижаться.
Известная аналитическая компания Rystad Energy (RE) в преддверие СОР28 опубликовала доклад «Глобальные энергетические сценарии 2023», в котором предлагает график потребления первичной энергии до 2097 года. По мнению авторов, потребление первичной энергии достигнет пика в 30-е годы, а потом начнет снижаться.
Согласно докладу, в сценарии повышения температуры на 1,6 °С (в докладе используется обозначение 1,6 DG) пик потребления первичной энергии наступит в 2030 году. В сценариях 1.9 и 2.2 DG пик наступает на несколько лет позже.
Предложение первичной энергии в настоящее время составляет около 600 Ej, включая все ископаемые виды топлива и возобновляемые источники энергии, говорится в докладе. С 1965 года предложение первичной энергии выросло в четыре раза благодаря значительному росту населения и экономическому развитию. Однако предложение первичной энергии, вероятно, вскоре достигнет пика около 630 ЭДж, а затем снизится.
RE обосновывает свой прогноз сокращением потерь энергии при сжигании ископаемого топлива. Ниже мы приводим выдержки из доклада, чтобы вы могли оценить аргументацию авторов.
Сжигание ископаемого топлива для получения электричества или движения преобразует в полезную работу только от 30% до 50% содержащейся в топливе химической энергии, пишет RE. При использовании возобновляемых источников энергии, таких как солнечная или ветровая, конечному потребителю доступно от 70% до 90% первичной энергии, включая хранение и распределение. Для производства тепла разница меньше, но возобновляемые источники энергии также более эффективны для получения тепла. Это означает, что переход от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии означает революцию в области энергоэффективности.
Из 500 ЭДж первичной энергии, получаемой сегодня из ископаемого топлива, только половина используется конечным потребителем. Если бы эти 500 ЭДЖ первичной энергии поступали от солнца, ветра или гидроэлектростанции, то конечным пользователям было бы доступно около 440 ЭДж.
По оценкам RE, электрификация автомобильного транспорта сократит потери вдвое. Электромобили, несмотря на их большую зависимость от сырья, чем транспорта с ДВС, демонстрируют значительное повышение эффективности по сравнению с ДВС. Эффективность здесь выходит за рамки простого снижения энергопотребления; речь идет о более разумном и эффективном использовании энергии.
Заметным преимуществом этого изменения является существенное снижение выбросов за весь срок службы электромобилей по сравнению с автомобилями с ДВС.
Кроме того, присущая электромобилям эффективность преобразования энергии в движение означает, что им требуется меньше энергии для преодоления расстояний, что приводит к снижению общего расхода топлива и значительному снижению выбросов. В сценарии 1,6 DG потери на автомобильном транспорте к 2050 году могут быть снижены на 63%, что снизит общий спрос на энергию на транспорте на 22% за тот же период. В то же время ожидаемое увеличение полезной энергии составляет 47%, что указывает на существенный скачок общего пробега.
В промышленном секторе исторически доминировало использование ископаемого топлива из-за необходимости высоких температур, например, в процессах обжига и плавления. Однако в последнее время другие альтернативы стали более актуальными, и электричество и водород стали жизнеспособными вариантами. В производстве цемента эффективность использования энергии выросла более чем на 50% с 1990 года. Повышение эффективности в значительной степени связано с переводом печей на более эффективные технологии, а также с предварительным нагревом и сушкой цемента перед процессом обжига.
За последние 30 лет энергоэффективность производство этилена, аммиака, чугуна и стали улучшилось на 20-40%. Кроме того, были достигнуты впечатляющие улучшения в области энергоэффективности в строительном секторе, например, в Северной Америке энергоэффективность зданий повысилась на 35% по сравнению с 1990 г.
Вследствие сокращения потребления ископаемого топлива мировые перевозки в тоннах сократятся на 45%. Переход к возобновляемым источникам энергии, таким как энергия ветра, солнца и гидроэнергия, влечет за собой фундаментальные изменения в природе и структуре цепочки поставок энергии. Эти источники энергии более децентрализованы и часто требуют разовой транспортировки оборудования, такого как ветряные турбины или солнечные батареи, в отличие от непрерывной транспортировки ископаемого топлива. Это изменение подразумевает сокращение частоты и объема поставок, что приводит к снижению спроса на логистику.
Внедрение электромобилей и постепенный отказ от автомобилей с двигателями внутреннего сгорания окажут дальнейшее влияние на глобальную логистику. Снижение потребности в таких компонентах, как двигатели и коробки передач, которые являются тяжелыми и часто перевозятся на большие расстояния, уменьшит нагрузку на логистику.
Кроме того, распределение электроэнергии, в отличие от жидкого топлива, упрощает цепочку поставок, поскольку электроэнергия преимущественно передается по электрическим сетям, а не требует физической транспортировки.
Однако спрос на важнейшее сырье, такое как литий, кобальт и редкоземельные элементы для батарей и других экологически чистых технологий, будет расти. Это потребует создания новых цепочек поставок, что потенциально приведет к первоначальному увеличению спроса на логистику, особенно в регионах, где добываются и перерабатываются эти материалы. Однако общие требования к логистике на протяжении всего срока службы этих материалов ниже по сравнению с потребностями в непрерывной добыче и транспортировке ископаемого топлива. Кроме того, вероятны инновации в логистике и управлении цепочками поставок для поддержки сектора чистых технологий, таких, например, как блокчейн и ИИ.
Пик глобальных выбросов CO2 примерно в 2027 году является важным показателем продолжающегося перехода к чистой энергетике. Чтобы глобальные выбросы достигли пика, необходимо увидеть кардинальные изменения в выбросах в Китае, которые способствовали примерно 70% чистого увеличения глобальных выбросов CO2 с 2000 года.
Сейчас мы наблюдаем значительный рост использования солнечной энергии и ветра в Китае, что способствует снижению углеродного следа китайского энергетического сектора. Нам также следует ожидать, что Китай сократит производство цемента и стали в ближайшие десятилетия, поскольку экономика переходит к секторам, в большей степени основанным на услугах, а рост населения достигает максимума.
Мы ожидаем роста выбросов в Индии и других развивающихся странах, поскольку в этих странах наблюдается экономический рост. Однако к 2027 году более сильные силы (stronger forces) заставят изменить траекторию в пользу чистого сокращения выбросов.
Горизонт инвестиций в энергетику смещается в сторону возобновляемых источников энергии и чистых технологий. По прогнозам, к 2025 году инвестиции в низкоуглеродные энергетические решения, такие как солнечная энергия и ветер, затмят инвестиции в нефть и газ. Этот переход не ограничивается устоявшимися секторами; геотермальные технологии и технологии CCUS набирают обороты и, как ожидается, внесут свой вклад в этот всплеск инвестиций.
Внедрения технологий, основанных на возобновляемых источниках энергии, носит стратегический характер, позволяя поставщикам ископаемого топлива сохранить свои позиции в секторе, удовлетворяя растущий спрос. По сути, энергетический сектор перестраивается, балансируя между удовлетворением сегодняшних потребностей и необходимостью обеспечения устойчивого будущего.
***
Комментарий ИРТТЭК
Поскольку публикация предназначена для профессиональной аудитории, было бы грешно прерывать текст комментариями, это помешало бы читателям оценить зеленый пафос авторов. Сомневаться в профессионализме сотрудников Rystad Energy не приходится, поэтому к тексту, вероятно, следует отнестись, как к выполненному заказу перед СОР28 и рассчитанному на цитирование в СМИ для необразованной публики.
Профессионалы могут практически к каждому пассажу добавить страницу-две комментариев. Мы же коротко остановимся на таких принципиальных показателях энергетики, как EROEI (EREI) и LCOE.
В статье «Фактическая приведенная стоимость энергии» учитываются: резервное копирование, балансировка сети, соединение с сетью, усиление/расширение сети.
По мнению автора, стоимость ядерной энергии высока отчасти из-за безумных нормативных бюрократических проволочек, которые нужно преодолеть, чтобы построить АЭС.
В целом, преимущества ВИЭ перед углем и газом сомнительны даже при очевидно предвзятых цифрах Lazard.
В другой статье приведены нормированные полные системные затраты на электроэнергию (LFSCOE) для Техаса и Германии, которые определяются как затраты на производство электроэнергии с использованием данной технологии производства в предположении, что рынок должен снабжаться исключительно этим источником энергии, в случае ВИЭ добавляются расходы на накопители.
Для Германии цена солнечной энергии в этом варианте энергоснабжения в 44 раза больше цены электроэнергии от газа.
В недавнем исследовании немецких специалистов доказывается невозможность снабжения Германии электроэнергией только от ВИЭ. Вариант со 100-процентным резервированием накопителями авторы даже не стали описывать, как нереальный по стоимости. Только газовая генерация в размере минимум половины, а скорее полной мощности пикового потребления, исключит дефицит мощности в сети.
Но гораздо важнее цены показатель EROEI − возможность воспроизводства генерирующих агрегатов за счет этих самых генерирующих агрегатов. Точный расчет показателя невозможен, так как при производстве любого агрегата имеет место пересечение нескольких источников энергии и перенос на агрегат энергии, вложенной в систему за десятилетия и столетия ранее.
Некоторые ученые считают, что обществу необходим источник энергии, минимальный EROI которого равен 14 единицам, все, что ниже, приведет к коллапсу цивилизации. По оценке авторов графика, критический уровень для деградации экономики порядка 7.
В Википедии коллапс древних цивилизация объясняют именно сокращением EROEI ниже воспроизводства существующего образа жизни и экономики.
На данный момент с уверенностью можно сказать, что развитие современного общества могут обеспечить только газ, уголь гидроэнергия и ядерная энергия. У большинства читателей данной статьи есть шанс проверить оценки ученых на примере ожидаемого коллапса зеленой Европы.
Еще одно замечание по поводу глобального потребления энергии. Даже насквозь зеленое МЭА в последнем докладе оставляет шанс для непрекращающегося рост глобального потребления энергии в сценарии STEPS, а в сценарии чистого нуля NZE прогнозирует рост с конца 30-х, после уничтожения угленефтегаза.
У RE прогнозируется только спад. Похоже, в компании немного перестарались.
Материал подготовлен Институтом развития технологий ТЭК
Все материалы рубрики «Нефть и Газ»
18.12.2023
