Читать книгу Богатство наций. Электричество и потребности мира - - Страница 3
Введение
Баррио Антон Руис
ОглавлениеНе бывает стран с низким уровнем энергопотребления и высоким уровнем доходов.
Тодд Мосс. Энергия для центра роста[25]
Электричество преобразило человечество, как никакой другой вид энергии. С начала эры электричества не прошло и полутора веков, и, тем не менее, мы уже живем, общаемся, учимся и питаемся совершенно иначе, чем ранее. Открытие электричества ознаменовало собой начало беспрецедентного периода человеческого процветания. Никогда в истории такое огромное количество людей не жило в таком богатстве и благополучии. И электричество продолжает изменять и обогащать нашу жизнь. Мы даже не задумываемся об этом, получая возможность ориентироваться в незнакомых городах с помощью карт в наших айфонах и поглощая ошеломительные объемы информации, доступной через интернет. Практически все технологии, которыми мы пользуемся, требуют бесперебойного электроснабжения. Наша связь с миром и друг с другом все усиливается, но при этом миллиарды людей все еще остаются далеко позади.
Огромное неравенство между богатством и бедностью во многом определяется неравенством между теми, у кого есть электричество, и теми, кому оно достается «в час по чайной ложке» или кто вообще лишен его. Люди в богатых странах полагают, что надежное электроснабжение достается по праву рождения. Мы редко задумываемся о связи между электроэнергией и благополучием человечества. Но, чтобы осознать последствия нашей зависимости от электричества (и нашей уязвимости из-за его нехватки), достаточно провести некоторое время у наших соседей в Пуэрто-Рико и увидеть, что произошло с ними после того, как ураган «Мария» разметал энергетическую сеть острова. Жуткий шторм оставил тысячи пуэрториканцев во мраке. Среди них оказались Вильфредо Роке, Айрис и трое их дочерей.
Первое, что я увидел, подъезжая по узкой крутой дорожке к скромному дому Вильфредо и Айрис в баррио[26] Антон Руис, – оранжевый провод-удлинитель. Провод, переплетенный с толстым бурым шнуром, висел на высоте около двух метров над подъездом к дому. Он крепился к массивному столбу с левой стороны дороги, вкопанному в землю рядом с бензиновым генератором мощностью 4500 ватт, расположенным у изгороди. С правой стороны дороги удлинитель с веревкой в паре мест крепился к перилам дома.
Вильфредо, стройный, энергичный мужчина, сразу же вышел навстречу. И ему, и Айрис хотелось поговорить. Ураган «Мария» оказался гораздо сильнее, чем все ожидали. «Мы не были готовы к разрушениям, – говорил он по-испански, закрывая металлические ворота, отделявшие территорию дома от узкой асфальтовой дороги поселка. Поселок располагался в окружении зеленых покатых холмов примерно в часе езды на юго-восток от Сан-Хуана, столицы Пуэрто-Рико.
Пока я рассматривал генератор Black Max, сделанный в Китае, хозяин быстро сыпал цифрами.
«Мы еженедельно тратим от 100 до 125 долларов на бензин для генератора». После урагана «Мария», который 20 сентября 2017 года нанес сокрушительный удар по Пуэрто-Рико, единственным источником электричества для семьи стал этот генератор. В первые несколько недель после приобретения устройства они использовали его по 10–12 часов в сутки. «Сейчас включаем реже. Слишком много денег уходило на бензин. Пользуемся по пять часов в сутки, – пояснял Вильфредо. – Больше не можем».
После того как Вильфредо озвучил расходы, я попросил повторить. Сделал я это по двум причинам. Во-первых, мой испанский – на уровне путеводителя, как у туриста. Я довольно много путешествовал по Латинской Америке, могу ориентироваться и заказать ужин в кафе, но в нескольких разговорах с пуэрториканцами понял, что не улавливаю важные детали. Во-вторых, мне было плохо слышно Вильфредо из-за оглушительного грохота соседского генератора. Он работал на полную мощность неподалеку от того места, где мы стояли, с другой стороны изгороди. Как и генератору Вильфредо, ему не хватало шумоизоляции. Обе машины стояли почти на земле: от солнца, дождя и ветра их защищали маленькие примитивные навесы из фанеры.
Вильфредо повторял цифры, а я записывал в ноутбук по-испански: «$100 – $125 por semana, 5 horas por dia». Потом я показал записи Вильфредо для проверки. Он кивнул: «Correcto».
До того как на Пуэрто-Рико обрушился ураган «Мария» со скоростью 180 миль (290 км) в час, семейство Вильфредо и Айрис с тремя маленькими дочками (тринадцатилетней Алланис, десятилетней Арианной и пятилетней Айами) платило государственной компании под названием «Управление электроэнергетики Пуэрто-Рико» (PREPA) около 90 долларов в месяц за электричество. Однако эти деньги не обеспечивали стабильной поставки электроэнергии, и скромный дом регулярно страдал от перебоев со светом. Айрис рассказала мне, что в то время, когда Алланис была еще маленькой, отключения происходили по несколько раз в день. После того как они с Вильфредо подали жалобу, сотрудники PREPA поменяли трансформатор в их баррио. Ситуация наладилась, свет отключался лишь несколько раз в неделю. Электроснабжение все равно оставляло желать лучшего, но подсоединение к сети PREPA не требовало приобретения собственного генератора. Однако после урагана «Мария» семья больше не могла полагаться на пуэрториканские электросети. Вильфредо решил купить маленький генератор. Поиски заняли два месяца.
Даже с генератором, который работал по 4–5 часов в сутки, обеспечивая дом электричеством, жизнь резко усложнилась. Генератор отвратительно пах и работал очень громко. Но такими же были генераторы у всех соседей. Почти непрерывный шум мешал спать по ночам. Айрис стала стирать часть домашней одежды вручную. Это занятие, на которое раньше уходило несколько минут, внезапно стало растягиваться на часы. Страдала и учеба детей, потому что им не хватало времени для использования интернета. «Мы остались за бортом, – говорила Айрис. – Мы вернулись во времена моей бабушки или даже прабабушки».
Примерно в то же время, когда я был в Пуэрто-Рико, группа Rhodium, базирующаяся в США консалтинговая фирма, опубликовала доклад, в котором говорилось, что остров пережил самую крупную аварию электросетей в истории Соединенных Штатов. «Из-за урагана „Мария“ в Пуэрто-Рико потеряно больше клиентских часов, чем во всей остальной Америке за последние пять лет из-за всех причин, вместе взятых». Более того, Айрис, Вильфредо, трое их дочерей и остальные пуэрториканцы пережили вторую по масштабу аварию электросетей за всю историю человечества[27].
Энергетические трудности такого масштаба даже трудно представить. Мы щелкаем выключателем, ставим на зарядку телефоны, лаптопы и айподы и уверены, что получим электроэнергию. Всегда. И почти всегда так и происходит. Но трудности, которые испытывала с электричеством семья Роке, могут случиться с каждым в Соединенных Штатах или любой другой стране. Риск длительного отключения энергии – и общественных беспорядков, с этим связанных, – вполне реален[28]. Такая авария может быть вызвана экстремальными погодными условиями – ураганом, торнадо, снежной бурей. Причиной ее могут стать и внеземные явления. В 2017 году Американский геофизический союз посчитал, что экстремальная буря на Солнце может вызвать аварию энергосистемы, которая скажется на двух третях населения США, и «ежедневные потери внутренней экономики могут составить в целом 41,5 миллиарда долларов плюс еще 17 миллиардов в международной сети поставок»[29].
Слабые места в энергосистеме постоянно выискивают разного рода вредители. В 2018 году Министерство внутренней безопасности предупредило, что русские хакеры проникли в ряд энергетических компаний США, в том числе в энергосистему общего пользования[30]. Если хакерам удастся обрушить американскую энергосистему или хотя бы ее часть, они смогут нанести многомиллиардный ущерб, даже не покидая своих удобных компьютерных кресел. Помимо угроз от погодных условий и из киберпространства, энергосистемам может грозить и физическое вредительство. Хорошо подготовленные диверсанты могут вывести из строя важнейшие трансформаторные станции или линии электропередач, что приведет к обесточиванию существенных фрагментов системы электроснабжения Америки. Миллионы, если не десятки миллионов, американцев могут остаться без света и испытать на себе такие же бедствия, которые пережили Вильфредо, Айрис и другие обитатели баррио Антон Руис. Американцы могут столкнуться с ситуацией, в которой электроснабжение из дешевого, надежного и неограниченного станет дорогим, нестабильным и дефицитным. Не имея возможности полагаться на электросети, им придется обеспечивать себя электричеством от маленьких и неэффективных дизельных или бензиновых генераторов. Это, в свою очередь, потребует огромных объемов моторного топлива на заправочных станциях, которые сами нуждаются в электроэнергии, чтобы наполнять топливом канистры потребителей.
Мы можем вредить себе и сами. Многие экологические группы и политики заявляют, что мы можем полностью исключить использование углеводородов (уголь, нефть, природный газ) и ядерной энергии и полагаться преимущественно на энергию солнца и ветра. Эти предложения направлены на замедление или прекращение изменения климата, но, в принципе, они не более чем благие пожелания. Борцы за возобновляемую энергетику игнорируют множество недостатков перехода на нестабильные источники энергии, равно как и огромные объемы земли, бетона, стали, меди и прочих ресурсов, которые потребуются для реализации этих проектов в масштабах современного общества.
Популистские предложения политиков типа Нового зеленого курса подразумевают, что только в случае объявления войны существующей энергетике можно полностью исключить выбросы парниковых газов в атмосферу, причем это необходимо сделать в ближайшие два-три десятилетия[31].
Электромобили типа «Теслы» превращаются в своего рода культ, но его приверженцы забывают или не хотят знать, что для зарядки требуется электричество, которое надо откуда-то брать. Более того, для производства таких автомобилей необходимо добывать мегатонны руды, чтобы производить литий, кобальт, диспрозий, неодим и прочие элементы, которые используются в аккумуляторах и двигателях. Короче говоря, производство и потребление электричества не дается даром. Отказ от существующих систем, вырабатывающих электричество, в пользу тех, что опираются исключительно на солнечную энергию и другие возобновляемые источники, сделает наши сети менее стабильными и менее надежными.
В информационную эру супернадежное энергоснабжение жизненно необходимо. Крупнейшие и богатейшие американские компании потратили миллиарды долларов на создание собственных электросетей, чтобы ничто не угрожало их компьютерным сетям. Торговый и вычислительный гигант Amazon контролирует около 4700 мегаватт мощностей по производству электроэнергии; это столько же, сколько производят Хорватия или Лаос[32]. Но в то время как мегакорпорации имеют возможность спокойно отключаться от общих сетей, миллиарды людей на планете испытывают серьезную нехватку энергии.
Число таких людей ошеломляет: около миллиарда человек на планете сегодня вообще не имеют доступа к электричеству. Еще около двух миллиардов пользуются им крайне мало. Кроме того, энергетически бедный мир зачастую пользуется дорогими, вонючими, неустойчиво работающими источниками, напоминающими те, что появились у Вильфредо, Айрис и других пуэрториканцев после урагана «Мария». Не имея возможности полагаться на электросети, миллиарды людей привычно организуют свою повседневную жизнь в зависимости от того, будет у них электричество или нет. Зачастую у них нет иного выбора, кроме как получать энергию от генераторов типа Black Max, который Вильфредо каждые два дня заправляет горючим. Если у электрически бедных семей нет своих генераторов, они вынуждены покупать энергию по подписке у местных бизнесменов, которые обзавелись генераторами, чтобы снабжать электричеством соседей-клиентов.
Короче говоря, мы просто не понимаем, насколько важно иметь электричество и насколько хорошо, что оно у нас есть. Мы принимаем это как должное. Но почти все, к чему мы прикасаемся, почти все, что мы едим, читаем или носим, создано, так или иначе, благодаря электричеству. Электричество – наиболее важный и быстро распространяющийся вид энергии. Одновременно его наиболее сложно поставлять и делать это бесперебойно. Этот парадокс сформировал и продолжает формировать глобальную политику. Он подчеркивает пропасть между богатством и бедностью, между образованием и неграмотностью.
Таким образом мы подходим к основной теме этой книги: электричество – топливо XXI века. Электричество делает возможной современную жизнь. И тем не менее около трех миллиардов человек на планете до сих пор прозябают во мраке. Их возможность вырваться за пределы изнурительной борьбы за существование и повседневного труда, их перспективы социального и экономического развития зависят от расширения доступа к надежному электроснабжению. Электричество – основной борец с бедностью. В какой бы уголок планеты мы ни заглянули, по мере увеличения потребления электричества растет благосостояние человека. Наличие электричества не гарантирует богатство. Но его отсутствие почти всегда означает бедность. Поэтому ключевым фактором в решении ряда важнейших мировых проблем, в том числе ущемления прав женщин, изменения климата и борьбы с неравенством, станет наш ответ нарастающим мировым потребностям – обеспечение электроэнергией тех, кто ее лишен.
Я обращаю внимание на электричество еще и потому, что это вторая по значимости отрасль промышленности в мире, уступающая по общим доходам только нефтегазовому сектору. Продажа электричества в мировом масштабе приносит ежегодно 2,4 триллиона долларов. Это означает, что электрический бизнес крупнее, чем мировой автомобильный бизнес, и вдвое крупнее фармацевтического сектора. Только в США торговля электричеством приносит в целом около 400 миллиардов долларов ежегодно[33]. Если бы электрический сектор американской экономики существовал независимо, его доходы были бы сопоставимы с доходами компаний Ford Motor, General Electric и General Motors вместе взятых[34].
Производство электричества влияет на изменение климата потому, что на него приходится наибольшая доля глобальной эмиссии углекислого газа – 25 %[35]. Кроме того, страны с наиболее развитым электроэнергетическим сектором (бесперебойная поставка неограниченного количества энергии) занимают ведущее положение в мировой экономике. Страны, в которых электроснабжение дорогое и неустойчивое, находятся на вторых ролях. Девятнадцатый век был веком угля и пара. В ХХ веке доминировали нефть и двигатели внутреннего сгорания. Двадцать первый век – это, прежде всего, электроны и биты. Большие данные, роботизация и искусственный интеллект – самые передовые на данный момент технологии, и все они зависят от электричества.
На протяжении всей книги я буду рассматривать мир сквозь призму электричества. И взгляд мой будет максимально широким: я покажу, как электричество улучшает жизнь женщин и девушек; сколь огромны объемы электроэнергии, потребляемой в наркобизнесе при выращивании марихуаны; наконец, рассмотрю процессы создания, функционирования и обслуживания действующих электросетей.
Глядя на мир с точки зрения электричества, я постараюсь найти ответы на ряд вопросов. Например, почему такие страны, как США, Германия и Франция, электрически богаты, а миллиарды людей во всем остальном мире до сих пор живут во мраке? Какие отрасли промышленности демонстрируют наибольшую потребность в электрической энергии? Насколько надежна электрическая сеть? Какое топливо будут использовать, чтобы удовлетворить растущий спрос на электричество, и как этот рост потребностей повлияет на борьбу с изменением климата? Я поделюсь своими наблюдениями по результатам путешествия, которое предпринял, чтобы найти ответы на эти вопросы, и во время которого побывал в Индии, Ливане, Исландии, Пуэрто-Рико, Нью-Йорке и Колорадо. Я беседовал с десятками людей – инженерами, политиками, учеными, писателями, а также майнерами биткоинов, таксистами, людьми, выращивающими каннабис, и прочими, чья жизнь зависит от доступа к электроэнергии или отсутствия такового.
В первой части я покажу, почему электричество означает современность. Для этого я устрою вам краткий курс «Электричество 101»[36], чтобы вы научились отличать свои ватты от ватт-часов. Затем я объясню, почему электричество оказывает такой преобразующий эффект на человечество и, в частности, на девушек и женщин. Я совершу путешествие во времени к началу эры электричества и покажу, как электричество изменило географию и высоту наших городов, а также жизнь фермеров. Я познакомлю вас с небольшой группой проводников «Нового курса», которые освободили электричество от владычества крупных монополий, преследовавших эгоистические интересы, приняли законы, обеспечивающие электрификацию провинции, и тем самым дали толчок экономическому буму, который привел к формированию Америки как экономической сверхдержавы.
Во второй части я буду говорить о гигантском неравенстве в использовании электричества по всему миру и объясню, почему так много людей прозябает в энергетической нищете, и это сказывается на соблюдении прав человека, экономическом и культурном развитии, военной стратегии и геополитике. Затем я покажу, что делают различные общества и страны для того, чтобы получить необходимую им электроэнергию, и поведаю о суровой реальности электрификации. Потребители и политики, сталкиваясь с выбором между энергетической бедностью и доступом к электричеству, всегда делают выбор в пользу электричества и всегда стараются сделать его максимально дешевым, чтобы обеспечить максимально большому количеству людей доступ к нему, несмотря на его негативное влияние на окружающую среду.
В третьей части я сосредоточу внимание на электрическом богатстве, чтобы показать, как и почему продолжает расти потребность в электроэнергии, а также расскажу о растущей взаимозависимости электричества, информации, денег и экономики. Я постараюсь проанализировать и негативную сторону этого развития: растущую опасность перебоев в снабжении электричеством, неважно, из-за белок, хакеров или ядерных устройств.
Наконец, я хочу представить будущее электричества и поговорить о том, как удовлетворить потребности в электроэнергии и в богатых, и в бедных странах. В ближайшие несколько десятилетий выработка электроэнергии в глобальных масштабах удвоится. Электросети, которые будут созданы в ближайшие 20–30 лет, окажут существенное влияние на благосостояние человечества и на усилия по решению проблемы изменения климата. Я объясню, почему возобновляемые источники энергии сами по себе не смогут удовлетворить потребность в электричестве в глобальном масштабе. Мы рассмотрим наиболее перспективные технологии, связанные с атомной энергией, обсудим, почему солнце, природный газ и атом будут играть заметную роль, и я объясню, почему продолжаю быть идиотски оптимистичен по поводу будущего нашего высокоэнергетичного мира.
В энергетической политике есть свои кланы, у которых имеются свои предпочтения. Одни говорят, что нужно использовать больше угля, другие выступают за геотермальные, водные, ветровые и солнечные источники. Лично я сторонник так называемой политики N2N – перехода от использования природного газа к атому. Суровая реальность заключается в том, что быстрых или простых решений нет. Переход от одних источников энергии к другим требует десятилетий[37]. Конечно, мы можем желать решительных действий в отношении изменения климата. Мы можем хотеть предоставления больших прав женщинам и стремиться положить конец бедности в мировом масштабе. Но приходится вникать в суть. Надеюсь, что эта книга, показывая, как выглядит мир сквозь призму электричества, поможет вам увидеть энергетические системы как есть, и понять, какими вы хотели бы их видеть. Нужно отделять благовидную риторику, которая доминирует во многих современных дискуссиях по энергетике, от реальности. Только в этом случае мы сможем понять цену и последствия той или иной политики в области энергетики, а также оценить источники энергии и технологии, которые помогут вывести больше людей из мрака на яркий свет современности.
Впрочем, прежде чем погрузиться во все эти проблемы, имеет смысл уделить несколько минут пониманию того, что такое электричество, почему обеспечение им представляет столько сложностей и почему оно оказывает такое преобразующее влияние на нашу жизнь.
25
Цит. по: Ben Geman, “Nonprofit Aims to Help Africa Build Energy for Economic Development,” Axios, February 26, 2019, www.axios.com/startup-africa-energy-manufacturing-economy-power‐35e46508-3bd3-4f0c-a48c‐64e534599933.html.
26
Баррио – район, наименьшая административно-территориальная единица в Пуэрто-Рико. – Прим. перев.
27
Trevor Houser and Peter Marsters, “The World’s Second Largest Blackout,” Rhodium Group, April 12, 2018, https://rhg.com/research/puerto-rico-hurricane-maria-worlds-second-largest-blackout/.
28
Wikipedia, s. v. “Solar Storm of 1849,” last modified April 9, 2019, 06:38, https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_storm_of_1859.
29
Deborah Byrd, “$40 Billion a Day for Solar Super-Storms,” EarthSky, January 20, 2017, http://earthsky.org/earth/40‐billion-a-day-for-solar-super-storms.
30
Rebecca Smith, “Russian Hackers Reach U. S. Utility Control Rooms, Homeland Security Officials Say,” Wall Street Journal, July 23, 2018, www.wsj.com/articles/russian-hackers-reach-u-s-utility-control-rooms-homeland-security-officials-say‐1532388110
31
“Recognizing the Duty of the Federal Government to Create a Green New Deal,” H. R. Res 109, 116th Cong. (2019), www.congress.gov/bill/116th-congress/house-resolution/109/text.
32
На конец 2018 года компания Amazon владела или контролировала примерно 4700 мегаватт генерирующей мощности. Для сравнения: у Хорватии было 4900 мегаватт, у Лаоса – 4500 мегаватт. См.: “Country Comparison: Electricity – Installed Generating Capacity,” CIA World Factbook, www.cia.gov/LIBRARY/publications/the-world-factbook/rankorder/2236rank.html.
33
Energy Information Administration, “Revenue from Sales of Electricity to Ultimate Customers.”
34
В 2018 году эти три компании сообщили о своих доходах: Ford: 160,3 миллиарда долларов, General Electric: 121,6 миллиарда, General Motors: 147 миллиардов. Итого: 428,9 миллиарда долларов.
35
“Global Greenhouse Gas Emissions Data,” Environmental Protection Agency, www.epa.gov/ghgemissions/global-greenhouse-gas-emissions-data.
36
В системе нумерации курсов американских университетов 101 часто используется для обозначения вводного курса на начальном уровне обучения. То же, что «пропедевтический курс» в наших университетах. – Прим. перев.
37
Vaclav Smil, “Moore’s Curse and the Great Energy Delusion,” The American, November 19, 2008, www.aei.org/publication/moores-curse-and-the-great-energy-delusion/.