ЭНЕРГЕТ�ЧЕСКАЯ АЛЬТЕРНАТ�ВА

Нынешние проекты развития альтернативной энергетики выглядят не очень обнадеживающе. Однако история показывает, что это впечатление может быть обманчивым. Месторождения нефти были впервые обнаружены в США в 1860-е годы. По тогдашним меркам они были абсолютно бесполезными: нефть была намного дороже угля, и до изобретения двигателя внутреннего сгорания существовало крайне мало способов ее использования. Даже после того, как керосин, вырабатываемый из нефти, в конце 19 века стал основным источником освещения, мало кто мог представить, что нефть превратится в основу глобальной экономики.
По меньшей мере, 43 государства разработали и реализуют планы по переходу на использование возобновляемых источников энергии. Переход на «чистую энергетику» запланировали все страны Европейского Союза. Кроме того, аналогичные программы существуют в 18 штатах США (плюс Федеральный Округ Колумбия — особая административная единица, включающая столицу страны — город Вашингтон) и трех провинциях Канады. Кроме индустриально развитых государств, аналогичные программы есть у Бразилии, Китая, Доминиканской Республики, Египта, �ндии, Мали, Малайзии, Филиппин, ЮАР и Таиланда.
В среднем, страны, желающие избавиться от нефтяной, газовой и угольной зависимости, к 2010 году планируют получать от 5% до 30% электроэнергии за счет использования энергии воды, солнца, ветра, биомассы и пр. Наиболее амбициозные планы — у Австрии (планирует к 2010 году покрывать 78% своих нужд в электроэнергии за счет возобновляемых источников), Швеции (соответственно, 60%) и Латвии (49.3%).
�сследовательский Worldwatch Institute пришел к выводу, что в 2007 году в мире в возобновляемые источники энергии была инвестирована рекордная сумма — более $100 млрд. В 2007 году в мире было произведено 240 гигаватт «зеленой» электроэнергии — на 50% больше, чем в 2004-м. Ныне на долю «зеленого» производства электроэнергии, основанного на использовании возобновляемых ресурсов (без учета гидроэлектростанций), приходится примерно 5% мирового производства.
Крупнейшим источником «зеленой» электроэнергии ныне является энергия ветра. В 2007 году объем ее производства увеличился на 28% по сравнению с 2006 годом и достиг 95 гигаватт. Наиболее быстрыми темпами развивается солнечная энергетика: в 2007 году прирост производства составил 50% и достиг 7.7 гигаватт. Ныне солнце освещает, обогревает и иным образом поддерживает жизнь в 50 млн. домов. В 2007 году было произведено 53 млрд. литров биотоплива (спирт и биодизельное топливо), что на 43% больше, чем в 2005-м году.
В 2007 году инвесторы более всего интересовались ветряной и солнечной энергетикой, на долю которых пришлось, соответственно, 47% и 30% от общего количества инвестиций. В 2006 году в мире на предприятиях «зеленой» энергетики работали более 2.4 млн. человек. Ныне не менее 60-ти государств мира имеют государственные программы, нацеленные на увеличение производства возобновляемой энергии.
48 стран мира используют политику предоставления различных льгот в производстве «чистой» электроэнергии (то есть, таким образом поощряется отказ от ядерной и углеводородной электроэнергетики). 19 государств поощряют использование энергии Солнца для обогрева домов и производства горячей воды. Мировым лидером (по количеству введенных в строй солнечных обогревателей) является Китай. Три страны и, как минимум, 20 отдельных штатовпровинций и т.д. поощряют использование биотоплива (этанол и биодизельное топливо, которые используются в качестве автомобильного горючего) — первой страной, которая приняла подобное законодательство, стала Бразилия.
Согласно прогнозу Международного Энергетического Агентства, «биотопливо внесет значительный вклад в удовлетворение потребностей в энергии на автомобильном транспорте. В 2030 году на долю биотоплива будет приходиться 7% от потребления автомобильного топлива (ныне — 1%). Главными потребителями и производителями биотоплива останутся США, Европейский Союз и Бразилия. Ожидается, что на этанол будет приходиться основная часть роста потребления биотоплива в мире, так как затраты на его производство будут сокращаться быстрее, чем на производство биодизельного топлива. Растущий спрос на продовольствие станет ограничивающим фактором в производстве биотоплива. В настоящее время для производства биотоплива в мире используется около 14 млн. гектаров или 1% доступных пахотных земель. К 2030 году эта доля увеличится до 2—3.5%, то есть, площадь необходимой для заправки «спиртовых автомобилей» пахотной земли в 2030 году превысит площадь Франции и �спании. Новые технологии в области производства биотоплива, в частности, производство этанола из лигноцеллюлозы, позволят решить эту проблему. Тем не менее, для того, чтобы эти технологии стали коммерчески жизнеспособными, необходимо решить значительные технические проблемы».
Подсчеты Университета штата Юта показали, что в случае, если США полностью заменят бензин спиртом, для производства этого количества этанола потребуется использовать 75% всех земель сельскохозяйственного назначения, существующих на планете. В 2007 году экологическая организация Sierra Club опубликовала доклад, в котором призвала правительства стран мира поддерживать только те проекты производства биотоплива, которые рассчитаны на использование не сельскохозяйственных культур, а отходов целлюлозно-бумажных производств и пищевой промышленности.
�сследование Йельского Университета показало, что постепенный отказ от использования традиционного углеводородного топлива и сокращение объемов эмиссии способно позитивно повлиять на мировую экономику. Сокращение подобных выбросов на 40% в течение ближайших 20-ти лет станет причиной увеличения темпов экономического роста. Этот вывод был сделан на основе изучения 25-ти экономических моделей. Автор исследования исходил из того, что высокие цены на нефть и газ неизбежно приведут к массовому использованию возобновляемых источников энергии и будут стимулировать потребителей более экономно расходовать энергию. Одним из последствий этого будет замедление процесса глобального потепления и улучшение экологической обстановки, другим — экономический бум, связанный с переходом мировой энергетики на «зеленые» рельсы. По данным этого исследования, в последние десятилетия средние темпы роста экономики США составляли 3% в год. Если процесс энергетической реформы будет идти по пессимистическому сценарию, то темпы роста снизятся до 2.4%, если по оптимистическому — составят те же 3%.
В 2007 году возобновляемые источники обеспечили 2% произведенной в США энергии. В том же году из федерального бюджета на научные исследования в этой области было выделено $600 млн. — примерно столько же средств ежедневно расходуется на войну в �раке. Однако, в целом, в США объемы инвестиций в «зеленую» энергетику ныне составляют примерно 25% от инвестиций в энергетику нефтяную. Частный бизнес вложил в подобные проекты более $9.1 млрд. В США за последние пять лет производство ветровых электрогенераторов ежегодно увеличивалось на 17%, а панелей солнечных батарей — на 46%. В результате, объем производства ветряной электроэнергии удваивается каждые три года, «солнечного» электричества — удваивается каждые два года.


АЛЬТЕРНАТ�ВНАЯ ЭНЕРГЕТ�КА. КОЛЛЕКЦ�Я ФАКТОВ

Объемы потребления электроэнергии среднестатистическим жителем США удваиваются каждые 20 лет. Американские дома потребляют треть произведенного в стране электричества, на их долю приходится 35% загрязнителей окружающей среды. Всего в США насчитывается примерно 100 млн. частных домов и 5 млн. коммерческих зданий.

По данным Министерства Энергетики США, в среднестатистическом домеквартире жителя США 44% энергии тратится на обогревохлаждение, 13% на нагрев воды, 12% — на освещение, 8% — на работу холодильника, 6% — на работу домашних электронных приборов, 5% — на работу стиральной и сушильной машин, 4% — на работу кухонных приборов. При этом 20% энергии, которая используется дома, потребляют электроприборы — даже в выключенном состоянии.
Первые ветряные мельницы были построены примерно в 200 г. до н.э. в Китае и на Ближнем Востоке. Первый ветряной электрогенератор был изготовлен в США в 1942 году. Чтобы генератор работал, требуется, чтобы скорость ветра превышала 6 метров в секунду. Ныне ветровая электроэнергия производится в 55-ти странах мира. Крупнейший в мире ветряной электрогенератор расположен на Гавайях, длина его лопасти немногим уступает длине футбольного поля. За двадцать лет стоимость киловатт-час электричества, выработанного ветряной электростанцией, снизилась с 40 до 5 центов за киловатт и вплотную приблизилась к стоимости электричества, добываемого за счет сжигания нефти, газа, угля и использования ядерной энергии. По данным Американской Ассоциации Энергии Ветра (American Wind Energy Association), стоимость строительства ветряной электростанции уменьшилась до $1 млн. на 1 МВт мощности — это примерно равно стоимости строительства АЭС. По эффективности вложений ветряные электростанции превосходят лишь газовые. Однако, в отличие от газа, энергия ветра бесплатна. Ее большим преимуществом перед ядерной энергетикой является то, что не существует проблемы хранения и переработки отработанного топлива. Слабым местом использования энергии ветра является недостаточная «энергетическая плотность» этого природного ресурса — для производства необходимого количества тепла или электричества необходимо значительное число генераторов. Ветровые турбины не могут быть размещены повсеместно, поскольку не везде достаточно ветрено, а в тех местах, где ветра много, строительство и эксплуатация ветровых ферм могут оказаться неоправданно дорогостоящими ввиду удаленности от потребителя.
Первые приливные электростанции были построены в начале 1960-х годов во Франции и СССР. Наиболее крупные проекты такого рода были реализованы в Великобритании, Канаде и Австралии. По оценкам экспертов экологической организации Greenpeace, ресурсы приливной энергии в мире таковы, что их использование позволит получить такое количество энергии, которое в 5 тыс. раз превышает современные потребности человечества в электричестве. По данным исследовательского центра Мировой Энергетический Совет (World Energy Council), ныне невозможно говорить об экономических перспективах использования потенциально бесплатной энергии морских волн. Причиной является отсутствие внушающей доверие информации о результатах эксплуатации немногих ныне действующих приливных электростанций. Кроме того, приливные станции наиболее выгодно строить на участках побережья, где наблюдаются наиболее высокие волны — это, в свою очередь, делает маловероятным, строительство в этом районе крупных предприятий, заинтересованных в дешевом электричестве.
Биомасса — возобновляемый источник энергии, производимый из органических материалов: отходов древесины, сельского хозяйства и мусора. Эти материалы могут непосредственно сжигаться, например, для разогрева воды или преобразовываться в газ для последующего сжигания. Сжигание биомассы обеспечивает 0.5% всей «чистой» электроэнергии, производимой в США. К достоинствам этого способа получения энергии относится его дешевизна. Кроме того, сжигание мусора позволяет беречь окружающую среду. Однако процесс сжигания негативно влияет на состояние атмосферы (Киотский Протокол одобряет использование такого рода электростанций). Кроме того, обеспечение топливом подобных электростанций является достаточно трудной задачей. По данным World Energy Council, в мире произведено крайне мало научных исследований об эффективности использования биомассы в энергетике.
Повсеместно на глубине 5—10 км под поверхностью земли протекают геотермальные воды, которые возможно использовать для получения энергии. Нагретые подземные воды выходят на поверхность земли в виде горячих источников или гейзеров, это тепло может быть трансформировано в электрическую энергию или может использоваться непосредственно для обогрева домов и теплиц. Первый опыт генерирования электричества из геотермальных источников имел место в �талии в 1904 году. Впоследствии аналогичные электростанции были построены в Новой Зеландии, в Японии, на Филиппинах и в США. Рейкьявик, столица �сландии, отапливается геотермальными водами. Ныне на долю геотермальных электростанций приходится 1.6% «чистой» электроэнергии, производимой в США. К достоинствам этого метода получения энергии относится ее дешевизна и экологическая чистота. К недостаткам — невозможность строительства геотермальных станций в большинстве регионов планеты. Кроме того, есть пример того, когда построенная электростанция годами простаивала без дела, поскольку источник горячих вод неожиданно иссяк.
Человек начал использовать энергию воды более 2 тыс. лет назад. На сегодняшний день энергия падающей воды — самый популярный вид энергии, добываемой их возобновляемых источников. Она обеспечивает 17.5% потребностей человечества в электричестве. В США на долю гидроэлектростанций приходится 97.9% всей «чистой» энергии. США находятся на втором месте в мире по объемам электроэнергии, произведенной ГЭС. Некоторые страны практически полностью обеспечивают свои потребности в электричестве за счет гидроэнергетики: Швейцария — на 70%, Новая Зеландия — на 75%, Норвегия — на 99%.
Двадцать лет назад киловатт-час электричества, полученный за счет использования энергии Солнца, стоил $2.50. В настоящий момент его стоимость снизилась до 7—23 центов. На энергию Солнца приходится примерно 0.5% электричества, произведенного в мире в 2006 году. На протяжении веков идея использования солнечной радиации для получения энергии не находила эффективного технологического решения. В 1767 году в Швеции был изготовлен первый термальный солнечный коллектор. В США в 1891 году было запатентовано первое устройство, использовавшее солнечные лучи для подогрева воды. Этот патент был приобретен двумя чиновниками, которые к 1897 году оснастили солнечными обогревателями воды треть домов в калифорнийском городе Пасадена. В 1921 году Альберт Эйнштейн получил Нобелевскую премию по физике за исследования в этой сфере. По данным Национальной Лаборатории по Возобновляемым �сточникам Энергии (National Renewable Energy Laboratory), стоимость фотоэлектрических батарей в 2007 году в сравнении с 2000-м годом снизилась на 23%. Подсчитано, что количества кремния, содержащегося в одной тонне песка (кремний используется для производства солнечных панелей) достаточно для производства такого количества электроэнергии, которое может быть получено в результате сжигания 500 тыс. тонн угля.
Несколько десятков животноводческих ферм в США производят электроэнергию из коровьего навоза. Стоимость установки, которая способна перерабатывать навоз и выделять из него горючий газ метан, составляет $800 тыс. Экскрементов, ежесуточно производимых стадом из 2 тыс. коров, хватает, чтобы выработать 145 кВт электроэнергии — этого достаточно, чтобы полностью обеспечить потребности фермы и нескольких жилых домов. Аналогичные установки ныне действуют также в Японии и Китае — топливом их снабжают не только коровы, но и свиньи.


ЭКОНОМ�Я ЭНЕРГ��: КОРН� � ПЛОДЫ

Экологические и государственные структуры постоянно призывают жителей США экономить энергию и не совершать ненужных покупок, что позитивно повлияет на окружающую среду. Эти призывы подкрепляются высокой стоимостью энергии и ресурсов: благодаря этому, жители США весьма внимательно выбирают наиболее экономичные электрические приборы и стараются без нужды не держать водопроводный кран открытым.

Фред Круп (Fred Krupp) и Мириам Хорн (Miriam Horn), авторы книги «Земля: Продолжение» ( Earth: The Sequel: The Race to Reinvent Energy and Stop Global Warming), отмечают, что энергетическая революция в мире началась в конце 19 века, когда началось массовое использование угля, газа, нефти и электроэнергии. С каждым годом темпы роста энергетического потребления росли (например, потому что в домах появлялось все больше электрических приборов, корабли отказались от парусов, появились автомобили пр.), но дефицита энергии не возникало. В ту пору никто не задумывался об экономичности приборов и машин, поскольку каждый раз, когда возникала энергетическая проблема, появлялся новый источник энергии. Так, например, природный газ изначально источником энергии не считался. В 1920-е годы в мире началось масштабное строительство гидроэлектростанций, в 1950-е годы — АЭС. В результате возникло широко распространенное убеждение, что человечеству не грозит энергетический голод, и что цены на энергию будут постоянно снижаться. Показательно, что в конце 1960-х годов лоббисты ядерной энергетики доказывали, что, если будет проведено массовое строительство АЭС, то электричество станет столь дешевым, что его будет невыгодно замерять.
В конце 1973 года впервые в мирное время индустриально развитые государства вынуждены были задуматься об экономии ресурсов. Причиной этого стало эмбарго, которое арабские страны-экспортеры ввели на поставки нефти в страны Запада. Цены на нефть выросли в два раза. Государства Европы и Северной Америки вступили в полосу экономического кризиса. Это привело к кардинальному изменению оценок. Если до эмбарго считалось, что новые источники энергии будут появляться до того, как в них возникнет нужда, то с середины 1970-х годов восторжествовала теория, что запасы энергии конечны. До этого кризиса дебаты об экономии энергии были уделом одиночек — после, эта тема стала одной из важных тем публичной политики. Если ранее экономичные машины и энергосберегающие технологии появлялись по воле случая, то после — многие государства и отрасли экономики объявили подобные разработки своими приоритетами.
Президент США Джимми Картер в первый и последний раз в истории страны сделал экономию энергии одной из главных целей своей политики. Он был уверен, что США столкнулись с серьезнейшим дефицитом энергии и крайне зависят от ее импорта, что угрожает национальной безопасности страны. Картер инициировал начало масштабной пропагандистской кампании, нацеленной на то, чтобы побудить американцев экономить энергию. Он, например, произнес речь, призывающую несколько понизить температуру в жилых и рабочих помещениях, чтобы сократить объемы энергетического потребления — во время произнесения речи президент страны был одет в теплый свитер. Картер называл энергетический кризис «моральным эквивалентом войны», однако его призывы особых результатов не дали: потребление энергии в США несколько сократилось, но ненамного.
Этому были определенные причины. Так, жителям США было крайне сложно отказаться от массового использования личных автомобилей, несмотря на страшную дороговизну бензина — причиной этого является не их презрение к общественному транспорту, а цепочка событий. В 1940—1950-е годы в США произошла массовая миграция — жители городов начали переселяться в пригороды. Причин этого было много. Так, в частности, с 1920-х годов автомобиль перестал быть предметом роскоши и стал доступен большинству работающих жителей страны. В конце 1930-х годов началась массовая программа строительства скоростных шоссе, которые позволили обитателям пригородов быстро добираться до работы в городе и также быстро возвращаться домой вечером. После окончания Второй мировой войны миллионы ветеранов получили льготные государственные кредиты на покупку домов, рассчитанные на неслыханно долгий срок (30 лет). В результате, за последующие десятилетия инфраструктура городов и пригородов в США сложилась таким образом, что без автомобиля американцу стало крайне сложно добраться на работу или до магазина. Марк Невин (Mark Nevin), историк из Вирджинского Университета (University of Virginia), следующим образом иллюстрирует ситуацию: «С 1960-х годов автомобиль невозможно отделить от американца. Современный житель США зависит от автомобиля намного больше, чем житель страны 19-го века зависел от лошади».
В 1978 году Конгресс США принял Закон об Общественной Политике в Области Энергоресурсов (Public Utilities Regulatory Policies Act), который был призван помочь развитию индустрии производства альтернативной энергии. Закон, в частности, обязывал местных коммунальщиков закупать энергию у мелких местных производителей. Эта мера оказалась полезной для быстрого строительства маломощных электростанций, особенно тех, которые работали на возобновляемых источниках энергии. В 1980 году президент Рональд Рейган принял решение, о том, что частный сектор экономики может быть более эффективными в финансировании разработок в области альтернативных источников энергии. Государственные программы поддержки такого рода исследований были значительно сокращены.
Администрация президента Джорджа Буша-старшего продолжала политику сокращения участия государства в регулировании процессов на энергетическом рынке. В 1992 году был принят Закон об Энергетической Политике (The Energy Policy Act), предусматривающий снижение зависимости США от зарубежных поставщиков энергоносителей. Вместе с тем приоритетной отраслью энергетики по-прежнему выступала традиционная энергетика, основанная на использовании нефти и газа, а также атомной энергии. Администрация Билла Клинтона снова сделала ставку на государственное участи в регулировании энергетического рынка, в частности акцентируя внимание на экологических аспектах использовании энергия. Внимание к использованию альтернативных видов энергии усилилось в связи с подписанием в 1998 году Киотского Протокола, предполагавшего снижение эмиссии газов, вызывающих парниковый эффект.
Однако в 2001 году, после появления в Белом Доме президента Джорджа Буша-младшего, США сделали ставку на использование традиционных источников энергии и отказались участвовать в выполнении Киотского Протокола. В 2005 году был принят Закон Энергетической Политики, который, в частности, предоставил государственные дотации и налоговые льготы производителям энергии (как «традиционной», так и альтернативной), несколько ужесточил стандарты потребления и т.п. Многие эксперты назвали этот закон половинчатым.
Майкл Клэр (Michael Klare), профессор Колледжа Хэмпшир (Hampshire College), автор нескольких книг о влиянии природных ресурсов на мир, в предисловии к своей последней книге «Растущие Силы, Уменьшающаяся Планета: Новая Геополитика Энергии» (Rising Powers, Shrinking Planet: The New Geopolitics of Energy), декларирует, что ныне США переживают период краха «пузыря» дешевой энергии. В 1990-е годы нефть и энергия были дешевыми, благодаря этому американцы могли позволить себе покупать большие дома (расходы на их отопление и кондиционирование были относительно невелики), покупать большие (а значит неэкономные) автомобили и селиться вдалеке от городских центров. Благодаря этому, были отмечены рекордные темпы роста цен на недвижимость, а, по оценкам Бюро Переписи Населения США, наиболее быстрыми темпами росла численность населения графств, расположенных на расстоянии 70—80 км от крупных городов (ранее американцы предпочитали селиться в пригородах на расстоянии 30—50 км от городской черты). Однако, если в 1998 году баррель нефти стоил $11, то в 2008 году — около $100. Это, по мнению Клэра, и стало главной причиной экономических проблем в США и во многих других странах: потребители вынуждены больше тратить на нефть и меньше — на все остальное.
�сследование �нститута Энергии показало, что в долгосрочной перспективе энергетические идеи Картера не сработали. Уже в 1980-е годы многие проекты консервации энергии, появившиеся в 1970-е годы, были отброшены. В 1990-е годы цены на нефть резко понизились, что стало причиной стагнации в этой сфере. Возрождение началось в 2000-е годы, к этому времени были разработаны более-менее удачные энергосберегающие технологии и технологии альтернативной энергетики. По оценкам �нститута, прогресс в этой сфере до сих пор весьма незначителен. Энергосберегающие нормы до сих пор не закладываются в проекты новых промышленных предприятий. В сфере гражданского строительства подобные нормы существуют, однако они не являются обязательными — поэтому их периодически игнорируют. Однако ныне энергосбережение вновь становится одним из приоритетов США и других индустриально-развитых государств.
Опросы общественного мнения показывают, что американцы все больше обращают внимание на проблему экономии энергии. Так, исследование телекомпании CBS и газеты New York Times показало, что 68% американцев считают, что главным приоритетом властей страны должны стать усилия по экономии энергии (21% считают, что власти должны сконцентрироваться на увеличении объемов добычи нефти, газа и угля) — по сравнению с уровнем 2004 года число сторонников экономии выросло вдвое. 64% респондентов готовы платить более высокие налоги, чтобы полученные таким образом дополнительные средства направлялись на разработку новых технологий «зеленой энергетики».
�сследование Kettering Foundation показало, что ныне широкая публика и экспертное сообщество сходятся в одном: что энергию необходимо экономить. Однако простые смертные предпочитают простые решения: то есть, ограничение потребления. Эксперты предлагают идти более сложным путем — повсеместно и постоянно внедрять энергосберегающие технологии

Washington ProFile