Зеленая энергетика-панацея или катастрофа?

Генадийс Москвинс
В большинстве развитых стран мира существуют и реализуются программы т.н. "альтернативной энергетики". Заявлено ключевое преимущество – неисчерпаемость и экологичность. Это, якобы, служат основанием для динамичного развития "зеленой энергетики". Но давайте не будем спешить с оценками и выводами, поскольку неисчерпаемость ограничена ресурсами, а экологичность до сих пор не доказана и оспаривается ведущими учёными, включая Нобелевского лауреата П.Крутцена (Пауль Йозеф Крутцен, нидерл. Paul Jozef Crutzen).

Пессимистическая гипотеза 80-90-х гг. ХХ в. о критическом сокращении запасов углеводородного сырья и глобальном дефиците нефтепродуктов, резкий скачок цен на энергоносители в начале XXI в., общий рост техногенной и антропогенной экологической нагрузки, изменение климата отразились в изменении приоритетов развития мировой энергетики в сторону повышения важности возобновляемых источников энергии (ВИЭ), добычи альтернативных видов топлива и ускорения темпов роста энергоэффективности.

В 2011 г. возобновляемая энергетика была определена экспертами Евростата как сектор, находящийся на стадии внедрения и обладающий средним уровнем конкурентоспособности. В то же время глобальный спрос на ВИЭ демонстрирует устойчивый рост. Ожидается, что к 2050 г. их удельный вес в мировом энергетическом балансе достигнет 35%, что является, пожалуй, самым оптимистичным прогнозом по ВИЭ из имеющихся.

С распространением возобновляемых источников энергии зеленую трансформацию энергетических рынков можно увидеть в странах ЕС, Азии и Китае. При этом если США находится на начальном этапе жизненного цикла развития ВИЭ, то Европа более активно движется вперед, в сторону зеленой промышленной переработки возобновляемых источников энергии.

В актуальной на сегодняшний день в документе "Энергетическая стратегия (ЭС-2030)" на период до 2030 г., принятой в 2009 г., отмечено, что на момент разработки стратегии РФ была практически не представлена на мировом рынке энергетики, основанной на возобновляемых источниках энергии.

В то же время дальнейший прогноз развития был построен на гипотезе смягчения диспропорций, связанных с доминированием в структуре потребления топливно-энергетических ресурсов углеводородного топлива и малым удельным весом "неуглеводородных" энергоресурсов (энергия атомных электростанций, возобновляемых источников энергии).

В целом следует сделать вывод, что, несмотря на введение в действие серии различных регулятивных инструментов, которые позволяют реализовать отдельные элементы стратегии в сфере возобновляемой энергетики, пока еще рано говорить о конце эпохи углеводородов.

Доля ВИЭ низка и будет таковой вплоть до 2035 г. Чтобы и дальше развиваться в этом направлении темпами, соответствующими определению "зеленой революции", и выйти на плановые показатели "заката эпохи углеводородов", планируется устранить существующие барьеры и привлечь инвесторов для реализации существующих и перспективных проектов использования ВИЭ. Но результаты будут заметны не раньше 2035-2040 гг.

17 ноября 2015 г. в Москве прошла международная конференция "Глобальный климатический вызов: диалог государства, общества и бизнеса". Мероприятие предваряло 21-ю Всемирную конференцию по вопросам изменения климата в Париже. На парижской встрече планировалось принять новую программу по борьбе с глобальным потеплением, которая должна прийти на смену Киотскому протоколу.

Ключевые вопросы "зелёной" энергетики - почему ученые стали столь интенсивно изучать проблему глобального потепления и существует ли связь этого феномена с деятельностью человека?

Первые гипотезы. Обсуждение феномена увеличения средней температуры на поверхности земли началось в первой половине XIX в. В 1820-е гг. при вычислении количества тепла, полученного Землей от Солнца и отраженного ею обратно в космос, было установлено, что атмосфера планеты оказалась на 10 градусов выше предполагаемого значения.

В 1827 г. французский физик Жан-Батист Жозеф Фурье выдвинул теорию парникового эффекта, предположив, что водяной пар, углекислый газ, метан и озон, содержащиеся в атмосфере, улавливают и удерживают солнечное тепло (за что они получили название "парниковые газы").

В 1859 г. британский физик Джон Тинделл с помощью лабораторных экспериментов подтвердил существование парникового эффекта и выдвинул идею, что изменение концентрации газов в атмосфере способно изменить климат.

В 1896 г. шведский ученый Сванте Аррениус (в будущем - лауреат Нобелевской премии) предположил, что накопление в атмосфере углекислого газа способствует повышению средней температуры и рассчитал, что при его увеличении вдвое средняя температура на поверхности Земли вырастет на 5 градусов по шкале Цельсия.

Кроме того, Аррениус выдвинул гипотезу, что снижение концентрации в атмосфере углекислого газа является одной из причин ледниковых периодов.
Однако все эти теории не были поддержаны. Большинство ученых того времени склонялось к мнению, что изменение климата происходят очень медленно и человек не способен на него влиять.

Первые подтверждения. В 1938 г. английский метеоролог Гай Каллендар, анализируя данные 147 метеостанций с середины XIX в., установил, что за предыдущие 50 лет глобальная температура увеличилась на 0,3 градуса. Одной из главных причин потепления климата он назвал деятельность человека, а конкретно - увеличение выбросов в атмосферу газов, вызывающих парниковый эффект.

В 1950 гг. после публикации серии статей американского физика Гилберта Пласса о взаимосвязи потепления и человеческой деятельности проблемой изменения климата заинтересовались многие ученые. В 1958 г. американский метеоролог Чарльз Килинг начал замерять уровень углекислого газа в атмосфере /в обсерватории Мауна-Лоа, Гавайи, замеры продолжаются и в настоящее время/ и через несколько лет доказал, что его концентрация растет одновременно с повышением среднегодовых температур.

Эти данные стали первым научным подтверждением антропогенного вклада в современное изменение климата. Измерения, собранные обсерваторией, показывают устойчивый рост средней концентрации атмосферного углекислого газа с 0,0315% в 1958 г. до 0,0403% в мае 2015 г. Однако тогда ученые были склонны считать, что это не более чем сезонные изменения. Выводы, сделанные Киллингом, не привлекли особого внимания.

В 1960-е гг. наличие проблемы изменения климата и вероятность влияния на него человека признали сразу несколько научных организаций США: Национальный фонд науки (1963), Комитет советников по вопросам науки при президенте США (1965) и Национальная академия наук (1966). В 1967 г. была создана первая научная модель калькуляции "парникового эффекта".

В это же время появились первые тревожные прогнозы относительно перспектив глобального потепления. В 1968 г. впервые было высказано предположение, что антарктические льды могут растаять, что приведет к катастрофическим последствиям. В 1970-е гг. стало активно развиваться движение по охране окружающей среды. Организации по защите природы стали оказывать серьезное влияние на формирование общественного мнения в Северной Америке и Западной Европе, под их давлением власти начали уделять больше внимания экологическим вопросам, в том числе и проблеме изменения климата.

Широкое обсуждение. В 1972 г. в Стокгольме состоялась конференция, на которой проблема окружающей среды, в т.ч. изменения климата, впервые обсуждалась на мировом уровне. Тогда же был принят первый документ в области охраны окружающей среды.

1975 г. журнал Science опубликовал статью, в которой американский ученый Валлас Брокер впервые использовал термин "глобальное потепление". Термин постепенно вошел в научный оборот, заменив словосочетание "изменение климата".

Общеупотребимым он стал после широко освещавшемся в СМИ выступления климатолога НАСА Джеймса Хансена в сенате США в июле 1988 г. Хансен тогда заявил, что "глобальное потепление достигло уровня, при котором мы можем с достаточно большой уверенностью выделить причинно- следственную связь между "парниковым эффектом" и наблюдаемым потеплением".

Глобальные инициативы, направленные на борьбу с изменением климата. В 1988 г. для обсуждения проблемы потепления на международном уровне и оценке научно-технической и социально-экономической информации о климатических изменениях была создана Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК основана совместно Всемирной метеорологической организацией и Программой ООН по окружающей среде).

В 1990 г. она опубликовала первый отчет по состоянию окружающей среды, в котором был сделан вывод, что выбросы в атмосферу парниковых газов приводят к дополнительному нагреву земной поверхности и при сохранении современных темпов потепления через полвека на планете может быть достигнута температура, которой не знало человечество.

В 1989 г. премьер-министр Великобритании Маргарет Тэтчер во время выступлении в ООН отметила: "...мы становимся свидетелями того, как огромное количество углекислого газа выбрасывается в атмосферу. Как результат, изменения, ожидающие нас в будущем, будут носить гораздо более фундаментальный и широкий характер, чем нам представлялось ранее".

К началу 1990-х гг. в научном сообществе в основном сформировалось мнение, что глобальное потепление на Земле обусловлено ростом концентрации в атмосфере "парниковых" газов, в первую очередь углекислого, а также метана, водяного пара, закиси азота, фреонов и др.

Другие мнения.Возражения противников этой теории сводятся к тому, что периоды потепления неоднократно происходили в истории Земли, поэтому нет оснований предполагать их антропогенное происхождение. К тому же за последние 30 лет в каких-то регионах происходило потепление, в других - похолодание. Некоторые ученые полагают, что главной экологической проблемой планеты является уменьшение площади лесов и необратимые изменения климата скорее будут вызваны не парниковыми газами, а нарушением механизма глобального влаго- и теплопереноса, который обеспечивается растительностью планеты. Географические теории объясняют долговременные колебания климата движениями земной коры и изменением положения материков и океанов.

Последние данные. В 2014 г. уровень выбросов в атмосферу парниковых газов достиг рекордно высокой отметки. В январе-сентябре 2015 г., согласно данным метеобюро Великобритании, средняя температура на Земле уже оказались на 1,02 градуса по Цельсию выше, чем среднегодовые показатели за период с 1850 по 1900 гг.

Полгода плохая погода: как изменение климата влияет на стихийные бедствия
По мнению экспертного сообщества, превышение средней глобальной температуры доиндустриального уровня на два градуса будет иметь необратимые последствия для людей и экосистем. Предполагается, что в целом климат на планете станет более влажным. Повышение уровня моря в XXI в. составит до 1 м (в ХХ веке - 0,1-0,2 м). Существуют прогнозы исчезновения до 30-40% видов растений и животных, поскольку их среда обитания будет изменяться быстрее, чем они смогут приспособиться к этим изменениям. Также изменится видовой состав леса и начнется интенсивное таяние ледников. Опреснение океана из-за таяния льдов вызовет изменение Гольфстрима.

Кроме того, увеличится частота и сила аномальных явлений, таких как экстремальные ветра и "волны жары", цунами и наводнения. Таким образом, глобальное потепление спровоцирует изменения, которые будут иметь серьезные негативные последствия для всего человечества и ускорят изменение климата.В связи с этим в последнее время отмечается тенденция более частого использования понятия не "глобальное потепление", а "изменение климата".

Согласно данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), деятельность человека является одной из основных причин глобального потепления на планете. Существует высокая вероятность того, что к 2100 г. средняя температура на Земле повысится более чем на 2°С. Специалисты предсказывают, что изменения климата, вызванные глобальным потеплением, могут повлечь за собой разрушительные последствия. Насколько это утверждение (не)справедливо, показывает график на фиг.1.

Изменение климата - одна из ключевых тем обсуждения в ООН. МГЭИК была  создана в 1988 г. совместно со Всемирной метеорологической организацией (ВМО) и Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП). МГЭИК стала первой  международной организацией, занимающейся оценкой научно-технической и социально-экономической информации о климатических изменениях. Она анализирует изменение климата и его влияние на природу и жизнь людей, исследует возможности снижения антропогенного воздействия на климатическую систему (прежде всего, снижения выбросов парниковых газов). В настоящее время МГЭИК объединяет несколько сотен ученых из 130 стран мира.

Венская конвенция об охране озонового слоя. Первым международным документом по охране здоровья людей и окружающей среды от неблагоприятных воздействий, связанных с изменениями в озоновом слое, стала вступившая в силу в 1988 г. Венская конвенция об охране озонового слоя (подписана в марте 1985 г.).

Основные положения документа - сотрудничество в области исследования веществ и процессов, которые влияют на изменения в озоновом слое; наблюдение за состоянием озонового слоя; сотрудничество в области разработки и применения мер, контролирующих деятельность, которая приводит к неблагополучным последствиям в озоновом слое; обмен информацией между странами и др. Участниками конвенции являются 197 стран.
В 1989 г. вступил в силу Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой (к Венской конвенции об охране озонового слоя; принят в сентябре 1987 г.).

Он предусматривает для каждой группы галогенированных углеводородов, применение которых приводит к истощению озонового слоя, определенный срок, в течение которого они должны быть сняты с производства и исключены из использования (эти вещества, в частности, входят в состав резиновых и пластмассовых изделий, смесей для огнетушителей и др.). Участниками протокола являются 197 стран.

Рамочная конвенция об изменении климата. В 1991 г. были начаты переговоры о принятии Рамочной конвенции об изменении климата (РКИК). 4 июня 1992 г. она была подписана на Конференции ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро и 21 марта 1994 г. вступила в силу. Документ предусматривает применение важнейшего принципа общей, но дифференцированной ответственности, учитывающий различный уровень социально-экономического развития стран.

Признается, что основную роль в борьбе с изменением климата и его отрицательными последствиями должны играть промышленно развитые страны и страны с переходной экономикой. Именно на них приходится наибольшая доля в совокупном объеме антропогенных выбросов парниковых газов (принцип исторической ответственности). К Конвенции присоединилось 195 стран.

Киотский протокол.В 1997 г. в дополнение к РКИК был принят Киотский протокол. Он предусматривал принятие конкретных количественных обязательств по снижению или ограничению антропогенных выбросов парниковых газов промышленно развитыми странами и странами с переходной экономикой. Эти обязательства заключались в суммарном сокращении выбросов на 5,2% в период 2008-2012 гг. по сравнению с уровнем 1990 г. Киотский протокол стал первым глобальным соглашением об охране окружающей среды, основанным на рыночных механизмах регулирования, среди которых торговля квотами.

Страны-участницы конвенции об изменении климата одобрили рабочий текст нового соглашения. Для вступления Киотского протокола в силу требовалось соблюдение двух условий. Во-первых, его должны были подписать не менее 55 государств. Во-вторых, к протоколу должны были присоединиться государства, на долю которых в совокупности в 1990 г. приходилось не менее 55% общих выбросов парниковых газов. К сентябрю 2004 г. документ ратифицировали 124 государства, однако их суммарный объем эмиссий CO2 не превышал 44%.

Судьба документа зависела от России, которая на тот момент занимала третье место в мире после США и Китая по объему выбросов парниковых газов. Документ вступил в силу в феврале 2005 г. лишь после присоединения к нему РФ. США отказались от ратификации, мотивируя свою позицию в частности тем, что выполнение обязательств по протоколу приведет к росту цен на энергоносители и нанесет удар по национальной экономике.

Предполагалось, что Киотский протокол закончит действовать 31 декабря 2012 г. и будет заменен новым документом. Однако в связи с тем, что соглашение о дальнейшем режиме климатического регулирования не было согласовано, было принято решение о его продлении на 5 лет - до 31 декабря 2017 г., а затем - до 2020 г. Этим решением был официально запущен второй период обязательств по этому соглашению (Киото-2).

Среди тех, кто взял обязательства на второй период, 38 индустриально развитых государств, в том числе все страны-члены Евросоюза, а также Норвегия, Швейцария, Исландия, Лихтенштейн, Монако, Австралия, Украина, Белоруссия и Казахстан. На долю ратифицировавших продление договора государств приходится всего 15% от всех выбросов вредных веществ в атмосферу. Россия, Китай, Япония, Индия, Канада и США в новом периоде обязательств по договору не участвуют.

План "20-20-20". В декабре 2008 г. саммит Евросоюза утвердил Программу по борьбе с изменением климата на период 2013-2020 гг. (План "20-20-20"). Этот план, рассчитанный на период действия Киотского протокола, предусматривает сокращение к 2020 г. на 20% от уровня 1990 г. объема загрязняющих выбросов в атмосферу, повышение до 20% в общей структуре энергопотребления доли энергии из возобновляемых источников и сокращение на 20% общих энергозатрат.

Соглашение по климату было принято 12 декабря 2015 года по итогам конференции в Париже. 195 участников форума условились не допустить повышения средней температуры на планете к 2100 году более чем на 2 градуса по Цельсию по сравнению с доиндустриальной эпохой. Но далеко не все ученые считают, что существует проблема глобального потепления и значительного роста температуры ,который может привести к необратимым последствиям для экологии планеты.

Соглашение должно прийти на смену Киотскому протоколу после 2020 года. Условием для его вступления в силу является ратификация 55 странами, на которые приходится по крайней мере 55% от общего объема глобальных выбросов парниковых газов. Но остаётся открытым главный вопрос - является ли зеленая энергетика панацеей от всех проблем в энергетике и экологии, или это политическая игра и феномен экономики, ведущей к глобальной катастрофе?




Литература и источники:
1.http://tass.ru/info/2444358.
2.Материалы выступления на пленарном заседании 70-й сессии Генеральной Ассамблеи ООН в Нью-Йорке 28 сентября 2015 г.
3.Материалы выступления Президента РФ Дмитрий Медведева на заседании Совета безопасности РФ по вопросам изменения климата 17 марта 2010 г.
4.Материалы выступлений на открытии Всемирной конференции по изменению климата 29 сентября 2003 г. в Москве.
5.Материалы ХХ Петербургского международного экономического форума.
6.http://tass.ru/info/2297422.
7.http://tass.ru/info/2445839.