Электричество: реальная цена

Во многих богатых странах новый век принес изменение долговременной траектории цен на электричество: они выросли не только в пересчете на текущий курс, но и с поправкой на инфляцию. Тем не менее электричество остается весьма выгодным источником энергии – разумеется, с учетом национальных особенностей, которые обусловлены не только различием источников энергии, но и непрестанным государственным регулированием.

В ретроспективе мы видим очень важную закономерность, которая объясняет вездесущность электричества в современном мире. С учетом инфляции средняя стоимость бытовой электроэнергии (в ценах 2019 г.) в США снизилась с $ 4,81 за кВт·ч в 1902 г. (когда впервые стал доступным расчет среднего показателя по стране), до 30,5 цента (1950), затем до 12,2 цента (2000), а в 2019 г. она была чуть выше – 12,7 цента за кВт·ч. Относительное снижение составило более 97 %; другими словами, за один доллар сегодня можно купить в 38 раз больше электроэнергии, чем в 1902 г. Но за этот период времени средняя (опять-таки скорректированная на инфляцию) оплата труда в промышленности увеличилась почти в шесть раз, а это означает, что для домохозяйства «синего воротничка» электричество стало в 200 раз доступнее, чем почти 120 лет назад (реальная стоимость с поправкой на доходы составляет менее 0,5 % от уровня 1902 г.).

Но мы покупаем электричество, чтобы преобразовать его в свет, кинетическую энергию или тепло, и благодаря промежуточным улучшениям эффективности его конечное использование еще выгоднее – особенно в том, что касается освещения. В 1902 г. светоотдача у лампы накаливания с танталовой нитью составляла 7 лм/Вт, а в 2019 г. у светодиода с регулируемой яркостью – 89 лм/Вт. Это значит, что один люмен электрического света в домах, которыми владеют люди из рабочего класса, теперь примерно в 2500 раз доступнее, чем в начале XX в.

Сравнение по странам позволяет выявить неожиданные различия. В США бытовая электроэнергия дешевле, чем во всех остальных богатых странах, за исключением Канады и Норвегии, стран с высокими доходами населения и существенной долей генерации гидроэлектроэнергии (59 % и 95 % соответственно). При пересчете по преобладающему курсу валют цена электроэнергии для домохозяйств в США в среднем составляет около 55 % цены в ЕС, примерно половину от цены в Японии и менее 40 % цены в Германии. Цены на электроэнергию в Индии, Мексике, Турции и Южной Африке ниже, чем в США, если пересчитывать по официальному обменному курсу, – но гораздо выше, если брать паритет покупательной способности: в Индии они в два с лишним раза выше, а в Турции – почти в три.

Читая о резком падении цены на фотоэлементы (см. главу «Фотовольтаика: медленно, но верно») и в высшей степени конкурентной стоимости ветряных турбин, наивный наблюдатель может прийти к выводу, что растущая доля новых возобновляемых источников энергии (солнце и ветер) возвещает об эпохе снижения тарифов на электричество. Но в действительности происходит прямо противоположное. В Германии до 2000 г., пока не приняли масштабную и дорогую программу увеличения доли электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников (Energiewende, «Энергетический поворот»), тарифы на бытовую электроэнергию были низкими и постоянно снижались, достигнув минимума на уровне € 0,14/кВт·ч в 2000 г.

В 2015 г. объединенная мощность солнечных и ветровых электростанций в Германии достигла почти 84 ГВт, превысив мощность всех действующих электростанций на ископаемом топливе, а в марте 2019 г. возобновляемые источники давали более 20 % электроэнергии в стране – но тарифы на электричество выросли более чем вдвое, до € 0,29/кВт·ч. Таким образом, в крупнейшей экономике ЕС цены на электричество самые высокие, за исключением зависящей от ветра Дании (в 2018 г. 41 % электроэнергии в этой стране вырабатывали ветряные турбины), где цена выше, € 0,31/кВт·ч. Такой же контраст наблюдается в США. В Калифорнии, где постоянно растет доля возобновляемых источников, тарифы на электричество росли в пять раз быстрее, чем в среднем по стране, и сегодня они почти на 60 % выше этого показателя.

Переход на другие источники энергии: промедление неизбежно

В 1800 г. только в Великобритании, а также в нескольких местах Европы и Северного Китая жгли каменный уголь для обогрева: 98 % всей первичной энергии в мире давало топливо из биомассы, по большей части дерево и древесный уголь; в безлесных регионах для этого использовали солому и сушеный навоз. В 1900 г., когда добыча угля расширилась, а в Северной Америке и России начали добывать нефть и газ, биомасса обеспечивала половину первичной энергии в мире; в 1950 г. эта доля все еще составляла почти 30 %, а к началу XXI в. уменьшилась до 12 %, хотя во многих странах Черной Африки она превышает 80 %. Совершенно очевидно, что переход от использования нового углерода (в тканях растений) к старому (ископаемому) углероду в угле, сырой нефти и природном газе произошел не сразу.

Сейчас мы находимся на самых первых этапах гораздо бо- лее сложного перехода: декарбонизации мирового энергоснабжения, необходимой для того, чтобы избежать худших последствий глобального потепления. Вопреки общему мнению этот переход не такой быстрый, как внедрение сотовых телефонов. В абсолютных терминах мир увеличивает, а не уменьшает потребление углерода (см. главу «Углерод: камень преткновения»), а в относительных терминах мы хоть и достигли прогресса, но он измеряется однозначными числами.

Первая рамочная конвенция ООН об изменении климата была принята в 1992 г. В том году на ископаемое топливо (если привести топливо и электричество к общему знаменателю, как в ежегодном статистическом отчете компании BP) приходилось 86,6 % первичной энергии. В 2017 г. эта доля уменьшилась до 85,1 % – всего на 1,5 % за 25 лет.

Этот ключевой показатель темпов глобального энергетического перехода можно считать наиболее убедительным напоминанием о сохраняющейся зависимости всего мира от ископаемого углерода. Можно ли, учитывая ничтожное падение на 1,5 % за четверть века, за следующие 25–30 лет заменить 80 % первичной энергии во всем мире безуглеродными альтернативами, чтобы к 2050 г. приблизиться к нулевому использованию ископаемого углерода? Если мы не предпримем никаких действий, то не добьемся этой цели, и единственные правдоподобные сценарии – коллапс мировой экономики или переход на новые источники энергии со скоростью и масштабом, которые превышают наши сегодняшние возможности.

Людей, которые время от времени читают новости, вводят в заблуждение громкие заявления об успехах производства ветровой и солнечной электроэнергии. И действительно, эти возобновляемые источники непрерывно и успешно совершенствовались: в 1992 г. они обеспечивали только 0,5 % электроэнергии мира, а в 2017 г. их вклад составил уже 4,5 %. Но это значит, что на протяжении 25 лет декарбонизация производства электричества шла в основном за счет расширения доли ГЭС, а не за счет солнечных и ветровых электростанций. А поскольку на электричество приходится 27 % мирового энергопотребления, эти успехи обусловливают лишь небольшую долю сокращения выбросов углекислого газа.

Но сегодня производство солнечной и ветровой электроэнергии – это развитые отрасли, и новые мощности можно ввести в строй быстро, что повышает темпы декарбонизации электроснабжения. Тем не менее ряд ключевых секторов экономики в значительной степени зависит от ископаемого топлива, и у нас нет ни одной безуглеродной альтернативы, способной его заменить – быстро и в массовом масштабе. В число этих секторов входят перевозки на дальние расстояния (в настоящее время они почти полностью зависят от авиационного керосина для реактивных самолетов, а также дизеля, флотского мазута и сжиженного природного газа для контейнеровозов, балкеров и танкеров), выплавка более 1 млрд т чугуна (требуется кокс, получаемый из каменного угля, чтобы расплавить железную руду в доменной печи), производство более 4 млрд т цемента (его получают в гигантских вращающихся печах, в которых сжигается низкокачественное ископаемое топливо), синтез почти 200 млн тонн аммиака и примерно 300 млн тонн пластмассы (начиная со сложных соединений, получаемых из природного газа и сырой нефти) и отопление помещений (ныне здесь господствует природный газ).

И когда мы размышляем о переходе к другим источникам первичной энергии, мы должны учитывать именно эти реалии, а не принимать желаемое за действительное. Заместить миллиард тонн ископаемого углерода гораздо сложнее, чем увеличить продажи портативных электронных устройств более чем до миллиарда штук в год; со второй проблемой мы справились за несколько лет, а решение первой займет не одно десятилетие.