Когда нефть станет не нужна
В эпоху индустриальной экономики ископаемые ресурсы (нефть, газ, уголь) составляли основу экономической мощи государства и стали предпосылкой к росту промышленности. Крупные энергетические корпорации оказывали прямое влияние на политику, зачастую определяя внешнеполитический курс стран. Теперь, когда мир стоит на пороге перемен, возобновляемые источники электроэнергии начинают превращаться из экзотики в полноценный элемент повседневной жизни. В книге Владимира Сидоровича рассказывается о том, что они представляют собой, как работают, какие страны активно развивают их производство, а также о том, почему многие мировые энергетические компании сеиМ†час делают ставку именно на них.
С разрешения издательства "Альпина Паблишер" "Лента.ру" публикует отрывок из книги Владимира Сидоровича "Мировая энергетическая революция: Как возобновляемые источники энергии изменят наш мир", посвященный ненефтяным технологиям в автомобилестроении.
Транспорт является основным потребителем нефти. В 1973 году в этом секторе было сожжено 45,4 процента добытого мирового черного золота, а в 2012 году его доля составила уже 63,7 процента. Электроэнергетика - второстепенныиМ† рынок для нефти, поэтому распространение возобновляемоиМ† энергетики вроде бы не является для нефтяных рынков существенноиМ† угрозоиМ†. Проблемы приходят к нефтяникам с другоиМ† стороны.
Оптимистичные прогнозы будущего потребления нефти, выдаваемые объединениями экспортеров нефти, Международным энергетическим агентством, аналитиками нефтяных компанииМ†, основываются фактически на единственноиМ† ключевоиМ† гипотезе: благосостояние граждан Китая и Индии будет расти, соответственно, они будут покупать автомобили, а мировая нефтяная индустрия получит сотни миллионов новых клиентов.
Прогноз ОПЕК обещает умеренныиМ† мировоиМ† рост потребления нефти как в среднесрочноиМ† (до 2019 года), так и в долгосрочноиМ† (до 2040 года) перспективе главным образом за счет развивающихся рынков, поскольку спрос на нее в странах "золотого миллиарда" стагнирует уже десятилетие. Как полагают аналитики нефтяного гиганта Exxon, с 2010 по 2040 год потребление нефтепродуктов в транспортном секторе стран ОЭСР (32 страны) сократится на 10 процентов. В то же время в остальном мире потребление должно удвоиться. Более половины роста мирового рынка в этот период будет обеспечено совместно Китаем и ИндиеиМ†.
В то же время существуют другие точки зрения и иные тенденции. "Мы [человечество], без сомнения, заменим нефть в сфере наземного транспорта на электричество и топливные элементы. Вопрос только в том, заиМ†мет это 20 или 40 лет", - говорит Джереми Грэнтам, один из крупнеиМ†ших управляющих инвестициями в мире. Уже сегодня, на наших глазах электромобили и автомобили на топливных элементах (fuel cells) начинают серьезно теснить двигатель внутреннего сгорания.
Заправка в ОАЭ. Власти этой страны с 1 августа 2015 года повысили цены на бензин, но его цена все равно дотируется и составляет около 47 американских центов за литр
Что представляет собоиМ† электромобиль? Это автомобиль, приводимыиМ† в движение электрическим мотором, аккумуляторы которого заряжаются "от розетки". Различают "чистые" электромобили, источником движения которых являются только электромоторы (plug-in), и "гибридные", сочетающие в себе двигатели внутреннего сгорания и электрические (plug-in hybrids).
Электромобиль известен давно, с 80-х годов XIX века. На рубеже XIX и XX веков он был популярен, но уступил преимущество более эффективному средству передвижения, оснащенному двигателем внутреннего сгорания. Чем объясняется происходящииМ† на наших глазах ренессанс транспортных средств на электрическоиМ† тяге? Он обусловлен сочетанием растущего понимания необходимости борьбы с глобальным потеплением климата и сокращения выбросов парниковых газов, обеспокоенности мирового сообщества непредсказуемостью цен на нефть и развития автомобилестроения, электродвигателя и аккумуляторных технологииМ†.
Является ли электромобиль чистым транспортным средством? С точки зрения использования первичноиМ† энергии электричество считается самым "грязным" ее видом, поскольку для производства электроэнергии могут сжигаться невозобновляемые ресурсы, а ее доставка сопровождается сетевыми потерями.
Разумеется, источник и место производства электроэнергии имеют значение. Заряжать автомобиль энергиеиМ†, произведенноиМ† чадящеиМ† в черте города угольноиМ† ТЭЦ, не очень-то экологично. Поэтому в последнее время производители и регуляторы стремятся реализовывать в этой сфере комплексные или "замкнутые" экологические решения, предполагающие поставку чистоиМ† (произведенноиМ† из ВИЭ) электрическоиМ† энергии для зарядки электромобилеиМ†.
В Европе, СеверноиМ† Америке и технологически развитых странах Азии активно строятся жилые (и нежилые) дома с интегрированными автомобильными зарядными станциями, источником энергии для которых являются также интегрированные в здание солнечные модули и системы аккумулирования энергии.
Насколько нынешнее увлечение человечества электромобилем серьезно? Ведь в истории уже отмечались случаи повышения интереса к электромобилю, потом сходившие на нет, например в 70-х годах прошлого столетия. Сегодняшние обстоятельства, тренды и статистика показывают, что в этот раз все гораздо серьезнее.
Электромобиль Volkswagen Electric Golf
Во-первых, современная политика краиМ†не положительно относится к вопросам стимулирования электрического транспорта, а широкие слои граждан в разных странах мира являются горячими сторонниками экологичного образа жизни.
Во-вторых, в 2013-2014 годах электромобиль стал товаром массового спроса, его серииМ†ное производство наладили все ведущие, в том числе китаиМ†ские, игроки автомобильного рынка. Техника стала доступнее, количество проданных электромобилеиМ† доказывает еще сомневающимся потенциальным покупателям, что это обыкновенное, практичное и надежное транспортное средство. Владение автомобилями с двигателем внутреннего сгорания, особенно большого литража, постепенно становится моветоном.
По состоянию на сентябрь 2014 года в мире было продано более 600 тысяч электромобилеиМ†, включая plug-in гибриды. К концу года их парк насчитывал уже 740 тысяч. В ряде стран легковые электромобили уже начинают занимать весомую долю в продажах автотранспортных средств. Например, в Норвегии в 2013 году она составила 6,1 процента.
По прогнозам Международного энергетического агентства к 2020 году электромобили заиМ†мут двухпроцентную долю мирового легкового автомобильного парка, что в числовом выражении составит 20 миллионов единиц. Центр исследованииМ† автотранспорта в Институте Гельзенкирхена (Германия) считает, что к 2025 году в Европе в легковом сегменте будут продаваться исключительно электромобили и автомобили с гибридными двигателями.
Швеция намерена к 2030 году обеспечить стопроценный переход автомобильного транспорта на неуглеродные виды топлива - речь идет об электромобилях и автомобилях на биодизеле. К 2040 году 75 процентов километров, проиМ†денных легковым транспортом, будет приходиться на электромобили. Стремительность распространения электротранспорта подтверждает тот факт, что количество станцииМ† зарядки электромобилеиМ† в Японии уже превысило число обычных бензиновых заправочных станцииМ†.
В ответ на недовольство потребителеиМ† долгими сроками зарядки электромобилеиМ† были созданы и развиваются станции быстроиМ† зарядки, позволяющие заряжать аккумуляторы в десять раз быстрее, чем от бытовоиМ† розетки. В декабре 2014 года в Европе начал осуществляться проект ELECTRIC (European Long-Distance Electric Clean Transport Road Infrastructure Corridor), предусматривающииМ† строительство 155 современнеиМ†ших станцииМ† быстроиМ† зарядки на основных трассах, связывающих Швецию, Данию, Голландию и Германию. Автоконцерны BMW и Volkswagen объединяются для строительства сети станцииМ† быстроиМ† зарядки, связывающеиМ† Западное и Восточное побережье США.
Электромобиль Tesla P85 на электрозаправочной станции
ДальнеиМ†шииМ† рост рынка электромобилеиМ† во многом зависит от развития аккумуляторных технологииМ†. Сегодня основным видом батареиМ†, применяемых в электромобилях, являются литииМ†-ионные (Li-Ion) аккумуляторы и их подвиды. Они давно известны, совершенствуются, становятся легче, мощнее, дешевле, повышая доступность электромобиля для покупателеиМ†. Цена "топливного устроиМ†ства", то есть аккумулятора, с помощью которого приводится в движение электромотор, является важным фактором стоимости и, соответственно, конкурентоспособности электромобиля, и здесь наблюдается многообещающая тенденция.
В частности, прогнозируется, что колоссальные инвестиции в производство литииМ†-ионных аккумуляторов, осуществляемые Илоном Маском (бренд Tesla) и другими производителями, приведут к снижению цены батареиМ† в два раза к 2020 году. Консалтинговая компания McKinsey в 2012 году прогнозировала падение цены с 500-600 до 200 долларов за киловатт-час к 2020 году (на американском рынке электромобиль становится абсолютным конкурентом традиционного бензинового транспортного средства при цене примерно 250 долларов за киловатт-час). Между тем к этому уровню цен производители приближаются уже сеиМ†час, а Илон Маск считает, что возможно достичь ценового уровня в 100 долларов раньше 2020 года.
Не исключено, что прорывом в развитии аккумуляторноиМ† техники станет использование графена в производстве батареиМ†. Испанская компания Graphenano разработала аккумуляторы, которые на 77 процентов (!) дешевле и легче используемых сегодня, обеспечивают запас хода 1000 километров и при этом заряжаются всего за десять минут.
Бурное развитие аккумуляторных технологииМ† для автомобильноиМ† индустрии также подстегивает рост рынка систем бытового и промышленного хранения энергии и, кроме того, превращает автомобиль в составную часть будущеиМ† энергетическоиМ† системы. "К 2030 году пункты зарядки электромобилеиМ† и автомобилеиМ† на топливных элементах появятся практически везде и образуют распределенную инфраструктуру для получения энергии из электросети и возврата ее в сеть".
Вернувшись к прогнозам развития нефтяного рынка и гипотезе бурного развития его азиатского сегмента, отметим, что руководство Китая и китаиМ†скииМ† народ весьма обеспокоены экологическими проблемами страны. КитаиМ†ское правительство прикладывает значительные усилия для стимулирования чистого транспорта. Это и налоговые льготы, и дополнительныиМ† налог на бензин, и весомые субсидии гражданам на приобретение электромобиля (вплоть до 10 тысяч долларов на автомобиль).
Смог в Пекине
КитаиМ† планирует довести количество электромобилеиМ† до 500 тысяч в 2015 году и до 5 миллионов к 2020 году. К слову, по дорогам ПоднебесноиМ† сегодня ездят примерно 150 миллионов двухколесных транспортных средств с электродвигателями.
Начиная с 2016 года 30 процентов государственных закупок автотранспорта должно приходиться на электромобили. В сеть, которая к концу 2015 года должна состоять из 400 тысяч станцииМ† зарядки электромобилеиМ†, вкладываются десятки миллиардов долларов государственных инвестицииМ†.
Собственную сеть электрозаправок строит в Китае и Tesla. Если мы добавим сюда административные возможности китаиМ†ского руководства по реализации своеиМ† "политическоиМ† воли", мировые перспективы двигателя внутреннего сгорания тускнеют еще больше. Последние статистические данные и прогнозы показывают, что радужные планы сырьевых гигантов в части китаиМ†ского рынка могут и не сбыться и спрос на нефтяное топливо в Китае активно и долгосрочно расти не будет.
ДругоиМ† азиатскииМ† гигант, Индия, также строит амбициозные планы по развитию возобновляемоиМ† энергетики и альтернативного транспорта. В настоящее время деиМ†ствует государственныиМ† план, предусматривающииМ† реализацию 6-7 миллионов электромобилеиМ† до 2020 года.
Кроме того, развиваются, переходя в серииМ†ную стадию, и альтернативные технологии аккумулирования энергии, приводящеиМ† в движение электромоторы. По дорогам Европы уже ездит "Квант", спортивныиМ† седан, разгоняющииМ†ся до сотни за 2,8 секунды благодаря электродвигателю мощностью 920 лошадиных сил. Откуда такие показатели, не снившиеся и Ferrari? Такую силу и динамику обеспечивает не нефть, а соленая вода - электродвигатель работает на проточных аккумуляторах (flow batteries).