Как избежать климатических катастроф?: План Б 4.0: спасение цивилизации

Вторая энергетическая революция заключается в переходе от экономики, основанной на сжигании нефти, угля и природного газа, к экономике, базирующейся на энергии ветра, солнечных лучей и геотермальной энергии. Революция эта только начинается, но стремительно набирает темпы. В Европе электрогенерирующие мощности, использующие энергию ветра, солнца и других возобновляемых источников, уже сейчас на порядок превосходят мощности, получаемые от ископаемых источников энергии. В 2008 г. в Соединенных Штатах прирост производства электроэнергии на 8400 мегаватт, полученный за счет работающих на энергии ветра мощностей, существенно превзошел прирост производства электороэнергии на мощностях, работающих на угле (1400 мегаватт). Ядерная энергетика также постепенно сдает свои позиции. В 2008 г. объемы выработки электроэнергии на атомных станциях сокращались по всему миру, в то время как мощности, работающие на энергии ветра, увеличили производство электроэнергии до 27 000 мегаватт, что достаточно для снабжения электричеством 8 млн американских домов. Мир быстро меняется [263] .

263

Global Wind Energy Council, Global Wind 2008 Report (Brussels, 2009), pp. 3, 56; Erik Shuster, Tracking New Coal-Fired Power Plants (Pittsburgh, PA: U. S. Department of Energy (DOE), National Energy Technology Laboratory, January 2009); “Nuclear Dips in 2008”, World Nuclear News, 29 May 2009; один мегаватт установленной мощности, генерирующей энергию с помощью ветра, вырабатывает достаточно электроэнергии для снабжения 300 домов — см.: American Wind Energy Association “U. S. Wind Energy Installations Reach New Milestone” (Washington, DC, 14 August 2006), press release; число домов вычислено на основе данных о среднем размере домашнего хозяйства в США, полученных из публикации: U. S. Census Bureau “2005–2007 American Community Survey 3-Year Estimates — Data Profile Highlights” — см.: factfinder.census.gov/servlet/ACSSAFFFacts (просмотрено 9 апреля 2009 г.) и данным о населении из электронной базы данных того же Бюро State and Country QuickFacts, обновленной 20 февраля 2009 г. — см.: quickfacts.census.gov.

Для начала в рамках этой главы дадим краткое описание задачи Плана Б добиться общего снижения выбросов углекислого газа, а также подробно рассмотрим отдельные составляющие первой энергетической революции, заключающейся в рывке к повсеместному повышению энергетической эффективности. На вопросах же перехода к экономике, основанной на солнечной, ветровой и геотермальной энергетике, остановимся подробнее в следующей, пятой главе.

Реализация Плана Б подразумевает сокращение нетто-выбросов двуокиси углерода (СО₂) на 80 % к 2020 г. Такое сокращение должно удержать уровень СО₂ в атмосфере на отметке ниже 400 единиц на миллион. Соответственно, допускается лишь небольшое (к отмеченным в 2008 г. 386 единицам) увеличение содержания СО₂ в атмосфере [264] .

264

Поведение двуокиси углерода смоделировано на основе данных о продуктах горения ископаемых видов топлива, приведенных в работе: Tom Boden, Gregg Marland, “Global CO2 Emissions from Fossil-Fuel Burning, Cement Manufacture, and Gas Flaring: 1751 — 06” и “Preliminary 2006–2007 Global and National Estimates by Extrapolation”, обе работы опубликованы в сборнике: Carbon Dioxide Information and Analysis Center (CDIAC), Fossil Fuel CO2 Emissions (Oak Ridge, TN: Oak Ridge National Laboratory (ORNL), 2009), а также на основе данных об изменении выбросов в зависимости от изменения характера землепользования, приведенных в статье R. A. Houghton, “Carbon Flux to the Atmosphere from Land-Use Changes” — см.: CDIAC, Trends: A Compendium of Data on Global change (Oak Ridge, TN: ORNL, 2008), ниспадающая кривая приведена в J. Hansen и др., “Dangerous Human-Made Interference with Climate: A GISS ModelE Study”, Atmospheric Chemistry and Physics, vol. 7 (2007), pp. 2, 287–312; данные о текущей концентрации СО2 в атмосфере взяты из статьи: Pieter Tans, “Trends in Atmospheric Carbon Dioxide — Mauna Loa”, National Oceanic and Atmospheric Administration, Earth System Research Laboratory, — см.: www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends просмотрена автором 7 апреля 2009.

Это, в свою очередь, послужит прологом к постепенному снижению концентрации СО₂ до уровня в 350 единиц, который Джеймс Хансен и другие ученые-климатологи полагают необходимым, чтобы избежать неконтролируемого изменения климата. Кроме того, достижение этой цели поможет свести к минимуму будущее повышение температуры. Подобная кардинальная реструктуризация экономики в сроки, достаточные для предотвращения катастрофических нарушений климата, может показаться трудновыполнимой, но сможем ли мы смотреть в глаза будущему поколению, если даже не попытаемся провести такую перестройку? [265]

265

James Hansen et al., “Target Atmospheric CO2: Where Should Humanity Aim?” Open Atmospheric Science Journal, vol. 2 (15 October 2008), pp. 217–231.

О необходимости перестройки мировой энергетической экономики нас предупреждают множество тревожных явлений — как уже очевидных, так и пока малоизвестных. Все более сильные опасения вызывают изменение климата, ненадежность обеспечения мира нефтью, растущий уровень нестабильности цен на ископаемое топливо, а также финансовые расходы, связанные с импортом нефти.

Недавний всемирный экономический спад и рекордное число молодых людей, вступающих в трудоспособный возраст в развивающихся странах, сделали трудоемкость одной из задач, подлежащих учету при выработке энергетической политики. Повышение энергетической эффективности и развитие возобновляемых источников энергии — более трудоемкие альтернативы сжиганию ископаемого топлива. Более того, очевидно, что страны и компании, действующие на передовой развития новых энергетических технологий, в будущем будут иметь большие конкурентные преимущества на мировых рынках [266] .

266

Lester R. Brown, “Creating New Jobs, Cutting Carbon Emissions, and Reducing Oil Imports by Investing in Renewable Energy and Energy Efficiency”, Plan B Update (Washington, DC: Earth Policy Institute, 11 December 2008).

Задача Плана Б в области энергетики проста и понятна. Мы продолжаем повышать уровень энергетической эффективности, чтобы нейтрализовать за счет этого весь прогнозируемый прирост энергопотребления с настоящего момента и до 2020 г. В то же время мы обращаемся к энергии ветра, Солнца, геотермальной энергии и прочим возобновляемым источникам энергии с целью прекратить использование нефти, угля и природного газа. В результате План Б намечает переход от ископаемых энергоносителей к возобновляемым источникам энергии к 2020 г. Сложно? Да. Невозможно? Нет!

Стивен Пакала и Роберт Соколов из Принстонского университета подготовили своеобразный плацдарм для осуществления Плана Б, опубликовав в 2004 г. в журнале Science статью, в которой предложили способы сокращения в ближайшие 50 лет годового объема выбросов углерода от сжигания ископаемых видов топлива до 7 млрд т в год вместо увеличения этого объема до 14 млрд т, что произойдет, если не вмешаться в происходящее. Ученые поставили перед собой задачу найти способ предотвращения роста концентрации СО₂ в атмосфере, равнявшейся в то время 375 единицам, выше уровня в 500 единиц [267] .

267

S. Pacala, R. Socolow, “Stabilizing Wedges: Solving the Climate Problem for the Next 50 Years with Current Technologies”, Science, vol. 305 (13 August 2004), pp. 968–972.

Пакала и Соколов описали 15 работающих технологий, включая увеличение эффективности производства энергии за счет различных возобновляемых источников, каждый из которых может сократить объем выбросов углекислого газа на 1 млрд т к 2054 г. Для предотвращения увеличения количества выбросов с настоящего момента и до 2054 г. можно использовать комбинацию любых из этих вариантов. Авторы также предположили, что развитие технологий позволит сократить ежегодный объем выбросов углекислого газа еще на 2 млрд т к 2104 г., вплоть до уровня, когда весь объем выхлопов сможет быть поглощен природными абсорбентами на суше и в океанах [268] .

268

Так же.

Интеллектуальный эксперимент Пакалы–Соколова был не планом и не проектом, а, скорее, концептуализацией, чрезвычайно удобной для любого аналитика, пытающегося представить себе будущие взаимоотношения энергетики и климата. Сейчас настало время выбрать наиболее многообещающие энергетические технологии и выстроить действенный план по снижению выбросов углекислого газа. А поскольку климат меняется намного быстрее, чем предполагалось еще пару лет назад, необходимо остановить рост выбросов углерода в атмосферу на уровне не 500 единиц к 2054 г., а 400 единиц к 2020 г. И первое, на что в связи с этим стоит обратить внимание, это огромный потенциал повышения энергетической эффективности освещения [269] .

269

International Alliance of Research Universities, Climate Change: Global Risks, Challenges and Decisions, Synthesis Report from International Scientific Congress (Copenhagen: University of Copenhagen, 2009).

РЕВОЛЮЦИЯ В ТЕХНОЛОГИИ ОСВЕЩЕНИЯ

Индустрия освещения сейчас действительно находится на пороге настоящей революции новых технологий. Возможно, самым быстрым и выгодным способом сократить потребление электроэнергии во всем мире будет просто смена лампочек.

Первый успех в этом направлении был достигнут благодаря появлению компактных люминесцентных ламп, потребляющих на 75 % энергии меньше, чем устаревшие лампы накаливания. Замена неэффективных ламп накаливания, которые по-прежнему в ходу по всему миру, новыми энергосберегающими лампами позволит на три четверти сократить затраты энергии на освещение. За время своей службы каждая стандартная 13-ваттная компактная люминесцентная лампа сократит счета на электричество примерно на 30 долларов. И хотя лампа может стоить в два раза дороже обычной лампочки накаливания, срок ее службы в 10 раз дольше. Экономия энергии за весь срок службы от каждой такой лампочки по сравнению с лампочкой накаливания эквивалентна 200 фунтам (91 кг) угля. Или другое, еще более наглядное сопоставление: энергии, сэкономленной благодаря замене 100-ваттной лампы накаливания на равную ей энергосберегающую, достаточно для того, чтобы автомобиль Toyota Prius c гибридным двигателем доехал от Нью-Йорка до Сан-Франциско [270] .

270

U. S. Environmental Protection Agency (EPA) and DOE, “Energy Star Change a Light, Change the World”, fact sheet (Washington DC: 23 April 2007); Larry Kinney, Lighting Systems in Southwestern Homes: Problems and Opportunities, prepared for DOE Building America Program through the Midwest Research Institute, National Renewable Energy Laboratory (NREL) (Boulder, CO: Southwest Energy Efficiency Project, June 2005), pp. 4–5.

Производство энергосберегающих ламп в Китае, составляющее 85 % всего мирового производства, выросло с 750 млн единиц в 2001 г. до 2,4 млрд в 2006 г. Продажи компактных люминесцентных ламп в США возросли с 21 млн штук в 2000 г. до 397 млн в 2007 г. Из приблизительно 4,7 млрд патронов под лампочки в США около миллиарда может похвастаться наличием компактных люминесцентных ламп [271] .

Мир, вероятно, приближается к тому, что лампы накаливания будут запрещены повсеместно. В феврале 2007 г. Австралия объявила, что она свернет продажи ламп накаливания к 2010 г. и заменит их компактными люминесцентным лампами. Примеру Австралии последовала Канада, где 2012 г. установлен как срок окончательного отказа от лам накаливания. В начале 2009 г. Европейский союз (ЕС) запретил продажу ламп накаливания, что позволит сэкономить среднему потребителю ЕС порядка 25–50 евро в год [272] .

271

Alice McKeown, “Strong growth in compact Fluorescent Bulbs Reduces Electricity Demand”, Vital Signs Online (Washington, DC: Worldwatch Institute, 27 October 2008); “Alliance Calls for Only Energy-Efficient Lighting in U. S. Market by 2016, Joins Coalition Dedicated to Achieving Goal”, press release (Washington, DC: Alliance to Save Energy, 14 March 2007); DOE, Big Results, Bigger Potential: CFL Market Profile (Washington, DC: Energy Star, March 2009).

272

Ministry for the Environment and Natural Resources, “World First! Australia Slashes Greenhouse Gases from Inefficient Lighting”, press release (Canberra, Australia: 20 February 2007); Rob Gillies, “Canada Announces Greenhouse Gas Targets”, Associated Press, 25 April 2007; European Parliament, “Incandescent Light Bulbs: Environment Committee Backs Phase-Out Plan”, press release (Brussels: 17 February 2009).

Бразилия, столкнувшаяся с нехваткой электроэнергии в 2000–2002 гг., отреагировала на этот дефицит масштабным планом по замене ламп накаливания на энергосберегающие. В результате приблизительно половина патронов страны оборудованы этими эффективными лампочками. В 2007 г. Китай, в сотрудничестве с Всемирным экологическим фондом, обнародовал план по замене всех своих ламп накаливания энергосберегающими лампами в течение десяти лет. Индия планирует вывести из обращения лампы накаливания к 2012 г. [273] .

273

International Energy Agency (IEA), Light’s Labour’s Lost: Policies for Energy-Efficient Lighting (Paris: 2006), p. 375; Deborah Zabarenko, “China to Switch to Energy-Efficient Lightbulbs”, Reuters, 3 October 2007; Greenpeace India, “India’s Light Bulb Phase Out: Setting a Smart Example”, press release (New Delhi: 25 February 2009).