Мировые энергетические проблемы

 

Без дешевых, безопасных, низкоуглеродных источников энергии в масштабе мы застряли между альтернативами высоких выбросов парниковых газов и энергетической бедности. В мире не хватает безопасных, низкоуглеродистых и дешевых крупномасштабных энергетических альтернатив ископаемому топливу. Пока мы не расширим эти альтернативы, мир будет продолжать сталкиваться с двумя энергетическими проблемами сегодняшнего дня. Энергетическая проблема, которой уделяется наибольшее внимание, - это связь между доступом к энергии и выбросами парниковых газов. Но в мире существует еще одна глобальная энергетическая проблема, которая не менее велика: сотни миллионов людей полностью лишены доступа к достаточному количеству энергии, что приводит к ужасным последствиям для них самих и окружающей среды.

 

Проблема, которая доминирует в общественной дискуссии по энергетике, - это изменение климата. Климатический кризис ставит под угрозу окружающую нас природную среду, наше сегодняшнее благополучие и благополучие тех, кто придет после нас.

 

Именно производство энергии отвечает за 87% глобальных выбросов парниковых газов, и, как показывает приведенная ниже диаграмма, люди в самых богатых странах имеют самые высокие выбросы.

 

Эта диаграмма поможет нам в обсуждении мировой энергетической проблемы. Он показывает выбросы CO2 на душу населения по вертикальной оси против среднего дохода в этой стране по горизонтальной оси.

 

В странах, где люди имеют средний доход от 15 000 до 20 000 долларов, выбросы CO2 на душу населения близки к среднемировому показателю (4,8 тонны CO2 в год). В каждой стране, где средний доход населения превышает 25 000 долларов, средние выбросы на душу населения выше, чем в среднем по миру.

 

Мировые выбросы CO2 быстро растут и в 2018 году достигли 36,6 миллиарда тонн. Пока мы выбрасываем парниковые газы, их концентрация в атмосфере увеличивается. Чтобы положить конец изменению климата, концентрация парниковых газов в атмосфере должна стабилизироваться, а для достижения этой цели мировые выбросы парниковых газов должны снизиться до чистого нуля.

 

Снижение выбросов до чистого нуля будет одной из самых больших проблем в мире в предстоящие годы. Но мировая энергетическая проблема на самом деле еще больше, потому что в мире существует не одна, а две энергетические проблемы.

 

Двойные проблемы глобальной энергетики

 

Первая энергетическая проблема: те, кто имеет низкие выбросы углекислого газа, не имеют доступа к энергии. Первая глобальная энергетическая проблема относится к левой части диаграммы рассеяния выше.

 

Люди в очень бедных странах имеют очень низкие выбросы. В среднем люди в США выбрасывают больше углекислого газа за 4 дня, чем люди в бедных странах, таких как Эфиопия, Уганда или Малави, выбрасывают за целый год.

 

Причина низкого уровня выбросов бедных заключается в том, что они не имеют доступа к современным источникам энергии и технологиям. Энергетическая проблема бедной половины мира - это энергетическая бедность. Две приведенные ниже диаграммы показывают, что значительная часть населения в странах с ВВП на душу населения менее 25 000 долл.

 

Отсутствие доступа к этим технологиям вызывает одни из самых серьезных глобальных проблем нашего времени.

 

Когда люди не имеют доступа к современным источникам энергии для приготовления пищи и отопления, они полагаются на твердое топливо – в основном дрова, а также навоз и отходы растениеводства. Это приводит к огромным издержкам для здоровья людей, живущих в условиях энергетической бедности: загрязнение воздуха внутри помещений, которое ВОЗ называет “самым большим в мире риском для здоровья окружающей среды " 2. для беднейших людей в мире это самый большой фактор риска ранней смерти, и глобальные исследования в области здравоохранения показывают, что загрязнение воздуха внутри помещений является причиной 1,6 миллиона смертей в год, что вдвое превышает число смертей от плохой санитарии.

 

Использование древесины в качестве источника энергии также оказывает негативное влияние на окружающую нас окружающую среду. Зависимость от топливной древесины является причиной того, что бедность связана с обезлесением. ФАО сообщает, что на Африканском континенте зависимость от древесины в качестве топлива является единственной наиболее важной движущей силой деградации лесов.4 в Восточной, Центральной и Западной Африке топливная древесина обеспечивает более половины всей энергии.

 

Наконец, отсутствие доступа к энергии приводит к тому, что люди живут в нищете. Отсутствие электричества означает отсутствие охлаждения пищи, отсутствие стиральной или посудомоечной машины и отсутствие света ночью. Возможно,вы видели фотографии детей, сидящих ночью под уличным фонарем, чтобы сделать домашнее задание.

 

Первая энергетическая проблема мира - это проблема энергетической бедности – те, кто не имеет достаточного доступа к современным источникам энергии, в результате страдают от плохих условий жизни.

 

Вторая энергетическая проблема: те, кто имеет доступ к энергии, производят слишком высокие выбросы парниковых газов

 

Вторая энергетическая проблема является более известной и относится к правой части диаграммы рассеяния выше: выбросы парниковых газов слишком высоки.

Те, кто больше всего нуждается в сокращении выбросов, - это чрезвычайно богатые. Диана Иванова и Ричард Вуд (2020) только что показали, что самые богатые 1% населения ЕС выбрасывают в среднем 43 тонны CO2 ежегодно – в 9 раз больше, чем в среднем по миру (4,8 тонны)

 

Однако акцент на богатых может создать впечатление, что проблема заключается только в выбросах чрезвычайно богатых. В ходе публичных дебатов недостаточно ясно говорится о том, что для обеспечения устойчивого энергоснабжения в мире выбросы парниковых газов большинством населения мира в настоящее время слишком высоки. Проблема больше для чрезвычайно богатых, но она не ограничивается ими.

 

Цель Парижского соглашения состоит в том, чтобы удержать повышение глобальной средней температуры значительно ниже 2°C выше доиндустриального уровня и “продолжать усилия по ограничению повышения температуры до 1,5°C”

 

Для достижения этой цели выбросы должны снизиться до чистого нуля в течение ближайших десятилетий.

 

В более богатых странах, где мало кто страдает от энергетической бедности, даже выбросы самых бедных людей намного выше. В статье Ивановой и Вуда показано, что в таких странах, как Германия, Ирландия и Греция, более 99% домашних хозяйств имеют выбросы на душу населения более 2,4 тонны в год.

 

Единственные страны, где выбросы близки к нулю, - это те, где большинство страдает от энергетической бедности. Наиболее близкими странами являются самые бедные страны Африки: Малави, Бурунди и Демократическая Республика Конго.

 

 

Но это обойдется им очень дорого, как показывает эта диаграмма. Ни в одной бедной стране уровень жизни людей не сравним с уровнем жизни людей в более богатых странах.

 

А поскольку условия жизни лучше там, где ВВП на душу населения выше, то и выбросы CO2 выше там, где условия жизни лучше. Выбросы высоки там, где детская смертность самая низкая, где дети имеют хороший доступ к образованию и где мало кто из них страдает от голода.

 

Причина этого заключается в том, что как только люди получают доступ к энергии из ископаемого топлива, их выбросы становятся слишком высокими, чтобы быть устойчивыми в долгосрочной перспективе.

 

Людям нужен доступ к энергии для хорошей жизни. Но в мире, где ископаемое топливо является доминирующим источником энергии, доступ к современной энергии означает, что выбросы углерода слишком высоки.

 

Поэтому более точное описание второй глобальной энергетической проблемы таково: большинство населения мира – все те, кто не очень беден – имеют выбросы парниковых газов, которые слишком высоки, чтобы быть устойчивыми в долгосрочной перспективе.

 

Нынешними альтернативами являются энергетическая бедность или ископаемое топливо и парниковые газы

 

Приведенная здесь диаграмма представляет собой версию диаграммы рассеяния выше и суммирует две глобальные энергетические проблемы: фиолетовым цветом обозначены те, кто живет в энергетической бедности, синим-те, чьи выбросы парниковых газов слишком высоки, если мы хотим избежать серьезных климатических изменений.

 

До сих пор я смотрел на глобальную энергетическую проблему статично, но мир, конечно, меняется.

 

На протяжении тысячелетий все наши предки жили в розовом пузыре: зависимость от древесины означала, что они страдали от загрязнения воздуха внутри помещений; необходимость приобретения топливной древесины и сельскохозяйственных угодий означала вырубку лесов; а минимальные технологии означали, что наши предки жили в условиях крайней нищеты.

 

За последние два столетия все больше и больше людей перемещались из фиолетовой области в синюю. Во многих отношениях это очень позитивное развитие. Экономический рост и расширение доступа к современным источникам энергии улучшили условия жизни людей. В богатых странах почти никто не умирает от загрязнения воздуха внутри помещений, и условия жизни во многих отношениях намного лучше, как мы видели выше. Это также означало, что мы добились прогресса в борьбе с экологическим недостатком энергетической бедности: связь между бедностью и зависимостью от топливной древесины является одной из ключевых причин сокращения масштабов обезлесения по мере экономического роста.11 и прогресс в этом направлении был быстрым: в любой средний день за последнее десятилетие 315 000 человек в мире впервые в своей жизни получили доступ к электричеству.

 

Но по мере улучшения условий жизни выбросы парниковых газов увеличивались.

 

На диаграмме показано, что это означало для выбросов парниковых газов за последнее поколение. Диаграмма представляет собой версию диаграммы рассеяния, приведенной выше, но она показывает изменение во времени – от 1990 года до последних доступных данных.

 

Теперь данные также строятся на логарифмических шкалах, что имеет то преимущество, что вы можете легко видеть темпы изменений. На логарифмической оси крутизна линии соответствует скорости изменения. Диаграмма показывает, что страны с низким и средним уровнем дохода увеличивали свои выбросы очень похожими темпами.

 

По умолчанию диаграмма показывает изменение доходов и выбросов для 14 стран, в которых проживает более 100 миллионов человек, но вы можете добавить к ней и другие страны.

 

То, что было правдой в последние два десятилетия, будет правдой и в будущем. Для беднейших трех четвертей населения мира рост доходов означает догонять хорошие условия жизни в более богатом мире, но если нет дешевых альтернатив ископаемому топливу, это также означает догонять высокие выбросы в более богатом мире.

Наша задача: найти крупномасштабные энергетические альтернативы ископаемому топливу, которые были бы доступными, безопасными и устойчивыми

Поэтому перед нашим поколением стоит двоякая задача: поскольку большая часть мира по-прежнему живет в плохих условиях, мы должны продолжать добиваться прогресса в нашей борьбе с энергетической бедностью. Но успех в этой борьбе приведет к хорошим условиям жизни для сегодняшнего молодого поколения только тогда, когда мы сможем одновременно сократить выбросы парниковых газов.

 

Ключом к достижению прогресса на обоих этих фронтах является источник энергии и ее цена. Те, кто живет в энергетической нищете, не могут позволить себе достаточное количество энергии, а те, кто оставил позади худшую бедность, полагаются на ископаемое топливо для удовлетворения своих энергетических потребностей.

 

Как только мы посмотрим на это таким образом, станет ясно, что две энергетические проблемы-это две стороны одной большой проблемы. Нам не хватает масштабных энергетических альтернатив ископаемому топливу, которые были бы дешевыми, безопасными и устойчивыми.

Эта последняя версия диаграммы рассеяния показывает, что значит иметь такие источники энергии в масштабе. Это позволило бы миру оставить позади неустойчивые текущие альтернативы и перейти к нижнему правому углу диаграммы: области, отмеченной зеленым прямоугольником, где выбросы равны нулю, и все оставили позади энергетическую бедность.

 

Без этих технологий мы оказались в ловушке в мире, где у нас есть только плохие альтернативы: страны с низким уровнем дохода, которые не могут удовлетворить потребности нынешнего поколения; страны с высоким уровнем дохода, которые ставят под угрозу способность будущих поколений удовлетворять свои потребности; и страны со средним уровнем дохода, которые терпят неудачу по обоим пунктам.

 

Поскольку мы не разработали все технологии, необходимые для того, чтобы сделать этот переход возможным, миру требуются крупномасштабные инновации для осуществления этого перехода. Это относится к большинству секторов, вызывающих выбросы углекислого газа, в частности к транспортному (судоходство, авиация, автомобильный транспорт) и отопительному секторам, а также к производству цемента и сельскому хозяйству.

 

Одним из секторов, где мы разработали несколько альтернатив ископаемому топливу, является электроэнергия. Ядерная энергетика и возобновляемые источники энергии выделяют гораздо меньше углерода (и гораздо безопаснее), чем ископаемое топливо. Тем не менее, как показывает последний график, их доля в мировом производстве электроэнергии за последние три десятилетия снизилась с 36% до 35%.

 

Но можно сделать и лучше. Некоторые страны наращивают ядерную энергетику и возобновляемые источники энергии и делают это гораздо лучше, чем в среднем по миру. Вы можете увидеть это, если измените график, чтобы показать данные по Франции и Швеции – во Франции 92% электроэнергии поступает из низкоуглеродистых источников, в Швеции-99%. Следствием того, что страны преуспевают в этом отношении, должно быть то, что они становятся ближе к устойчивому энергетическому миру будущего. Точечная диаграмма выше показывает, что это так.

 

Но для глобального энергоснабжения – особенно за пределами электроэнергетического сектора-мир все еще далек от решения мировой энергетической проблемы.

 

Каждая страна все еще очень далека от обеспечения чистой, безопасной и доступной энергии в массовом масштабе, и если мы не добьемся быстрого прогресса в развитии этих технологий, мы останемся застрявшими в двух неустойчивых альтернативах сегодняшнего дня: энергетическая бедность или выбросы парниковых газов.

ИСТОЧНИК

Категория: Наука и Техника | Добавил: fantast (11.01.2021)
Просмотров: 20 | Рейтинг: 0.0/0