Энергия «Эпохи Изобилия»: от сланцевой революции к ренессансу угля

Введение: Вместо нефтяного голода – углеводородное изобилие

Перемены в энергетическом секторе экономики, произошедшие за последние несколько лет, удивительны.

Еще совсем недавно картина приближающегося нефтяного голода пугала воображение не только далеких от естественных наук обывателей, но и серьезных ученых. «Петроапокалипсис» казался неизбежным; автор научного бестселлера 2003 года «Конец вечеринки: нефть, война и судьба индустриальных обществ» Ричард Хейнберг, опираясь на математические выкладки и данные геологоразведки, в пух и прах громил робких оптимистов, надеявшихся, что технологические усовершенствования сделают возможными восстановление запасов углеводородов. «Этой новой добычи почти наверняка будет недостаточно, чтобы компенсировать сокращение существующих запасов нефти и удовлетворить растущий мировой спрос», - утверждал он. Точку зрения Хейнберга в той или иной степени разделяли многие специалисты: день, когда нефть закончится, еще был скрыт туманами будущего, но в том, что он наступит в этом веке, мало кто сомневался.

Предполагалось, что человечество спасут новые источники энергии. Больше всего надежд возлагали на управляемый термоядерный синтез, но ставки делались и на биотопливо, и, в меньшей степени, на экологически чистые источники энергии (ветряки, солнечные батареи и так далее).

Действительность оказалась куда как проще и грубее. Широкое применение технологии горизонтального бурения (впервые разработанной инженерами компании Boeing) и гидроразрыва пласта сделали возможным масштабное промышленное производство углеводородов из сланцев. «Сланцевая революция» за несколько лет вывела США в число лидеров рынка сжиженного природного газа (СПГ). Ожидания нефтяного коллапса сменились предвкушением грядущего углеводородного изобилия (смотрите на Terra America – «Нефтяное изобилие или нефтяное проклятие?»). А вслед за этим стали раздаваться голоса, призывающие к реиндустриализации Америки – страны, которая некогда была лидером мирового промышленного производства, но уступила эту честь энергичным азиатским «тиграм» и «драконам». Главный козырь Юго-Восточной Азии – дешевая рабочая сила – внезапно оказался под ударом американского «джокера» – почти неисчерпаемой и крайне дешевой энергии.

Возвращение промышленного производства на территорию США теперь стало экономически оправданным – но реальны ли эти перспективы? Ведь, утратив лидерство в индустриальной сфере, США продолжают оставаться флагманом постиндустриального мира – мира информационных технологий, высокоорганизованных дата-центров, облачных провайдеров, виртуальных сетей. И эти технологии также нуждаются в энергетических ресурсах. Более того, постоянное увеличение объемов хранящейся в дата-центрах и циркулирующей в сетях информации будет требовать привлечения все новых и новых энергетических ресурсов. Приведет ли это к возникновению нового сектора энергетики, который будет обеспечивать бесперебойную подачу электроэнергии для функционирования этих центров, и что за энергоресурсы будут использоваться для решения этой задачи?

Это лишь небольшая часть вопросов, которые возникают в связи со сменой «энергетической парадигмы». Эпоха углеводородного изобилия создает, возможно, не меньше проблем, чем несостоявшийся «нефтяной коллапс», хотя проблемы эти, конечно, совсем другого рода. Чтобы разобраться в новых вызовах «эры изобилия», Terra America обратилась к нескольким специалистам по энергетической политике и информационным технологиям: президенту Института экономической стратегии (США) Клайду Престовицу, профессору Городского колледжа Городского университета Нью-Йорка Джудит Штайн, профессору Школы бизнеса  университета г. Ренн (Франция) Томасу Макнамаре и профессору Стэнфордского университета Джонатану Куми. На основе полученных ответов можно составить любопытную картину перспектив «новой энергетики» в США. Использование интересных исследований в сфере информационных технологий, нашедших свое отражение в ряде статей, автором (или соавтором) которых также является Джонатан Куми, делает эту картину еще более объемной. Наконец, ответы, полученные от Агентства по защите окружающей среды (EPA) – американского федерального правительственного ведомства – отражают официальную точку зрения властей США на проблему энергетического обеспечения информационных технологий.

Сланцевая революция: «за» и «против».

В отношении «сланцевой революции» мнения экспертов разделились. Престовиц и Штайн считают, что она сделает Америку энергетически независимой.

«Проблем с энергоресурсами нет, потому что США становится ведущим мировым производителем энергии. Это настоящая революция в США: благодаря разработке месторождений сланцевого газа и нефти Америка вскоре станет энергетически независимой, и энергия будет очень дешевой или намного более дешевой в Штатах, чем где-либо еще», – предполагает Престовиц.

«Я думаю, большинство производителей с воодушевлением смотрят на сланцевый газ. Конечно, Вы можете найти компании, у которых нет потребности в большом количестве энергии – Google, например. Есть и такие, которые полны энтузиазма в отношении зеленой энергии. Но, я думаю, большинство производителей согласится, что в ближайшем будущем предпочтительным видом топлива будет нефть – в данном случае, сланцевая нефть», – соглашается с ним Джудит Штайн.

В подобном подходе, разумеется, есть свой резон: низкая внутренняя спотовая цена на рынке американского СПГ, определяющаяся узлом Henry Hub^[1], позволяет использовать для нужд экономики практически неограниченные объемы сланцевого газа. В то же время, значительный разрыв между спотовыми ценами на газ в США и в ЕС (где цены в 2,5 раза выше американских), не говоря уже о Японии (там цены выше в 4,5 раза) вряд ли выгоден самим американским производителям.

«Мы уже сейчас видим, что цены на газ упали, – констатирует Томас Макнамара. – Цены уже упали – и это только потому, что планируется строительство огромных терминалов. Австралия строит огромный терминал для сжиженного газа, сжатого газа... Говорят, что Соединенные Штаты будут строить терминал. Поэтому, похоже, мы уже сейчас наблюдаем падение цен, обусловленное этим ожидаемым увеличением производства газа. Если цена упадет слишком сильно, мы не увидим строительства большинства из этих заводов, потому что цена не будет оправдывать инвестиций. Может быть, для местного использования терминалы и будут построены, но на глобальном уровне  не думаю, что это случится, если цены упадут».

Вопрос экспорта американского газа на внешние рынки также является довольно дискуссионным. Президент США Барак Обама провозгласил курс на превращение страны в нетто-экспортера СПГ, и это явно указывает на то, что Белый дом поддерживает увеличение экспорта газа из США, в том числе и в страны, с которыми у США нет соглашений о свободной торговле^[2]. Однако внутри США существует довольно влиятельная оппозиция этому курсу, представленная в основном химическими промышленными группами.

«Американские производители, которым выгодно иметь дешевый газ, предпочли бы, чтобы экспорта не было, поскольку, естественно, это позволило бы держать цены в США на более низком уровне. То есть это своего рода борьба между промышленниками, которым необходима электроэнергия для производства, и которые хотят иметь дешевый газ, и производителями газа, которые хотят продавать его по более высокой цене и экспортировать в другие страны», – объясняет Престовиц. «Этот факт (наличие дешевой энергии, - К.Б.) будет более значим для химической промышленности, чем для какой-либо другой», – подтверждает Штайн.

Теоретические выкладки подтверждаются фактами: по информации Financial Times, представители шести крупных промышленных групп США, в том числе Dow Chemical, Huntsman и Alcoa, подготовили обращение, в котором заявили, что опасаются роста экспорта СПГ, так как это может сильно ударить по экономике США.

Разработка сланцевых углеводородов является предметом межпартийного консенсуса. По словам Престовица, «и демократы, и республиканцы в этих штатах (имеются в виду штаты, где начинается разработка сланцев, - К.Б.)  с одинаковым энтузиазмом говорят о развитии этой отрасли энергетической промышленности. В определенном смысле, здесь нет разделения на демократов и республиканцев, политики делятся на тех, кто поддерживает разработку сланца, и тех, кто нет».

По мнению Джудит Штайн, добыча нефти из сланцев – это «частично политический, частично региональный вопрос». Хотя методика гидроразрыва пласта считается крайне неэкологичной и опасной для окружающей среды, что, казалось бы, должно делать Демократическую партию гораздо более негативно настроенной в отношении добычи углеводородов из нетрадиционных источников, граница проходит не столько по партийной лини, сколько по региональной.

«Юг и запад, где расположены месторождения нефти, в целом выступают за разработку нефти – как демократы, так и республиканцы, – говорит Штайн. – Демократы, особенно выходцы из нефтяных регионов... расходятся во взглядах со своими более экологически ориентированными соратниками».

Наличие межпартийного консенсуса подтверждает и Томас Макнамара:

«Большой разницы между демократами и республиканцами в энергетическом вопросе не существует. Единственное различие – демократы более «вежливы», что ли, они больше говорят о проблемах окружающей среды».

Сам Макнамара довольно скептически относится к перспективам сланцевой революции:

«Сейчас идет большая суета вокруг дешевого сланцевого газа / гидроразрыва пластов, но эта форма энергии встречает все большее сопротивление в связи с оправданными, на мой взгляд, экологическими соображениями – это предельно «грязная» технология». Говоря о перспективах энергетики ближайшего будущего, Макнамара предполагает:

«Вероятнее всего, Америка будет использовать некую комбинацию традиционных, ядерных и возобновляемых источников энергии, но превалирующую долю сектора будут составлять самые грязные и экологически опасные источники энергетики – они же самые дешевые».

Перспективы реиндустриализации

Все опрошенные эксперты согласны с тем, что сланцевая революция приведет к еще большему использованию углеводородов и, вероятно, существенно замедлит развитие альтернативных источников энергии. Однако в том, что касается последствий этой революции, согласия между ними не наблюдается. По мнению Престовица, «это один из основных факторов возврата производства в США». Похожей точки зрения придерживается и Джудит Штайн: «я думаю, что открытие месторождений сланцевой нефти и газа очень благоприятно  для промышленности». Но только ли в дешевой и почти неисчерпаемой энергии ключ к возвращению промышленного производства в США? Здесь мнения варьируются.

Клайд Престовиц выражает осторожный оптимизм: «я бы не сказал, что сейчас этот перенос  (производства в США – К.Б.) массовый, но тенденция усиливается. На мой взгляд, существуют два направления. Первое — производства, которые возвращаются назад в США. Такие случаи есть, но я бы не назвал этот перенос массовым. Второе направление — это новые инвесторы, которые хотят вложить деньги в строительство новой фабрики и решают построить ее в США. Число таких инвесторов значительно, и, я считаю, оно будет оставаться достаточно большим».

Фактически, по мнению данного автора, фактор дешевой энергии является в данном случае более важным для потенциальных инвесторов, чем фактор достаточно дорогой рабочей силы. Макнамара, впрочем, считает, что этот фактор становится все менее решающим: средняя зарплата в США стагнирует и поэтому может конкурировать с зарплатами в странах Третьего мира. В целом Макнамара скептически относится к перспективам реиндустриализации Америки.

«Я не верю в 100% вероятность того, что США будет реиндустриализироваться как общество. Деиндустриализация американского общества была взвешенным решением, поэтому, я считаю, реиндустриализация (крупномасштабная) также должна быть взвешенным решением. Чего гарантировать мы не можем».

Умеренно пессимистична и стоящая на левых позициях Джудит Штайн. По ее мнению, постиндустриальная промышленность стала политически сильнее, чем классическая индустрия, что было связано как с сокращением производства промышленного сектора экономики, так и с ослаблением рабочего движения. «Поэтому, – заключает она, – несмотря на то, что я надеюсь и выступаю за политику возврата производства, я не настолько оптимистична по этому поводу, как некоторые другие».

Таким образом, одного энергетического изобилия для возвращения промышленного производства на территорию США – недостаточно. Два важных фактора препятствуют тому, чтобы этот процесс стал значимым в масштабах страны: отсутствие сильного индустриального лобби и явное преимущество  постиндустриальной экономической модели.

Слабость промышленного лобби, по мнению Штайн, обусловлена тем, что наиболее мощная лоббистская структура в этой сфере – Национальная организация промышленников (NAM) – расколота на два направления. Наряду с местной промышленностью, у которой нет производств за рубежом, в организации широко представлены транснациональные корпорации, имеющие большие производственные мощности за границей и не слишком заинтересованные в том, чтобы возвращать их обратно в США.

Это предположение подтверждает и Макнамара, которому «ничего не известно о сильном «промышленном лобби», а то, что можно назвать «промышленным лобби» – Общество инженеров-производственников, это общество «имеет весьма ограниченное влияние». В то же время, в Америке есть «мощное лобби, проталкивающее интересы деловых кругов, лобби в лице Торговой палаты США. Они имеют огромное влияние на политику США. Их главная забота – получение максимальной прибыли, и самый легкий путь к этому – по крайней мере, в течение последних двадцати лет – это перенос производственных мощностей за рубеж ради дешевой рабочей силы. Ситуация сейчас постепенно меняется, но не благодаря неким скоординированным усилиям правительства или хорошо обдуманным государственно-частным партнерствам».

Но главное, вероятно – это бурное развитие постиндустриальной модели, которое обеспечило США лидирующие позиции в сфере информационных технологий. Подавляющее большинство мировых центров обработки данных находится именно на территории США. И эта постиндустриальная модель, словно Молох, требует все больше и больше энергии.

Интернет работает на угле

По данным ведущего специалиста в области энергопотребления дата-центров, Джонатана Куми, «количество электроэнергии, потребляемое центрами обработки данных – около 1.3% от мирового потребления энергии в 2010 году; в 2011 году этот показатель был еще чуть ниже. Эти цифры показывают, что энергетические затраты на дата-центры более чем окупают себя, принимая во внимание эффективность и выгоду, которую они приносят экономике».

Однако данные, предоставленные специалистами Агентства по охране окружающей среды – EPA, показывают, что энергопотребление дата-центров все-таки растет. По данным EPA, «центры обработки и хранения информации используют значительное количество энергии – порядка 1,5% от общего объема потребления электроэнергии в США на сумму $ 4,5 миллиардов в год (по данным доклада Конгрессу 2007 года, подготовленному EPA), и эта оценка, как ожидается, удвоится в течение ближайших пяти лет».

Нетрудно заметить, что энергопотребление уже выросло, и значительно: в 2007 оно составляло 1,5% от национального потребления электроэнергии, в 2010 г – 1,5% от мирового (хотя в 2011 году показатели были чуть ниже). В любом случае, мы имеем дело с тенденцией к росту как постиндустриальной инфраструктуры, так и потребляемых ею энергоресурсов.

Казалось бы, эти высокотехнологичные центры «индустрии будущего» должны использовать наиболее «продвинутые» виды энергии, например, ту же «зеленую энергетику». Однако в действительности все выглядит гораздо более неприглядно. Почти все эксперты сходятся во мнении, что, хотя владельцы некоторых дата-центров заботятся об окружающей среде, подавляющее большинство таких «компьютерных ферм» получает энергию в основном из традиционных источников. «Владельцы подобных дата-центров естественно хотят оптимизации своих расходов – они хотят дешевую энергию. И им все равно, откуда она поступает», – считает Томас Макнамара.

Какими же источниками энергии пользуются владельцы «компьютерных ферм» постиндустриального общества?

«Эта энергия поступает из разных источников, – говорит Клайд Престовиц. – Она поступает из основной энергосистемы США: часть ее – это энергия на основе угля, часть – атомная, часть – гидроэнергия, и все большую ее часть составляет энергия газа».

Его мысль уточняет и развивает Джонатан Куми:

«Что касается источников энергии, все зависит от географического положения предприятия. Если оно расположено на тихоокеанском Северо-западе США, в Швеции или в Норвегии, то  электроэнергия поступает из экологически чистых источников. Но если это Средний Запад США или Юго-восток, то превалирующий источник энергоснабжения – уголь, составляющий в Америке большую часть обеспечения деятельности подобных дата-центров… Внутренние центры обработки данных обычно используют ту электроэнергию, которая имеется в их локальной системе энергоснабжения. В США это, все-таки, чаще всего уголь».

Это может показаться парадоксальным: уголь, который служил основным энергоносителем еще в викторианскую эпоху, оказывается главным источником питания для высокотехнологичных компьютерных корпораций. Томас Макнамара, впрочем, не склонен видеть здесь никакого парадокса:

«В США реальность такова, что самый дешевый и доступный источник энергии – уголь. Америка имеет угольные запасы на 200 лет разработок. Я думаю, это крупнейшие запасы угля на планете. Угля много, он дешево стоит и его легко добывать (большая часть его добывается открытым способом). Поэтому уголь стоит на первом месте среди источников энергии».

Он, впрочем, оговаривается, что для таких гигантов, как Google, Apple, Amazon важна репутация «экологически чистых» производств – это идет на пользу их репутации и их бизнесу. Но тон задают все же не они, а производственные центры информации, существующие вне поля зрения общественности, самые большие потребители энергии. Большинство дата-центров не прозрачны для общественного контроля, а принадлежат компаниям, чей основной бизнес не связан с IT-сектором. Эти компании испытывают несравнимо меньшее давление со стороны защитников окружающей среды. Между тем, их доля в общем потреблении электроэнергии превышает 80%.  «И тут, – заключает Макнамара, – нам следует отделить риторику и маркетинг от реальности. А в реальности  я не вижу спроса на альтернативную энергию в этой сфере. Именно поэтому уголь и сланцевый газ становятся все более и более превалирующими. А сланцевый газ, повторюсь, несет в себе огромную угрозу окружающей среде, о чем умалчивает пресса и представители промышленности».

По мнению Джонатана Куми,  тенденция к использованию «экологически чистых» видов энергии усиливается в тех компаниях, бизнес которых напрямую зависит от общественного мнения.

«Под давлением общественности и активистов зелёных организаций некоторые компании начали двигаться в направлении возобновляемых источников энергии. К примеру, Google инвестирует в ветряные электростанции для электроснабжения своих предприятий, а компания Apple недавно заявила, что на 100% обеспечивает свои центры обработки данных энергией от «возобновляемых источников».

Необходимо отметить, что Джонатан Куми является автором многих теоретических работ, в которых рассматривается проблема энергопотребления компьютеров. В этих работах выведен постулат, получивший название «закона Куми» (по аналогии с известным законом Мура) ^[3]. Согласно этому закону, объем вычислений, вы­полняемых при расходо­вании одного джоуля электроэнергии, удваи­вается каждые полтора года, что можно пони­мать как меньшую энер­гозатратность вычисле­ний.  При этом новый за­кон касается как про­стых смартфонов, рабо­тающих на аккумулято­рах, так и суперкомпью­теров с гигантской мощностью и таким же колоссальным энергопотреблением. Таким образом, единственным выходом из ситуации, при которой высокотехнологичные дата-центры будут потреблять постоянно увеличивающиеся объемы «экологически грязной» энергии, видится Куми в увеличении эффективности работы этих постиндустриальных производств.

Примечательно, что практически все эксперты с изрядной долей скепсиса оценивают перспективы атомной энергетики в США. Несмотря на то, что, по словам Престовица, АЭС дают порядка 15-20% всего объема электроэнергии США, «в процентном соотношении доля атомной энергии будет постепенно падать, но в ближайшие 10-15 лет она все же будет составлять значительную часть. Это не тот сектор энергетического комплекса, в который сейчас будут инвестировать. Поэтому  доля атомной энергии в процентном соотношении от общего объема энергоресурсов будет постепенно снижаться».

Джудит Штайн считает, что с атомной энергией связано слишком много проблем – начиная с общественного мнения и заканчивая экологическими проблемами. Поэтому, по мнению Штайн, атомная энергия не имеет серьезных шансов стать главным видом энергии в краткосрочной и среднесрочной перспективе. Томас Макнамара придерживается аналогичной точки зрения, подчеркивая, что после аварий на Three-Mile-Island в 1977 г. и, особенно, на АЭС Фукусима в 2011 общественное мнение в США настроено против атомной энергетики.

Заключение

Перспективы энергетики «ближнего прицела» выглядят совсем не такими безоблачными, как может показаться на первый взгляд. Наступающая эра углеводородного изобилия существенно замедлит темпы развития экологически чистых альтернативных видов энергетики. Инвестиции в развитие солнечной энергетики или биотоплива будут, по-видимому, продолжаться, но быстрое развитие добычи углеводородов из сланцев сделает развитие этих технологий «чуть более медленным» (Престовиц). Энергетическая независимость США и превращение ее в страну-экспортера СПГ отнюдь не означает и автоматической реиндустриализации Америки. Напротив, на пути этого процесса обнаруживаются многочисленные препятствия. Развитие же постиндустриальной экономики – дата-центров, виртуальных сетей, облачных провайдеров и так далее требует значительного потребления энергии, которая, по мнению наших экспертов, скорее всего, будет добываться из «традиционных и экологически грязных источников».

Таким образом, несмотря на все благие намерения администрации Обамы, ратующей за развитие альтернативных источников энергии, даже постиндустриальная модель экономики, активно развивающаяся в США, зависит и будет продолжать зависеть не просто от традиционной энергетики, но от наиболее экологически грязных ее видов – угля и сланцевого газа.