Это неплохо для людей, которые мучаются от жары, но чудовищно для климата, поскольку в большинстве регионов мира производство электроэнергии все еще связано со значительными объемами эмиссии СО2. Вот почему энергия, которая требуется зданиям для охлаждения воздуха, а также освещения, работы компьютеров и т. д., дает почти 14% всех парниковых газов.
Поскольку кондиционирование воздуха так сильно зависит от электроэнергии, нам легко рассчитать зеленую наценку. Чтобы декарбонизировать наши кондиционеры, нужно декарбонизировать электросеть. Это еще одна причина, по которой мы так остро нуждаемся в инновациях для производства и хранения электроэнергии (см. главу 4). Иначе выбросы будут расти, а мы застрянем в порочном круге, охлаждая наши дома и офисы, но при этом повышая температуру планеты.
К счастью, нам не нужно ждать этих инноваций. Чтобы сократить объем электроэнергии, необходимой для охлаждения воздуха, следует действовать уже сейчас, снизив выбросы от кондиционеров. Причем никаких технических препятствий для этого нет. Большинство людей просто не покупают кондиционеры с самым эффективным энергопотреблением на рынке. Согласно IEA, типичный кондиционер, продаваемый сегодня, потребляет в два раза больше электроэнергии, чем те модели, которые доступны на рынке, и в три раза больше, чем лучшие модели.
Это происходит в основном потому, что при выборе кондиционера потребители не получают необходимой информации. К примеру, менее энергоэффективная модель стоит дешевле, но в долгосрочной перспективе обойдется дороже, потому что потребляет больше электроэнергии. Однако, если на товаре нет соответствующей маркировки, вы об этом никак не узнаете. (В США производители обязаны ставить такую маркировку, чего не скажешь об остальных странах[121].) К тому же многие страны не вводят минимальный стандарт энергоэффективности кондиционера. По данным IEA, достаточно принять законы, которые решат эти проблемы, чтобы удвоить среднюю эффективность кондиционеров во всем мире и к середине столетия снизить рост потребления энергии для охлаждения воздуха на 45%.
К сожалению, высокий расход электричества не единственный минус кондиционеров. Они содержат хладагенты, или фторсодержащие газы с фреоном, которые постепенно вытекают, когда кондиционер стареет и ломается. Вы наверняка это видели, если вам приходилось менять хладагент в кондиционере автомобиля. Фторсодержащие газы сильно влияют на климатические изменения: за последние сто лет они в тысячу раз сильнее повлияли на потепление, чем эквивалентный объем СО2. Если мы редко слышим о них, так это потому, что на их долю приходится небольшой процент парниковых газов — в Соединенных Штатах это всего 3% выбросов.
Однако фторсодержащие газы оставляют заметный след. В 2016 году представители 197 стран взялись сократить производство и потребление определенных фторсодержащих газов более чем на 80% к 2045 году — это реалистичная цель, поскольку многие компании разрабатывают новые подходы к кондиционированию воздуха, которые заменяют фторсодержащие газы на менее вредные хладагенты. Эти проекты находятся на раннем этапе разработки, еще слишком рано рассчитывать их стоимость — но это показательный пример инноваций, необходимых для охлаждения воздуха без повышения температуры планеты.
В книге о глобальном потеплении странно было бы обсуждать, как согреться. Зачем включать термостат, если на улице и так жарко? Прежде всего, когда мы говорим о жаре, мы имеем в виду не только повышение температуры воздуха: нужно кипятить воду для самых разных нужд — от душа и посудомоечной машины до промышленных процессов. А главное — зима никуда не денется! Даже с ростом температуры на планете во многих странах мира все равно будут мороз и снег. А зима — тяжелое время для всех, кто использует возобновляемые источники энергии. В Германии, к примеру, объем солнечной энергии зимой может сократиться в девять раз, к тому же бывают совершенно безветренные периоды. Но нам все равно нужно электричество, без него мы замерзнем насмерть в наших домах.
На отопительные котлы и бойлеры, вместе взятые, приходится треть всех выбросов от зданий в мире. И в отличие от света и кондиционеров, почти все они работают на ископаемом топливе, а не на электроэнергии. (Конкретный вид топлива — природный газ, нефть или пропан — зависит от вашего географического положения.) Значит, невозможно декарбонизировать горячую воду и воздух с помощью чистой электроэнергии. Нужно заменить нефть и газ другими источниками.
Путь к нулевой эмиссии углерода в сфере отопления во многом похож на тот, который мы рассматривали применительно к отрасли легковых автомобилей: 1) электрифицировать все, что можно, избавиться от бойлеров и котлов на природном газе, 2) а все, что останется, заправлять чистым топливом.
К счастью, первый шаг сопряжен с отрицательной зеленой наценкой. В отличие от электромобилей, которые дороже бензиновых моделей, электроотопление и охлаждение, наоборот, позволяют сэкономить деньги. И это относится как к строительству новых зданий с нуля, так и к модификации старых домов. В большинстве регионов общие расходы снизятся, если домовладельцы избавятся от электрического кондиционера и котла на газу (или на мазуте) и заменят их электрическим тепловым насосом.
На первый взгляд, идея теплового насоса может показаться странной. Все мы представляем, как качать воду или воздух, но качать тепло — как это?
Принцип работы тепловых насосов основан на том, что газы и жидкости меняют температуру по мере расширения и сжатия. Насос устроен следующим образом: хладагент проходит через тонкие трубки-капилляры, при этом компрессор и специальные створки меняют давление, чтобы хладагент впитывал тепло в одном месте и выделял его в другом. Зимой мы приносим тепло снаружи в дом (это вполне возможно в любом климате, кроме самых холодных регионов); летом мы делаем прямо противоположное, качая тепло из дома наружу.
На самом деле все проще, чем кажется. У вас уже есть тепловой насос дома, и, скорее всего, он работает прямо сейчас. Называется он холодильник. Теплый воздух, который выходит снизу, как раз и уносит тепло от продуктов, которые хранятся в холодильнике, благодаря чему в нем сохраняется прохладная температура.
Сколько денег сэкономит вам тепловой насос? Зависит от города, величины зимних температур, стоимости электричества и природного газа и других факторов. Приведем несколько примеров экономии на новостройках в городах США, включая расходы на установку теплового насоса и его работу в течение 15 лет.
Если вы модифицируете старый дом, экономия будет меньше, но в любом случае тепловой насос дешевле в большинстве городов. В Хьюстоне, к примеру, вы сэкономите 17%. В Чикаго ваши расходы, напротив, вырастут на 6%, поскольку там очень дешевый природный газ. А в некоторых старых домах просто непрактично искать место для нового оборудования, так что установить тепловой насос вообще не удастся.
Отрицательные зеленые наценки поднимают очевидный вопрос: если тепловые насосы так выгодны, почему они установлены только в 11% американских домов?[123]
Отчасти потому, что мы заменяем отопительные котлы только раз в 10 лет, и у большинства людей нет денег, чтобы просто так заменить исправный котел на тепловой насос.
Но есть и другое объяснение: устаревшая государственная политика. Со времен энергетического кризиса 1970-х годов американцы пытаются сократить потребление энергии, поэтому правительства штатов ввели различные стимулы, чтобы люди покупали газовые котлы и бойлеры, а не менее экономичное электрическое оборудование. Некоторые штаты изменили строительные нормы, чтобы домовладельцам было сложно заменить газовые устройства на электрические альтернативы. Многие из этих правил, которые на первое место ставят энергосбережение, а не снижение выбросов, все еще действуют, мешая заменить газовый котел на электрический тепловой насос, даже если это сэкономит семье деньги.
Обидно, конечно, и сразу хочется ругать правительство. Но если взглянуть на ситуацию с другой точки зрения, то можно найти и положительный момент. Это значит, что нам не нужны новые технологии, чтобы сократить выбросы в этой сфере, помимо декарбонизации энергосети. «Электрическое» решение уже существует, оно доступно каждому — причем не просто по конкурентоспособной цене, а еще дешевле. Осталось обновить государственную политику, чтобы она шла в ногу со временем.
К сожалению, хотя с технической точки зрения можно снизить выбросы от отопления до нуля, при переходе на электрические насосы это не произойдет быстро. Даже если исправить вредоносные законы, о которых я говорил выше, нереально надеяться, что мы отправим все газовые котлы и бойлеры на свалку и заменим их электрическими устройствами за один день. Это то же самое, что взять и заменить все легковые автомобили мира на электромобили. Учитывая время работы современного котла, чтобы избавиться от всех газовых котлов к середине века, придется прекратить их продажи к 2035 году. Сегодня около половины всех котлов, которые продаются в США, работают на природном газе. А в мире ископаемое топливо дает в шесть раз больше энергии для отопления, чем электричество!
Для меня это еще один аргумент в пользу биотоплива второго поколения и электротоплива, о которых я говорил в главе 7: их можно использовать в котлах и бойлерах, которые уже установлены в наших домах, без каких-либо модификаций и дополнительных выбросов углерода. Но сейчас оба варианта связаны со значительной зеленой наценкой.
Обратите внимание: розничная цена за литр — средняя цена в США с 2015 по 2018 год. Безуглеродные варианты представлены по текущим ценам.