В США, где не проявляют особого интереса к строительству новых плотин, наблюдается возрождение интереса к установке генерирующих мощностей на плотинах, построенных для других целей, и наращиванию мощностей на уже существующих гидроэлектростанциях. Если интерес к энергетике, основанной на энергии приливов и волн, будет по-прежнему расти, к 2020 г. дополнительные мощности, полученные за счет использования гидроэнергии, энергии приливов и волн, запросто могут превысить те 400 гигаватт, которые необходимы для достижения целей, которые предусматривает План Б[486].
ЭНЕРГЕТИКА МИРОВОЙ ЭКОНОМИКИ В 2020 г.
Как уже отмечалось в этой главе, переход от угля, нефти и газа к энергии ветра, солнечной энергии и геотермальной энергии уже идет полным ходом. В старой экономике энергию получают за счет сжигания чего-то — нефти, угля или природного газа, что приводит к выбросам углерода. Новая энергетическая экономика обуздывает энергию ветра, энергию, которую дает Солнце, и тепло, исходящее из земных глубин. Новую экономику будет по большей части двигать электричество. Помимо использования электричества для освещения и питания бытовых приборов, в новой экономике электричество будут широко использовать на транспорте и для обогрева и охлаждения зданий. Разрушающее климат ископаемое топливо постепенно исчезнет по мере того, как страны станут переходить на чистые виды энергии, стабилизирующие климат, — на неистощимые источники энергии.
Отказ от ископаемых видов топлива начинается с сектора производства электричества. В этом секторе к 2020 г. будет построено 5300 гигаватт мощностей, работающих на новых, возобновляемых источниках энергии. Более половины этих мощностей будет работать на энергии ветра. Этих мощностей будет достаточно для того, чтобы полностью отказаться от угля, нефти и 70 % природного газа, которые ныне сжигают для производства электричества. Кроме того, к 2020 г. добавится примерно 1500 гигаватт мощностей, работающих на тепловой энергии. Две трети этой энергии будут получены за счет монтируемых на крышах солнечных водонагревателей и обогревателей помещений, что приведет к резкому снижению использования нефти и газа для обогрева помещений и нагревания воды (табл. 5–1)[487].
Глядя на масштабные сдвиги, которые должны произойти для того, чтобы достичь энергетической экономики, предусматриваемой Планом Б, следует подчеркнуть, что производство электричества за счет сжигания ископаемого топлива должно сократиться за указанный период на 90 %. Это сокращение более чем нейтрализуется пятикратным увеличением производства электроэнергии за счет возобновляемых источников. В транспортном секторе использование энергии, получаемой за счет сожжения ископаемого топлива, сократится на 70 %. Это сокращение будет достигнуто за счет перехода на электромобили и автомашины с высокоэффективными гибридными двигателями, работающими почти исключительно на электричестве, которое полностью получено из возобновляемых источников. Также сокращение будет достигнуто за счет перехода железных дорог к электрической тяге, которая эффективнее дизельной тяги. Многие здания будут потреблять только электричество, т. е. будут отапливаться, охлаждаться и освещаться исключительно за счет электричества, генерируемого благодаря возобновляемым источникам, без сожжения углерода.
Таблица 5–1
Мировой потенциал возобновляемых источников энергии в 2008 г. и цели Плана Б на 2020 г.
Источник: см. примечание 110.
На уровне стран и регионов энергетика будет определяться уникальным сочетанием местных возобновляемых ресурсов энергии. Вероятно, некоторые страны (такие, как США, Турция и Китай) будут полагаться на широкий спектр возобновляемых источников энергии — энергию ветра, Солнца и геотермальную энергию, но скорее всего, главным источником энергии в этих странах станет ветер, улавливаемый как на суше, так и в море.
В июне 2009 г. Сяо Дзинью, директор китайского Национального центра климата, заявил, что Китай обладает потенциалом производства 1200 гигаватт электроэнергии с помощью ветра. Сравните этот потенциал с ныне существующими электрогенерирующими мощностями, равными 790 гигаваттам. Сяо отметил, что приведенная им новая оценка «гарантирует удовлетворение всех потребностей страны в электричестве только за счет ветра». Кроме того, в исследовании выявлена возможность производства еще 250 гигаватт электроэнергии за счет потенциала морских ветров. Высокопоставленный китайский чиновник ранее заявлял о том, что к 2020 г. производство электроэнергии с помощью ветра достигнет 100 мегаватт. Это означает, что генерирование электричества с помощью ветра задолго до этого времени превзойдет производство электричества на атомных станциях[488].
Другие страны, в том числе Испания, Алжир, Египет, Индия и Мексика, будут обеспечивать свои экономики электричеством за счет, главным образом, станций, использующих тепловую энергию солнечных лучей, и станций, преобразующих энергию солнечного света. Для Исландии, Индонезии, Японии и Филиппин главным источником получения электричества станет геотермальная энергия. Наконец, существует третья группа стран, включающая Норвегию, Демократическую Республику Конго и Непал. В этих странах основной упор будут делать на гидроэнергию. Разумеется, повсюду будут дополнительно использоваться такие технологии, как устанавливаемые на крышах нагреватели воды, работающие на солнечной энергии.
При осуществлении задач, которые ставит План Б в области энергетики на 2020 г., США будут получать 44 % электроэнергии за счет энергии ветра. Станции, работающие на геотермальной энергии, обеспечат еще 11 % электроэнергии. Фотоэлектрические батареи, большая часть которых будет смонтирована на крышах, будут давать 8 % электричества, а станции, преобразующие тепловую энергию солнечных лучей, — 5 %. Примерно 7 % электроэнергии дадут гидроэлектростанции. Остающиеся 25 % дадут, перечисляю в порядке убывания, атомные электростанции, биомасса и природный газ (мощности см. в табл. 5–2)[489].
По мере развития этого перехода к другим источникам энергии до неузнаваемости преобразится и система транспортировки энергии от источника до потребителя. В старой энергетической экономике нефть доставлялась с месторождений потребителям или в порты, где ее перегружали на танкеры, через трубопроводы. Доставкой нефти из Персидского залива на рынки всех континентов занимается огромный танкерный флот.
Техас предлагает модель построения системы энергообеспечения, в которой используют возобновляемые источники энергии. Комиссия по коммунальным услугам Техаса провела обследование, показавшее, что в штате есть два района концентрации производства электроэнергии с помощью ветра. Один из этих районов находится в западном Техасе, другой — в районе штата, вклинивающемся между штатами Оклахома и Нью-Мексико. Комиссия построила скоординированную сеть высоковольтных передач, связавшую эти районы с центрами потребления электроэнергии, такими как Даллас-Форт-Уэрт и Сан-Антонио. Вложив 5 млрд долларов в строительство линий передач длиной 2900 миль, власти штата создали условия, позволяющие использовать 18 500 мегаватт мощностей, генерирующих электроэнергию с помощью ветра, только в двух указанных районах. Этой энергии достаточно для обеспечения половины населения штата, насчитывающего 24 млн человек[490].
Крупные частные и муниципальные инвесторы уже предлагают построить эффективные высоковольтные линии передач постоянного тока, связывающие районы, богатые энергией ветра, с центрами потребления. Например, компания TransCanada предлагает построить две линии высоковольтных передач — линию «Зефир», которая свяжет богатый энергией ветра штат Вайоминг с рынком Калифорнии, и линию «Чинук», которая свяжет богатый энергией ветра штат Монтана с той же Калифорнией. Эти линии, обе длиной примерно в 1000 миль, разработаны для передачи примерно 3000 мегаватт электроэнергии, произведенной с помощью ветра[491].
На Северо-западной равнине и на Среднем Западе компания ITC Holdings Corporation предлагает построить линию, которую называют Green Power Express. Этот план предусматривает инвестиции в строительство высоковольтной линии длиной 3000 миль для передачи 12 000 мегаватт генерированной с помощью ветра электроэнергии из штатов Северная Дакота, Южная Дакота, Айова и Миннесота в промышленный район Среднего Запада с большей плотностью населения. Эти первые мощные линии передач могут со временем стать элементами национальной сети, которую хочет создать министр энергетики США Стивен Чу[492].
Таблица 5–2