В поисках энергии: Ресурсные войны, новые технологии и будущее энергетики

Переводчики И. Евстигнеева (гл. 1–16), О. Мацак (гл. 11, 17–35)

Редактор В. Ионов

Руководитель проекта М. Султанова

Компьютерная верстка Д. Жаровский

Художник обложки Ю. Буга

© Daniel Yergin, 2011

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина Паблишер», 2017

* * *

Автор и издатель благодарят Вадима Александровича Махова за поддержку российского издания

Предисловие

Эти два события произошли почти одновременно на разных концах земного шара. И оба потрясли мир.

11 марта 2011 г. в 14:46 по токийскому времени на глубине примерно 30 км под морским дном напряжение на стыке двух огромных тектонических плит достигло критической точки: произошло резкое смещение плит, и высвободившаяся энергия вызвала одно из сильнейших землетрясений за всю историю сейсмологических наблюдений. Помимо масштабных разрушений зданий и инфраструктуры к северу от Токио землетрясение привело к нарушению энергоснабжения, в том числе ядерного комплекса Фукусима-Дайити. Через 55 минут на побережье Японии обрушилось чудовищное цунами, унесшее жизни 20 000 человек. Гигантская волна перехлестнула через дамбу АЭС Фукусима, расположенной прямо на берегу океана, затопила электростанцию и вывела из строя резервные дизель-генераторы. В результате отключились системы охлаждения ядерных ректоров, необходимые для того, чтобы держать процесс под контролем. События последующих дней были предсказуемы: взрывы, разрушившие сооружения, утечка радиации и почти полное расплавление топливных стержней.

Авария на АЭС Фукусима была признана самой серьезной ядерной катастрофой после взрыва на Чернобыльской АЭС, случившегося за четверть века до этого. Другие электростанции в регионе также получили серьезные повреждения, что привело к нехватке и массовым отключениям электричества и наглядно продемонстрировало зависимость современного общества от электроэнергии. Последствия произошедшего не ограничились только одной страной. Из-за остановки производства на японских заводах были нарушены глобальные цепочки поставок, застопорилось производство автомобилей и электроники в Северной Америке и Европе, и пострадала мировая экономика в целом. Авария на АЭС Фукусима похоронила то, что представлялось глобальным «возрождением атомной энергетики», которое многие считали принципиально важным для удовлетворения растущих энергетических потребностей мировой экономики. Вместо глобального возрождения получилось подобие «лоскутного одеяла» – в одних странах развитие атомной энергетики прекратилось, а в других продолжилось.

На другом конце планеты разворачивался кризис иного рода. Все началось несколькими месяцами ранее и было связано не со сжатием тектонических плит, а с молодым уличным продавцом фруктов из тунисского городка Сиди-Бузид. Доведенный до отчаяния преследованиями со стороны городской полиции и равнодушием местных властей, он облился растворителем для краски и поджег себя перед зданием городской администрации в знак протеста. История о нем и информация о последовавших демонстрациях передавалась по мобильным телефонам, Интернету и спутниковой связи, и спровоцировала акции протеста по всему Тунису, Северной Африке и Ближнему Востоку. Под давлением масштабных социальных выступлений авторитарный режим в Тунисе рухнул. А когда толпы демонстрантов заполнили площадь Тахрир в Каире, такая же участь постигла правительство Египта. Массовые протесты против авторитарных режимов охватили весь регион. В Ливии демонстрации переросли в гражданскую войну, потребовавшую вмешательства НАТО. В Сирии гражданская война стала благоприятной почвой для джихадизма.

Мировые цены на нефть прыгнули вверх – не только в ответ на практически полное прекращение поставок нефти из Ливии, но и из-за нарушения геостратегического равновесия в ближневосточном регионе, которое сохранялось там в течение десятилетий. Росла обеспокоенность в связи с тем, как эти социальные волнения могут отразиться на странах Персидского залива, которые поставляют треть всей продаваемой на мировых рынках нефти, и на ее потребителях по всему земному шару.

Эти две столь разные, но перекликающиеся между собой цепи событий, разделенных океанами, сотрясли глобальные рынки. Добавила проблем и напряженность вокруг иранской ядерной программы. Новый всплеск неопределенности и неустойчивости ситуации в энергетической сфере вкупе с предчувствием более глубокого кризиса в очередной раз подчеркнули фундаментальную реальность – важность энергии для современного мира.

Эта книга задумана как попытка разобраться в данном вопросе. В ней излагается история поисков источников энергии, от которой сегодня так сильно зависит наша жизнь, рассказывается о том, какую политическую силу и выгоду дарует доступ к энергоресурсам, и о безопасности, которую он обеспечивает. Эта книга о том, как сформировалась сегодняшняя энергетическая картина мира, как она меняется под воздействием проблем, связанных с выбросами углекислого газа и глобальным потеплением климата, и насколько иным может стать наше энергетическое будущее по сравнению с настоящим.

Я постарался дать ответ на три фундаментальных вопроса. Сможем ли мы удовлетворить растущие мировые потребности в энергии, какой ценой и при помощи каких технологий? Как обеспечить энергетическую безопасность, а именно надежность энергетических систем, от которых зависит наш мир? Как будут влиять экологические проблемы, включая изменение климата, на будущее энергетики, и как развитие энергетики будет влиять на экологию?

Первый из упомянутых вопросов, проблема исчерпания запасов энергоресурсов, тревожит людей уже давно. Величайший ученый XIX в. Уильям Томсон – больше известный как лорд Кельвин – еще в 1881 г. предупреждал о ненадежности энергетической базы Великобритании и о надвигающейся катастрофе. Его опасения, правда, касались не нефти, а угля, служившего топливом для так называемой эпохи паровых машин, которая обеспечила Великобритании промышленное превосходство над другими странами и сделала девиз «Правь, Британия!» реалией мировой политики. Лорд Кельвин мрачно предостерегал, что дни величия Британии могут быть сочтены, потому что «подземные запасы угля в мире… истощаются, причем быстрыми темпами», и недалек тот день, когда «его останется очень мало». Единственную надежду он связывал с «широким использованием ветряных мельниц или ветродвигателей какого-либо рода».

Однако в течение многих лет после предостережения лорда Кельвина ресурсная база всех углеводородов – угля, нефти и природного газа – продолжала только расширяться.

Спустя три четверти века после Кельвина конец «эпохи ископаемого топлива» был предсказан другим выдающимся деятелем – адмиралом Хайманом Риковером, «отцом атомного флота», культовой фигурой для американской атомной отрасли, которого президент США Джимми Картер однажды назвал «величайшим инженером в истории человечества».

«Сегодня уголь, нефть и газ дают 93 % всей вырабатываемой в мире энергии», – говорил Риковер в 1957 г. По его словам, это было «пугающей противоположностью» той ситуации, которая наблюдалась всего столетие назад, в 1850 г., когда «на ископаемое топливо приходилось всего 5 % мировой энергии, а на людей и животных – 94 %». Разумеется, именно революция в использовании энергии сделала возможным существенное повышение уровня жизни по сравнению с тем, как жили люди в середине XIX в. Но ключевая мысль Риковера состояла в другом: ископаемое топливо когда-нибудь закончится, и, по его оценкам, это произойдет после 2000 г., скорее всего до 2050 г.

«Можем ли мы быть уверены в том, что, когда рентабельные для разработки запасы ископаемого топлива подойдут к концу, наука даст нам возможность поддерживать высокий уровень жизни, опираясь на возобновляемые источники энергии?» – задавал вопрос адмирал. Он сомневался в этом. По мнению Риковера, возобновляемые источники энергии, такие как ветер, солнечный свет и биомасса, – вряд ли когда смогут удовлетворять более 15 % мировых потребностей в энергии. Атомная энергия, хотя и находится пока в экспериментальной стадии, вполне способна заменить уголь на электростанциях. Однако, по словам Риковера, автомобили на атомных двигателях больше относятся к области фантастики: «С нашей стороны будет мудрым рассмотреть возможность полного исчезновения автомобилей». Свои прогнозы он помещал в стратегический контекст: «Высокое потребление энергии всегда было необходимым условием политической власти», и опасался пагубных последствий, которые может повлечь за собой предрекаемое им изменение.

Запасы энергоресурсов на Земле оказались далеко не такими скудными, как казалось Риковеру. Сегодня добыча нефти выросла в пять раз по сравнению с 1957 г. Более того, заложен прочный фундамент для использования возобновляемых источников энергии. И, тем не менее, мы по-прежнему живем в «эпоху ископаемого топлива». Сегодня нефть, уголь и природный газ обеспечивают около 80 % всей вырабатываемой в мире энергии. Несмотря на обилие предложений на энергетических рынках сегодня, задача обеспечения доступности энергии в будущем стоит гораздо острее, чем во времена лорда Кельвина, и даже во времена адмирала Риковера, вследствие простой арифметики масштаба. Хватит ли имеющихся на планете ресурсов для того, чтобы обеспечить топливом не только сегодняшнюю глобальную экономику стоимостью $75 трлн но и экономику стоимостью $150 трлн всего через два десятилетия? Проще говоря, хватит ли запасов нефти для мира, в котором будет не почти один миллиард автомобилей, как сегодня, а более двух миллиардов?

Сам факт постановки такого вопроса отражает новую тенденцию – «глобализацию спроса на энергию». Миллиарды людей сегодня становятся частью глобальной экономики, и вместе с этим растут их доходы и потребление энергии. В настоящее время потребление нефти в развитых странах составляет в среднем 14 баррелей на человека в год. В развивающемся мире этот показатель составляет всего три барреля на человека. Справится ли мир с тем, что миллиарды людей будут потреблять не три, а шесть баррелей нефти в расчете на человека?

Вторая тема этой книги, энергетическая безопасность, вытекает из риска и уязвимости – угрозы прекращения поставок и кризиса. Со времен Второй мировой войны многие кризисы приводили к нарушению поставок энергоносителей, причем, как правило, непредвиденным образом.

Откуда ждать следующего кризиса? Его может принести так называемый «плохой новый мир» с его киберуязвимостью. В производстве и поставке энергии сегодня задействованы сложные системы, которые являются самыми критическими из всех «критических инфраструктур», что делает их цифровые системы управления привлекательными мишенями для кибератак. Вывод из строя электроэнергетической системы может привести не только к отключению электричества, но и к буквальному параличу нашего общества. Что же касается энергетической безопасности, которая определяется как адекватные поставки энергии по разумной цене, то разговор о ней неизменно возвращается к региону Персидского залива, где находится примерно половина мировых запасов нефти. Ядерная программа Ирана может привести к нарушению баланса сил в регионе. Его обширная энергетическая инфраструктура регулярно подвергается атакам со стороны террористических организаций в попытке свергнуть правящий режим и взвинтить цены на нефть, чтобы «обанкротить» Запад. Еще одной причиной массовых волнений в регионе является неудовлетворенность широких масс молодежи существующим положением дел – отсутствием возможностей получения образования и гарантий занятости.

На этом перечень потенциальных рисков и угроз не исчерпывается. Их необходимо предвидеть, быть к ним готовыми и гарантировать устойчивость систем к негативным воздействиям, чтобы потом горько не констатировать, как это было вынуждено сделать японское правительство в отчете об аварии на АЭС «Фукусима-Дайити», что «соответствующая подготовка» оказалась «недостаточной».

Наконец, в отношении экологии, третьей темы этой книги, следует отметить, что в этой области были сделаны большие шаги в направлении решения традиционных проблем загрязнения окружающей среды. Несколько десятилетий назад люди боролись с выхлопными газами автомобилей, потому что думали о смоге, а не о CO₂ и глобальном потеплении. В нынешнем столетии изменение климата стало одним из ключевых политических вопросов, важнейшим для будущего энергетики. Проблема парниковых газов положила конец господству ископаемых углеводородов, по крайней мере в общественном сознании, и вывела на передний план использование возобновляемых источников энергии. Тем не менее, согласно большинству прогнозов, основная часть растущих мировых потребностей в энергии в течение следующих двух десятилетий (75–80 %) будет удовлетворяться точно так же, как и сегодня, т. е. за счет нефти, угля и газа, хотя они и будут использоваться более эффективно. Или же мир все-таки вступит в век новой энергетики, что лорд Кельвин считал неизбежным и в возможности чего сомневался адмирал Риковер, т. е. перейдет к радикально иным, возобновляемым и альтернативным, источникам энергии и, возможно, даже к таким источникам, о которых мы сегодня и не подозреваем? Какая комбинация источников энергии позволит удовлетворить растущие глобальные потребности без кризисов и конфронтации?

Какими бы ни были ответы на эти вопросы, инновации будут иметь критическое значение. Вряд ли можно удивляться тому, что сегодня акцент на инновации по всему энергетическому спектру стал гораздо сильнее, чем когда-либо в прошлом. Возможно, благодаря этому в скором времени мы увидим в энергетическом секторе позитивные плоды того, что генерал Жорж Дорио, отец-основатель современной индустрии венчурного капитала, называл «приложением науки» к жизни.

Темпы перехода в значительной степени зависят от масштабов и сложности систем энергоснабжения, но если переход к эре новой энергетики все же произойдет, то глобальный энергетический рынок объемом $6 трлн должен стать «полем конкурентной борьбы». Другими словами, сражение за кусок пирога будет разгораться не только между существующими игроками – крупными нефтяными, газовыми и угольными компаниями, поставляющими сегодня основные объемы энергии, – но и между ними и новыми участниками рынка, производящими энергию с использованием ветра, солнца и биотоплива, которые захотят получить свою долю энергодолларов. Переход такого масштаба, если он произойдет, будет иметь огромное значение для экологии, экономики в целом, для геополитики и положения наций на мировой арене.

В первой части этой книги рассматривается новый, более сложный мир нефти, сформировавшийся за годы, прошедшие после войны в Персидском заливе 1991 г. Разыгрывающаяся на нефтяной сцене драма – война за доступ и сражение за контроль, определяющая все геополитическая борьба, – по-прежнему будет оставаться решающим фактором в нашем меняющемся мире. На глобальный рынок вернулись Россия и другие страны бывшего Советского Союза. Российская энергетическая индустрия уже в силу своего масштаба занимает заметное место в новой глобальной экономике. Одной из центральных фигур этого нового мира выступает Китай, который еще пару десятилетий назад едва ли можно было представить в глобальном энергетическом уравнении. Такой прорыв объясняется не только тем, что сегодня страна превратилась в «мастерскую мира», но и «строительством Китая» – реализацией широкомасштабного национального строительного проекта, в рамках которого ежегодно 20 млн человек переезжают из сельской местности в города.

Вторая часть книги посвящена энергетической безопасности и будущему снабжения энергией. «Закончится» ли нефть в мире? Если нет, откуда она пойдет? Каким будет влияние роста объемов добычи североамериканской сланцевой нефти? Также рассматривается рост значения поставок природного газа для мировой экономики. Быстрое распространение и увеличение использования сжиженного природного газа привело к созданию еще одного глобального энергетического рынка. Благодаря началу промышленной добычи сланцевого газа, что является крупнейшей инновацией в энергетике XXI в., США сняли проблему неизбежного дефицита и обеспечили себя поставками на 100 лет вперед. Их примеру могут последовать и другие страны. Сланцевый газ существенным образом меняет конкурентное положение остальных энергоносителей – от ядерной энергии до энергии ветра. Кроме того, он спровоцировал новую волну экологических дебатов. Тем временем сланцевая нефть изменила баланс на мировом рынке нефти: рост предложения одновременно с замедлением темпов роста мировой экономики вызвали в 2014 г. существенное снижение цен.

Третья часть посвящена веку электричества. С тех пор, как Томас Эдисон построил свою первую электростанцию в нижнем Манхэттене, мир шел по пути интенсивной электрификации. В развитом мире электричество воспринимается как данность. Но развивающийся мир зачастую живет в условиях дефицита электроэнергии, что оказывает негативное влияние на жизнь людей и экономический рост.

Сегодня появилась масса новых устройств и гаджетов, которых не существовало три десятилетия назад, – от персональных компьютеров и DVD-проигрывателей до смартфонов и планшетных компьютеров – которые потребляют все больше электроэнергии, так называемых гаджеватт. Удовлетворение будущих нужд требует уже сегодня принятия продуманных, ориентированных на перспективу и подчас болезненных решений относительно того, какие источники энергии выбрать, чтобы в наших домах всегда горел свет, а по проводам тек электрический ток.

В четвертой части книги рассказывается малоизвестная история о том, как проблема изменения климата, некогда интересовавшая лишь узкие академические круги, стала одним из ключевых и животрепещущих вопросов, от которого зависит наше будущее. Изучение климата началось в Альпах в 1770-х гг. из чистого любопытства. В XIX в. некоторые ученые занялись систематическими исследованиями, но вовсе не потому что беспокоились о глобальном потеплении. Наоборот, они опасались возвращения ледникового периода. Только в 1950–1960-е гг. исследователи обратили внимание на растущую концентрацию углекислого газа в атмосфере и стали соотносить ее с повышением температуры на планете. Они пришли к выводу, что следует опасаться не глобального похолодания, а глобального потепления. Но только в XXI в. проблема изменения климата стала политической, и сегодня она играет все большую роль в международной политике.

В пятой части описываются новые виды энергоресурсов – «возращение к возобновляемым источникам энергии» – и развитие технологий. История отраслей, связанных с производством возобновляемой энергии, – это история инноваций, предпринимательской смелости, политических баталий, противоречий, разочарований, возрождения и удачи. Хотя сегодня эти отрасли уже стали крупными глобальными отраслями, в настоящий момент они приближаются к порогу, за которым станет ясно, способны ли они быть коммерчески выгодными в крупных масштабах.

Есть еще один ключевой ресурс, о котором большинство людей не думает, как об источнике энергии. Иногда его называют энергосбережением, иногда эффективным энергопользованием. Его трудно концептуализировать и трудно задействовать, а между тем именно он может вносить наиболее значительный вклад в достижение энергетического равновесия в ближайшие годы.

Итоговая тема, раскрываемая в шестой части, – это транспорт и автомобили. До недавнего времени все были уверены в том, что гонка за массовый автомобиль, начатая столетие назад, завершилась ошеломляющей победой двигателя внутреннего сгорания. Однако сегодня в гонку вновь вступает электромобиль, который черпает энергию не только из аккумуляторных батарей, но и из государственной политики. Одержит ли электричество победу на этот раз? Если электромобили покажут себя конкурентоспособными или, по крайней мере, конкурентоспособными в определенных условиях, исход этой гонки может трансформировать энергетический мир. Но электромобиль – не единственный конкурент. Сегодня разворачивается гонка за производство энергии из биотоплива – за возможность «выращивать» топливо, а не бурить землю для его добычи, – и использование природного газа в качестве моторного топлива. Ключевой вопрос очевиден: сумеют ли электромобиль или биотопливо сместить нефть с трона короля транспортного мира?

В сумме эти части дают картину глобальной энергетики. Их не обязательно читать последовательно, поскольку все они самостоятельны и представляют собственные истории.

Можно не сомневаться в том, что в ближайшие годы мы станем свидетелями «неожиданностей», которые покачнут существующий порядок, изменят направления политики и инвестиционных потоков и окажут влияние на международные отношения. Такими событиями могут быть потрясения того или иного рода – политические перевороты, войны, террористические акты, долгосрочные тренды или резкие перемены в экономике. А может, это будут техногенные катастрофы и стихийные бедствия. Нельзя сбрасывать со счетов и неожиданные технологические прорывы.

Наверняка можно сказать лишь одно: потребности мира в энергии будут только расти. Абсолютные показатели ошеломляют. По какому бы пути ни пошло развитие энергетики, именно энергия и связанные с ней проблемы будут определять наше будущее.