Пик энергии “на пальцах”

Для старых читателей в статье вряд ли будет что-то новое, но новым этот ликбез по пику доступных энергоресурсов может быть полезен.

Сегодняшнее общество живёт по принципу каприза, можно получить всё, что угодно, если есть деньги. Мы не только можем получить всё, что захотим, но и выбросить это сразу же, если это “что-то” сломается. Мы привыкли верить, что для нас не существует лимита в заданных рамках и рост — суть нашего бытия. Мы считаем, что проблема получения того, что нам хочется, не является нашей проблемой. Но в процессе роста населения среднего класса, думаем ли мы как долго сможем использовать невозобновляемые конечные ресурсы в том же духе?!

Наша цивилизация до сегодняшнего дня была построена на невозобновляемых природных ресурсах и сделать мы это смогли благодаря источникам энергии — нефти, углю и газу. Этим ресурсам мы обязаны 160 годами развития.

График 1. Потребление энергетических ресурсов на душу населения в процентном соотношении 1850-2011 гг. (сверху вниз - атомная энергия, газ, нефть, уголь, ГЭС, дерево)

На данный момент общество получает энергию из нефти и её производных, что позволяет поддерживать промышленность на должном уровне. Всё зависит от нефти: от пищевой индустрии до производства пластика. Существуют и искусственные аналоги, однако они более дорогостоящие и не так эффективны. Повышение ВВП, потребление энергии и нефти взаимосвязаны и служат подтверждением данного тезиса. Мировая экономика зависит не просто от нефти, а от высококачественной нефти с высоким энергетическим КПД.

График 2. Соотношение роста ВВП, потребления энергии и нефти
 

Но не всё так радужно в нефтяном секторе. За 2000-2012 годы $2,6 трлн были инвестированы в нефтяную инфраструктуру CAPEX, но к росту добычи нефти это не привело (включая и добычу сланцевой нефти). Мировая добыча нефти и конденсатов находится в стагнации примерно с 2005 года. Проблема, которая возникает в этой связи - то, что прирост населения составил 13,8% (7,4 млрд человек по сравнению с 6,5 млрд в 2005). Источники добычи нетрадиционной нефти продолжают расти, чтобы удовлетворить спрос. Как следствие такие источники дороги и труднодобываемы.

Месторождения традиционной нефти становится всё труднее находить и разрабатывать. График 3 иллюстрирует картину нефтедобычи на самых крупных месторождениях.

График 3. Объёмы добычи крупнейших нефтяных месторождений

Однажды мировая добыча достигнет пика, а затем начнёт снижаться, вопрос только лишь в том когда это произойдёт. Добыча традиционной нефти достигла пика в 2006 году, этот факт признан Международным энергетическим агентством (IEA) в 2010 году. Что касается сланцевой нефти, то, по некоторым данным, она тоже приближается к пиковой отметке.

Однако сочетание традиционной и сланцевой добычи также скоро достигнут высшей отметки. Многосторонний анализ производства нефти был сделан аналитиком Гейлом Твербергом, который предсказал, что пик придётся на 2015 год. Другие полагают, что мы уже находимся в состоянии пост пика, к такому выводу пришли аналитики Energy Watch Group (EWG), утверждающие, что пик наступил ещё в 2012 году.

График 4. Традиционная и нетрадиционная добыча нефти

 

 

Газ также является важным ресурсом для производства. Поскольку производственные мощности нуждаются в большом количестве энергии, строятся газовые электростанции. Сложно собрать достоверную информацию относительно объёмов газовой добычи, но предполагается, что и эта отрасль достигла наивысшей отметки в 2011 году (данные могут оказаться неточными). Для удовлетворения спроса были изобретены альтернативные способы газодобычи - гидроразрыв пласта и газ угольных пластов. Эти нетрадиционные методы добычи вскоре должны заменить собой природный газ.

График 5. Прогноз добычи газа до 2030 года (WEO 2012 demand - прогноз потребления)
 

Уголь - ещё один важный ресурс, необходимый для выработки энергии. Часто электрические сети зависят от угля. По данным EWG, пик добычи угля наступит через 4 года, то есть придётся на 2020. Даже если эти расчёты не точны, поскольку для строительства электростанции требуется 5 лет, то нам всё же пора задуматься об альтернативном источнике энергии.

График 6. Мировая добыча газа

 

Каждый из источников энергии используется по-разному, поэтому не каждый можно заменить другим. Для сравнения все вышеприведённые источники энергии мы изобразили на графике 7.

График 7. Mtoe (Млн тонн условного топлива в нефтяном эквиваленте)

1 Mtoe= 7,1 млн баррелей нефти и конденсата

1 Mtoe= 10 млн баррелей сжиженного природного газа

1 Mtoe= 1,16 млрд баррелей куб м природного газа

1 Mtoe= 1,5 млн тонн твёрдых пород угля (1,8 млн тонн полубитуминозного угля)

1 Mtoe= 3 млн тонн бурого угля

1 Mtoe= 58 тонн урана

 

Общий пик энергоресурсов прогнозируется на 2017 год. А это означает, что промышленность, каковой она является на текущий момент, вынуждена будет перейти в режим экономии - это станет концом экономики, основанной на росте. В связи с этим для принятия соответствующих мер понадобилось бы не менее 20-ти лет, поэтому графики, представленные выше, являются достаточно серьёзными. Даже, если бы расчёты оказались неверными по истечении 10 лет, наше общество всё равно столкнулось бы со значительными трудностями.

 

Для того, чтобы понять насколько рентабельной стала бы замена того или иного источника энергии, используется индекс EROEI, который представляет собой отношение полученной энергии, пригодной для использования из того или иного источника к энергии, потраченной на её добычу.

 

Сразу после открытия нефти возврат энергии составлял 100 единиц за каждую потраченную на добычу. Сейчас это соотношение равняется 12-18:1. Альтернативные источники энергии дают ещё меньше. В Средневековой Европе EROEI равнялся приблизительно 1,5:1, для сегодняшнего же общества необходимое соотношение EROEI - 10:1.

 

График 8. Соотношение затраченной энергии к полученной (коэффициент EROEI)

Это означает, что у нас нет источника энергии столь же эффективного, как нефть. Замена нефти на сегодняшний день является просто непрактичной. В более простых выражениях, нефть — это масло завёрнутое в бекон, а альтернативные источники энергии просто листики салата. Вот почему пик нефти является таким важным вопросом на сегодняшний день. В условиях того, что пик нефти маячит на горизонте, решение может заключаться в фундаментальной модернизации современной системы экономики.

http://peakoil.com/consumption/the-implications-of-peak-energy