Противоречия нового энергетического перехода

История насчитывает три энергетических перехода, сейчас происходит четвертый. Каждый предыдущий энергетический переход был вызван тем, что демографический рост и исчерпание экологический ниши вынуждали человечество осваивать новые пространства и менять модель хозяйствования, а для этого требовался переход к более высокопроизводительной энергетике и новому доминирующему энергетическому ресурсу. Каждый предыдущий энергетический переход обеспечивал расширение экологической ниши человечества, рост экономики в абсолютном выражении и увеличение ее производительности, коррелировал с появлением нового пакета технологий производства, транспорта и жизнедеятельности, а также с созданием новых социальных институтов [1].

Современный энергетический переход созревал уже несколько десятилетий, но начал ускоренно набирать обороты в начале XXI века, когда проблематика потепления климата получила политическую поддержку ведущих стран мира, и начали формироваться финансовые инструменты для развития «зеленой» экономики. Основным содержанием трансформации энергетики стали вытеснение из энергетического баланса ископаемых видов топлива, широкое использование возобновляемых источников энергии, электрификация отраслей экономики. Одновременно набрали силу еще две важных тенденции: децентрализация, выраженная в масштабном развитии распределенных источников энергии и гибкости, появлении просьюмеров, и цифровизация, состоящая в повсеместном применении цифровых управляемых устройств, подключенных к информационным сетям, и использовании их для радикального изменения моделей организации бизнеса. Часто основные принципы энергетического перехода выражают в формуле «3D»: decarbonization (декарбонизация), decentralization (децентрализация), digitalization (цифровизация).

В текущем моменте кажется, что четвертый энергетический переход возник не в результате «проедания» экологической ниши, освоенной человечеством, и кризиса доминирующей модели хозяйствования. Очевидно, что спровоцировали его другие факторы — консенсус среди экспертов и политиков относительно антропогенного характера потепления климата, стремление ЕС снизить энергетическую зависимость от стран-поставщиков углеводородов, желание лидеров капиталистического мира найти новые источники экономического роста, борьба коммерческих и политических интересов в условиях появления новых сильных игроков, таких как Китай и Индия. Все эти интенции сложились в результирующий вектор, выраженный в глобальной политике сокращения выбросов парниковых газов. Однако, критики данной политики утверждают, что принятые для сокращения выбросов ключевые решения не могут обеспечить сдерживание потепления климата, подразумевают сворачивание традиционной экономической активной и образа жизни, приводят к удорожанию энергии и снижению надежности работы энергосистемы, не создают условий для долговременного экономического роста, ведут к разрастанию экономического неравенства.

В частности, согласно выводам «Доклада о разрыве в уровне выбросов за 2021 год», подготовленного ООН, все взятые национальные обязательства по сокращению выбросов парниковых газов в сочетании с другими мерами смягчения последствий изменения климата приблизят мир к глобальному повышению температуры на 2,7°C к концу века. Это намного превышает цели Парижского соглашения и приведет к катастрофическому изменению климата Земли. Чтобы сдержать глобальное потепление ниже 1,5°C в этом столетии миру необходимо вдвое сократить ежегодные выбросы парниковых газов в следующие восемь лет. [2]

При этом, как отмечается в материалах МЭА, для достижения чистых нулевых выбросов в 2050 году одних технологий недостаточно, потребуется провести глубокие поведенческие изменения людей, то есть корректировки в повседневной жизни, снижающие расточительное или чрезмерное потребление энергии. Они особенно важны в более богатых частях мира, где энергоемкий образ жизни является нормой. Поведенческие изменения включают в себя езду на велосипеде или ходьбу вместо вождения автомобиля, отключение отопления и поездка в отпуск поблизости к дому. [3]

Проводится много исследований по вопросам экономики новой энергетики, а также её влияния на экономическое неравенство. Например, исследование, проведенное Орхусским университетом в Дании и Университетами Сассекса и Манчестера в Великобритании показало, что энергетический переход на солнечную генерацию в Германии вызывает рост эксплуатации, бедности и экологического неблагополучия в Гане и Демократической Республике Конго [4]. Другое исследование, проведенное группой британских и американских университетов, демонстрирует явную корреляцию между ростом доли ВИЭ в энергобалансе и ростом расходов домохозяйств на энергоснабжение [5].

Таким образом, направленность энергетического перехода, объясняемая целями декарбонизации, входит в острое противоречие с идеей общественного прогресса. Либо мы с вами оказались в ситуации, когда историческая логика энергетического перехода действительно меняется, и цели общественного прогресс перестают быть ведущими, либо мы ошибаемся, принимая «деревья» отдельных проблем за «лес» основного назначения текущего энергетического перехода.

Мы считаем, что скорее верно второе. Мир, движимый страхом климатических катаклизмов, возможно, опережая время, запустил глобальный процесс трансформации базовой инфраструктуры, не решив, в чем состоит следующий шаг развития человечества, не представив себе образ будущего, в котором новая энергетика создает принципиально новые возможности, открывающие следующий этап экономического роста и обеспечивающие дальнейший общественный прогресс.

Видение следующего шага развития

«Форсайт столетия», разработанный при участии более 50 экспертов в рамках проектно-образовательного интенсива «Архипелаг 2121», позволил такой образ будущего сформировать. В качестве исходной базы для разработки форсайта авторы указывают на более широкую, чем вопросы потепления климата, повестку глобальных вызовов, стоящих перед человечеством. Например, ситуация с биогеохимическими изменениями в части циркуляции азота, влияющими на плодородие почвы, или проблемы утраты биоразнообразия уже сейчас находятся в критическом состоянии. Кроме того, угрозы выживания человечества связаны не только с природой, но и с тревожной динамикой техносферы, а также с нарастанием комплекса проблем в социальных отношениях. В «Форсайте столетия» собраны 15 больших идей, описывающих принципиальное видение будущего, отвечающего на эти вызовы [6].

В части климатической проблематики авторы «Форсайта столетия» склоняются к тому, что потепления климата не избежать. Как следствие, необходимо ожидать массового нарушения функционирования критических инфраструктур, масштабной миграции, релокации сельскохозяйственной деятельности. Конечно, по мере возможностей надо реализовывать мероприятия, направленные на смягчение изменения климата и снижение страновых экономических рисков (стратегия Mitigation), но основная ставка должна быть сделана на другое. Более дальновидной является стратегия приспособления к изменяющемуся климату (стратегия Adaptation), направленная на создание и масштабирование ячеек жизни нового уклада.

Стратегия Mitigation — это стратегия сохранения статус-кво, строящая свои планы исходя из той предпосылки, что за счет ограничения выбросов парниковых газов удастся повернуть процессы потепления климата вспять. Это попытка спасти свою экологическую нишу от коллапса пусть даже ценой самоограничений, остановки роста, упрощения производственной деятельности и жизни. В части энергетики эта стратегия стремится к максимальному замещению углеводородов в энергетическом балансе.

Стратегия Adaptation — если её не трактовать в логике «пока не будем ничего делать, а потом, когда что-то поменяется, будем реагировать», является стратегией смены экологической ниши и формирования нового уклада. Она подразумевает освоение ранее не используемых территорий, переход на новый пакет производственных, транспортных, сельскохозяйственных, городских технологий, адекватных новым требованиям. Ячейки этого уклада — производственные объекты и комплексы, обслуживающая инфраструктура, поселения — будут создаваться на принципах восстановительного (регенеративного) использование природных ресурсов, гомеостатического экономического роста, ценностей достаточности и самореализации. Об аналогичных принципах мы писали при разработке картины мира цветущей сложности [7]. Базовой инфраструктурной особенностью такой ячейки будет её ресурсно-энергетическая автономия при росте информационной, знаниевой, социальной связности ячеек между собой. В стратегии Adaptation в отличии от стратегии Mitigation перед энергетикой ставится другая задача — создание высокопроизводительной энергетики для освоения инфраструктурных, экономических и геоклиматических «неудобий». В долгосрочной перспективе это необходимый шаг для распространения цивилизации на северных территориях, на дне океана, в космосе.

В некоторых дискурсах относительно стратегии Adaptation обсуждается, что на базе новейших достижений науки и технологий необходимо осуществлять проекты геоинженерии [8] и терраформирования [9]. Они предусматривают целенаправленное вмешательство в климатическую систему планеты, формирование и развитие антропо-био-техноценозов, обеспечивающих сбалансированную ко-эволюцию человека, природы и техносферы. Вероятно, что в ближайшее время этот подход выделиться в отдельную стратегию — Geoengineering/Terraforming.

Россия — единственная страна на евразийском континенте, обладающая масштабной территорией нового освоения и реализации геоинженерных проектов. Она непременно займет ключевую роль в формировании будущего в логике картины мира цветущей сложности. В этой связи Россия в XXI веке в контексте климатических изменений будет решать в том числе следующие стратегические задачи:

Воссоздание критической инфраструктуры на новых принципах в зоне радикальных климатических изменений;

Обеспечение пространства для масштабной миграции, в том числе, вызванной климатическими изменениями в южных регионах континента [10];

Релокация и масштабное развитие сельского хозяйства для удовлетворения глобального спроса на продукты питания;

Декарбонизация промышленности, сельского хозяйства, транспорта и городов;

Управление климатом за счет реализации высокотехнологичных геоинженерных и экосистемных проектов.

Энергетический переход в России должен осуществляться с учетом необходимости решения указанных задач и имеющихся представлений о содержании нового уклада. Его направленность не может быть связана исключительно с увеличением доли ВИЭ в национальном энергетическом балансе или с разворачиванием масштабного производства водорода на экспорт. Будут востребованы более сложные энергетические решения: автономные и низкоуглеродные, быстро возводимые и масштабируемые, экономически доступные.

Получается, что через призму «Форсайта столетия» можно увидеть другое назначение энергетического перехода, чем мы привыкли его обсуждать. Оно не отрицает климатических и экологических проблем, не отменяет электрификацию и масштабный переход на ВИЭ и водород. Оно указывает на дополнительные требования к развитию энергетики, устанавливает новые приоритеты, требует активных и масштабных действий в сферах, которые глобальная политика декарбонизации не охватывает. И главное — оно определяет маршрут, который возвращает человечество на путь прогресса, возвращает людям веру в будущее, создает предпосылки для появления мира цветущей сложности.

Позитивная формула энергетического перехода

В «3D»-принципах энергетического перехода не хватает позитивной установки. Это принципы “против”, это антитезис к сложившейся в XX веке энергетике. Но, имея образ будущего, можно предложить принципы “за”, являющиеся диалектическим синтезом подходов предыдущего (индустриального) энергетического уклада и “зеленой” энергетики.

В XXI веке энергетические системы будут развиваться по следующим принципам:

Со-обеспечение (сo-sufficiency): получение рассеянной энергии из окружающей среды без необратимого нарушения ее полезных свойств в непосредственной близости от потребителя , её хранение и превращение в удобные для использования формы, её сочетание с традиционной энергетикой и использованием высококонцентрированных форм энергии, снижающих потребность в ее доставке (например, малой атомной энергетики).

Со-организация (co-assembly): гибкая интеграция и распределенное роботизированное управление источниками энергии и гибкости, а также инфраструктурой для скоординированной оптимизации надежного энергообеспечения.

Со-развитие (co-development): конструирование и настройка экономических отношений, обеспечивающих расширенное воспроизводство энергетики с учетом актуальных задач общества и природных ограничений.

Эти принципы будут пронизывать все уровни энергетики, приобретающей все более фрактальную структуру: от национальной системы до отдельных поселений, производственных объектов и домохозяйств. Новые безуглеродные источники энергии будут строиться вблизи потребителей, и их резервирование будет происходить, прежде всего, за счет накопления энергии. Принципиальный прорыв ближайшего десятилетия связан с масштабным переходом на водород как экологически чистый энергоноситель и сырье для транспорта, промышленности, энергетики и ЖКХ. Водородный технологический пакет является замыкающим для полноценного перехода на использование рассеянной энергии окружающей среды. В более отдаленной перспективе появятся и новые технологии сбора этой рассеянной в окружающей среде энергии, а также значимым будет появление безопасных атомных реакторов малой мощности. До конца столетия ждём и пришествия термояда.

Распределительные электрические сети станут интеллектуальной киберфизической инфраструктурой, обеспечивающей на базе современных ICT и AI свободный энергообмен между большим множеством производителей и потребителей энергии. По сути, появится Интернет энергии. Крупная генерация и магистральные сети будут продолжать обеспечивать энергией крупные промышленные объекты и города, оставаясь в сужающейся нише энергетики старого индустриального уклада.

Существенно трансформируются электроэнергетические рынки, энергия перестанет быть основным товаром, предметом торговых отношений будет мощность и энергетическая гибкость, поставщиками которых будет в том числе огромное множество просьюмеров. Для управления жизненным циклом энергетических объектов и систем будут использоваться цифровые экономические платформы, реализующие “пост-рыночные” практики расширенного воспроизводства, предотвращающие неравенство и чрезмерную эксплуатацию природных ресурсов.

Для того, чтобы сохранить прогрессивную тенденцию, которая наблюдалась во всех предыдущих энергетических переходах, мы должны добиваться роста производительности новой энергетики. Использование рассеянной энергии солнца и ветра, строительство генерации со стохастическим характером работы выглядит отступлением от достигнутых уровней производительности энергетики предыдущего поколения. Нам представляется, что рассматриваемые новые принципы позволяют обеспечить рост интегральной производительности новой энергетики, определяемой через сочетание совокупной мощности, эффективности её использования и её общественной капитализации [11]. Это будет достигнуто за счет возможности разворачивания новой энергетики в зоне инфраструктурных, экономических и геоклиматических «неудобий» и масштабного развития там экономической деятельности.

Наступает созидательная фаза энергетического перехода. На смену «3D» приходит «3C» (co-sufficiency, co-assembly, co-development). Новая формула энергетического перехода обеспечит масштабное создание в любой точке планеты природносообразной, быстро разворачиваемой и экономически доступной энергетики. В этом плане она не противоречит, а дополняет подход «3D», задавая конструктивные требования к связности природы, техносферы и общества. «3C»-энергетика базируется на достижениях первой фазы энергетического перехода и предлагает направление для дальнейшего движения, где новый класс технологий и социальных практик приводит к развитию человеческого общества, а не только решает тактическую задачу декарбонизации хозяйственной деятельности.

Сценарии энергетического перехода в России

Россия как бенефициар углеводородной экономики, как индустриально развитая страна, имеющая огромную энергетической инфраструктуру предыдущего энергетического уклада, как экономика с низким уровнем инновационной активности долгое время скептически относилась к процессам энергетического перехода и реализовывала консервативную политику в сфере развития ВИЭ и других направлений трансформации энергетики. Однако в настоящее время на фоне усугубления климатических проблем, а также роста потенциальных экономических потерь, возникающих в результате уклонения от глобального курса на декарбонизацию, возникает необходимость масштабного, деятельностного ответа на вызовы энергетического перехода.

Принципиально можно выделить четыре сценария, отражающих качественно различные модели поведения:

1. «Присоединение» — постановка национальных целей достижения углеродной нейтральности экономики; разворачивание полноценной программы декарбонизации на основе «зеленых» технологий; реализация ставки на развитие ВИЭ и производство «зеленого» водорода.

2. «Сдержанное реагирование» — осуществление декарбонизации, экономически оправданной с учетом изменяющегося международного углеродного регулирования; декарбонизация экспортоориентированных отраслей; формирование нового экспорта для замещения выпадающих доходов от нефтегазовых продаж (например, экспорт «разноцветного» водорода).

3. «Контригра» — постановка национальных целей достижения углеродной нейтральности экономики, но осуществление их на основе отечественных технологических и ресурсных преимуществ; реализация ставки на развитие АЭС, ГЭС, сохранение газовой генерации, производство «низкоуглеродного» водорода, использование и развитие наших природных преимуществ — высокой поглощающей способности нашей экосреды (леса, болота, тундра, внутренние моря).

4. «Инициатива» — разработка и реализация качественно иной модели энергетического перехода, обеспечивающей, прежде всего, создание новых возможностей для развития цивилизации; масштабное распространение высокопроизводительной энергетики для освоения пустующих пространств России, для обеспечения роста сельскохозяйственной деятельности, для расселения климатических мигрантов, для терраформирования природных экосистем; реализация ставки на развитие и масштабное применение новых высоких технологий.

Россия инерционно движется сейчас в рамках сценария «Сдержанное реагирование». Пойдет ли процесс по пути масштабной «зеленой» декарбонизации (сценарий «Присоединение») или «красной» декарбонизации (сценарий «Контригра»), зависит от конкурентной борьбы различных национальных элитарных групп. Однако стратегический выбор на перспективе всего XXI века должен быть за сценарием «Инициатива».

Уже сейчас ведется реализация проектов и проработка идей, вписывающихся в сценарий «Инициатива». Развиваемые сообществом Энерджинет технологии и комплексные решения Интернета энергии находят применения при создании гибридных систем энергоснабжения в Арктике [12], а также пилотируются за рубежом. Планируемые к созданию региональные водородные кластеры будут работать не только над задачей экспорта водорода, но и над разворачиванием водородного уклада на соответствующих территориях [13]. Инициативы по созданию новых городов в Сибири [14] или Экополиса в Сахалинской области [15] могут стать площадками для полноценной реализации принципов «3C»-энергетики. К 2030 году ряд комплексных решений новой энергетики сможет быть создан и апробирован на практике, что позволит предложить миру пакет технологий и практик для позитивного энергетического перехода.

Выводы

Эта статья не призвана дать однозначные ответы, она ставит вопросы. Каково должно быть реальное содержание энергетического перехода? Пришло ли время освоения и переосвоения планеты на новых принципах? Можно ли говорить о сломе тренда общественного прогресса? Как измерить общественную производительность энергетики? Может ли Россия предложить обоснованную модель энергетического перехода, полноценно отвечающую комплексу глобальных вызовов?

Мы наметили путь решения данных вопросов, но ответы могут быть получены только в рамках широкой профессиональной дискуссии, реальных проектов опережающего развития, международного стратегического диалога. Приглашаем вступить на этот путь!

Использованные источники

1. Бадалян Л. Г., Криворотов В. Ф., Малинецкий Г.Г. История, кризисы, перспективы: новый взгляд на прошлое и будущее. — Либроком, УРСС, 2010.

2. United Nations Environment Programme (2021). Emissions Gap Report 2021: The Heat Is On — A World of Climate Promises Not Yet Delivered. Nairobi.

3. IEA (2021), Do we need to change our behaviour to reach net zero by 2050?, IEA, Paris https://www.iea.org/articles/do-we-need-to-change-our-behaviour-to-reach-net-zero-by-2050.

4. Sovacool B. K. et al. Dispossessed by decarbonisation: Reducing vulnerability, injustice, and inequality in the lived experience of low-carbon pathways //World Development. — 2021. — Т. 137. — С. 105–116.

5. Monyei C. G. et al. Justice, poverty, and electricity decarbonization //The Electricity Journal. — 2019. — Т. 32. — №. 1. — С. 47–51.

6. Сто лет тому вперёд: прогнозы футурологов на Архипелаге 2121: [Электронный ресурс]. URL: https://habr.com/ru/company/2035_university/blog/570100/ (Дата обращения: 05.11.2021).

7. Холкин Д.В., Чаусов И.С. Новая формула энергетического перехода //Энергетическая политика. — 2020. — №. 12 (154). — С. 40–53.

8. Сайт проекта «Geoengineering Model Intercomparison Project»: [Электронный ресурс]. URL: https://climate.envsci.rutgers.edu/GeoMIP/index.html (Дата обращения: 05.11.2021).

9. Сайт проекта «The Terraforming»: [Электронный ресурс]. URL: https://theterraforming.strelka.com/ (Дата обращения: 05.11.2021).

10. Institute for Economics & Peace. Ecological Threat Report 2021: Understanding Ecological Threats, Resilience and Peace, Sydney, October 2021. Available from: http://visionofhumanity.org/resources

11. Чернышев С.Б. Цифровые платформы роста: сумма технологии: [Электронный ресурс]. URL: https://www.youtube.com/playlist?list=PLjQl8DO6Rxtcibp1NjcKoka3tvscZzgvd (Дата обращения: 05.11.2021).

12. Сайт проекта «Снежинка»: [Электронный ресурс]. URL: https://arctic-mipt.com/ (Дата обращения: 05.11.2021).

13. Холкин Д.В., Чаусов И.С. Водородные «места силы» //Коммерсантъ. 2021. URL: https://www.kommersant.ru/doc/5008566 (Дата обращения: 05.11.2021).

14. Сергей Шойгу — о новых городах в Сибири // РБК. 2021. URL: https://www.rbc.ru/politics/06/09/2021/6131fab69a79471a71a0b412 (Дата обращения: 05.11.2021).

15. Сайт проекта «Экополис»: [Электронный ресурс]. URL: https://sakhalinecopolis.ru/ (Дата обращения: 05.11.2021).

Подготовлено IC ENERGYNET / Авторы: Дмитрий Холкин, Игорь Чаусов.

Статья опубликована в журнале «Энергетическая политика», N1 за 2022 год.