Тенденции развития мировой энергетики

Текущая ситуация как итог многовекового развития
 
В обозримом прошлом смена доминирующих энергоносителей в следующем порядке: мускульная сила и низкотехнологичные возобновляемые источники энергии (ВИЭ) - уголь - нефть – газ, которые использовались без ограничений. Во второй половине прошлого века в условиях опережающего развития промышленности, появления и развертывания новых энерго- и ресурсоёмких отраслей требовалось неуклонно наращивать производство энергии, обеспечивая безопасность и надежность энергопоставок. Опорой энергоснабжения являлось углеводородное топливо. В конце 60-х годов в ведущих государствах мира начала создаваться атомная электроэнергетика. За семь лет с 1967 г. по 1973 г. введено в эксплуатацию АЭС суммарной мощностью 31 ГВт, а в следующий семилетний период аналогичный показатель приблизился к отметке в 230 ГВт. 
За два десятилетия с 1950 г. по 1970 г. мировое потребление энергии сравнялось с соответствующим интегрированным показателем за предыдущие 100 лет, а за весь ХХ век человечество израсходовало энергии в количестве, сопоставимом с суммарным показателем за последние 2 тыс. лет.
Экспоненциальный рост производства и потребления энергии, осознание исчерпаемости природных ресурсов определили необходимость пересмотра подходов к развитию энергетики. В тот период времени просматривался переход от газа к атомной энергии, а в отдаленном будущем – к солнечной энергии и водороду (вырабатываемому на базе атомной электроэнергии) как доминирующим энергоносителям. Для контроля за использованием энергии в странах нетто-импортерах нефти стали широко применяться удельные показатели (характеризующие расход энергии на единицу продукции, душу населения).
Инциденты различной тяжести и катастрофы, произошедшие на АЭС во второй половине ХХ века (в США и СССР в 70-80 гг.) и в конце 2000-х годов (в Японии в 2010 г.) привели к повторному пересмотру планов на будущее. Отметим, одной из основных причин аварий на АЭС являлся человеческий фактор (нарушение инструкций, недооценка рисков, т.е. беспечность персонала и ответственных лиц).
 Акценты в энергетической политике сместились на газовую отрасль (этот феномен получил название «газовая» пауза), а приоритетными направлениями определены ресурсосбережение, энергоэффективность и ВИЭ (это были не новые идеи – примерно с середины прошлого века развитием соответствующих технологий занимались капиталистические страны и государства социалистического сообщества).
В 2010 г. ведущая экономика Евросоюза ФРГ первой в мире совершила «энергетический поворот» - отказалась от использования атомной электроэнергии в период после 2022 года, сфокусировала энергетическую политику на возобновляемой энергетике, энергоэффективности, сокращении объема выбросов «парниковых» газов, снижении зависимости от импорта энергоносителей. Ожидается, что по завершении этого манёвра Германия резко снизит зависимость от ввоза радиоактивных материалов (останется потребность лишь со стороны медицинской промышленности и научных лабораторий атомной отрасли), перенесет на соседние государства бремя эксплуатации АЭС, поставляющих электроэнергию по низкой цене. Вместе с тем, расширение крупных ВИЭ-мощностей (ветроэнергетических установок морского базирования, а также сухопутных ветропарков), повышает риски для энергоемких производств и других объектов - заводов, крупных вычислительных центров и хранилищ цифровой информации, транспорта, элементов инфраструктуры.
Данные, характеризующие мировое потребление энергии, представлены в таблицах 1 и 2.


Таблица 1. Потребление первичной энергии в мире (млрд. т. н.э.) и структура расходной части энергобаланса (удельный вес, %) в 1950 г., 2007 г. и 2017 г.

	1950 г.	2007 г.	2017 г.	Изменение в 2017 г. по сравнению с 1950 г. (п.п.)
Потребление первичной энергии	около 2,8	11,6	13,5	рост более чем в 5 раз
Структура энергобаланса
Всего	100	100	100	…
Уголь	61,5	29,8	28,0	-33,5
Нефть	26,9	36,0	34,2	7,3
Газ	10,0	21,9	23,4	13,4 (рост более чем в два раза)
ГЭС большой и средней мощности	1,6	6,0	6,8	5,2 (рост в 4 раза)
АЭС	…	5,4	4,4	4,4
ВИЭ	…	0,9	3,6	3,6

Источник: рассчитано автором
Таблица 2. Энергоресурсы и подходы к их потреблению в зависимости от типа организации общества

Тип организации общества	Основные черты социума	Базовые энергоресурсы и подходы к их использованию
Общество поколений 1.0 и 2.0	Увеличение численности поселений, развитие сельского хозяйства	Мускульная сила животных и человека, силы природы, природное топливо – без ограничений
Общество 3.0	Индустриализация, промышленное производство товаров	Углеводороды, без ограничений
Общество 4.0	Компьютеризация, развитие науки и техники, зарождение и становление киберфизических технологий	Углеводороды, гидро- и атомная энергия –оптимизация (сдерживание), контроль по удельным показателям - на душу населения, единицу товара/услуги
Общество 5.0	Суперинтеллект социума, выход за пределы индустрии, интеграция физического и киберпространства, искусственный технический интеллект и др.– широкое внедрение	Углеводороды, атомная энергия, ВИЭ, оптимизация (сокращение) производства и потребления в абсолютном выражении
Общество 6.0 и выше	…	Энергия окружающего мира, вероятный принцип: от производителя по возможностям, потребителю – согласно нуждам

Источник: составлено автором.


Текущую ситуацию можно охарактеризовать следующим образом. За последние 80 лет глобальный спрос на энергию вырос более чем в пять раз, при этом темпы прироста потребления замедлились примерно в три раза (до 2% в год). Экономики ОЭСР стабилизировали или снизили энергопотребление, а их доля в расходной части мирового энергобаланса сократилась до 42% (в 60-х годах – около 70%).
Структура мирового потребления изменилась, но углеводородное топливо осталось ключевым источником энергии. Об этом свидетельствуют следующие показатели. В середине ХХ века доминировали уголь (60%) и нефть (27%), на долю газа приходилось 10%, а удельный вес неуглеродных источников энергии, представленных гидроэлектростанциями, составил около 2%.
К началу 2018 г. аналогичные показатели были следующими: доля угля сократилась до 28%, нефти – выросла до 34%, рыночная ниша газа расширилась более чем в два раза - с 10% до 23%. В целом, в мировой системе энергоснабжения удельный вес углеводородов составил 85%.
Природные запасы «дешевого» углеводородного сырья закончились в подавляющем большинстве добывающих государств, кроме стран Ближнего и Среднего Востока - традиционных нетто-экспортеров нефти. Новые способы разведки и производства, опирающиеся на цифровые и космические технологии (моделирование структуры подземных/подводных слоев недр, гидроразрыв пласта, бурение со значительным отходом от вертикали, на морском шельфе и в глубинах Мирового океана, в условиях низких, сверхнизких температур и опасной ледовой обстановки, прохождение пластов с аномально высоким давлением и температурой на глубинах в несколько километров, разработка истощенных месторождений и др.), расширили экономические рамки производства жидкого и газообразного ископаемого топлива .
 
Низкоуглеродные источники энергии укрепили позиции. Их удельный вес вырос с 1,6% до 15%. Дальнейшее развитие этого направления сдерживается по ряду причин. Расширение мощностей ГЭС большой и средней мощности (более 5 МВт) затруднено ввиду природных и социально-экономических ограничений. Атомная электроэнергетика продолжает совершенствовать системы безопасности атомных реакторов и разрабатывает пути преодоления ресурсной проблемы (конечности природных запасов урана, разработка которых рентабельна). Уязвимость возобновляемой энергетики, сферы энергоэффективности определяется их высокой зависимостью от политической и экономической поддержки государств и международных институтов, которая является главной движущей силой их развития.