А вот Евросоюз пока не очень спешит, созданные им организации и комиссии собираются только сформулировать «видение» создания умной сети после 2020 года… А тут еще пандемия коронавируса приключилась и отбросила далеко назад все эти проекты. Не до жиру, быть бы живу…
В любом случае для глобального решения проблемы энергетической и одновременно экологической безопасности нужна и глобальная суперсеть, которая охватила бы не отдельные города и не штаты, а сразу всю страну. А еще лучше – и целые континенты, и наконец весь мир. А раз так, то увеличение доли возобновляемых источников в энергетическом балансе страны – это лишь первый, робкий шаг. Скорее всего, сильно запоздавший. Ирония состоит в том, что главными факторами, позволившими США реально приблизиться к заветной энергетической независимости, стали не умные сети и не возобновляемые источники энергии, а грязный и вонючий, опасный для окружающей среды фрекинг и сланцевый газ.
С другой стороны, есть, конечно, ощутимый прогресс и в развитии чистой энергетики. Хотя до осуществления идеалов, провозглашенных в январе 2009 года, еще очень далеко. Но главные оптимисты среди новых корнукопианцев еще не утратили надежды на то, что вот-вот может случиться великий прорыв, переход в новое качество. Вот дайте только разобраться с коронавирусом да возродить подорванную им экономику. Пессимисты же, наоборот, предупреждают, что при переходе на требуемые масштабы расходы могут расти нелинейно. Это приведет к экспоненциальному росту, геометрической прогрессии. Такой, когда с каждой новой тратой раскрываются новые бездны, которые надо заполнять. Чем больше денег тратишь, тем быстрее растут потребности проекта. Про такое еще говорят: черная дыра.
Справедливости ради надо отметить, что «ЭксСел» уже экспериментирует с умными сетями в нескольких штатах. Речь не идет о такой идеальной энергетической базе, какую пытаются создать в Боулдере, но о чем-то в каком-то смысле даже более важном. Компания производит энергию несколькими способами: и уголь сжигает, и две атомные электростанции у нее есть, и самую пока дорогую и непрактичную (с точки зрения инвестиций) энергию ветряных турбин тоже постепенно развивает. Так вот, ее клиенты в нескольких штатах имеют возможность выбора – какую часть своей энергии они хотят получать от ветра. Платя за нее, естественно, несколько больше.
Таким образом, происходит фактическое голосование деньгами. Компания увеличивает инвестиции в ветряные турбины по мере того, как все большая часть потребителей будет за это голосовать. И постепенно получаемая таким способом энергия начинает обходиться дешевле и компании, и ее клиентам. По крайней мере, такова теория. Развитие по этому пути сильно затормозил сначала финансовый кризис 2008 года, а потом – и вирусная пандемия, ведущая к новому, до конца еще не понятному кризису. Неужели начнется новая Великая депрессия? Коли так, то ничего из этих замечательных замыслов в ближайшее время не получится. Но теперь, когда США вроде бы начинают выкарабкиваться из трясины, появились некоторые основания для осторожного оптимизма.
Но реально ли все это? Майкл Моррис, генеральный директор компании «Америкэн Электрик Пауэр», одного из крупнейших производителей электричества в США, объявил эти задачи нереалистичными. Хотя критики этой компании говорят, что она как раз представляет «старую американскую энергетику», которая будет сопротивляться переменам. Но сопротивляться ей, что называется, есть чем – 38 тысяч мегаватт, 63 тысячи километров электросетей…
Вопрос о том, насколько можно перевернуть сложившуюся ситуацию в американской и мировой энергетике, я задал и Эду Вероне, много лет возглавлявшему Американо-российский деловой совет да и настоящее время считающемуся одним из главных консультантов по России, в прошлом к тому же занимавшему видные посты в транснациональных нефтяных корпорациях.
Эд Верона считает, что в обозримом будущем главным мотором экономики все же останутся углеводороды. Если только не произойдет чуда – например, вдруг кто-то изобретет какую-то принципиально новую аккумуляторную батарею, гораздо более мощную, легкую и – при массовом производстве – доступную по цене для масс. Такое чудо тем не менее никак нельзя исключить, это не фантастика. В таком случае потребуется, естественно, не только наладить серийное производство электромобилей, но также создать обширную, охватывающую всю страну, сеть станций для зарядки таких машин электричеством. Но в принципе это может произойти очень быстро. И, кажется, уже происходит. Новая администрация Байдена провозгласила основой своей стратегии всемерную борьбу с изменением климата, и одна из центральный тем этой стратегии – перелом в переходе страны на электромобили. Еще недавно это казалось утопией, а вот теперь, кажется, это происходит на наших глазах.
И кстати: в таком случае, конечно, придется повторить чудо Эдисона, который в начале XX века наладил массовое производство и лампочек, и электрогенераторов, и создал сети электроснабжения – всё практически сразу. Но его опыт показывает, что в случае больших технологических прорывов это как раз возможно. Да и история развития автомобиля – разве не пример того же рода?
Помните – скачок в производстве автомобилей от 8 тысяч в 1900-м к 900 тысячам в 1912-м (см. «Нобели и дырка от бублика»)? Тоже ведь мало было автомобили построить в достаточном количестве – но и массовое производство бензина наладить, и его доставку, и магазины по всей стране пооткрывать, и станции обслуживания, и бензозаправки, и, главное, дороги построить! И все это тоже как-то сразу, одновременно. Так что прецеденты есть.
Вполне можно себе представить, продолжает Эд Верона, очень быстрое распространение пунктов электрозаправки для машин, работающих на таких батареях. Дело за малым – создать экономически рентабельный мощный аккумулятор.
Но в ближайшие десятилетия углеводороды, скорее всего, останутся главным энергоносителем. Тем не менее альтернативные, в том числе и любимые всеми возобновляемые, без сомнения, тоже будут развиваться, но вот темпы этого развития все же зависят от экономики и, в частности, от уровня цен на нефть.
И все же надо признать: то, что делают компании вроде «ЭксСел», – это уже некоторый слабенький, острожный, но шаг в направлении осуществления того чуда, на которое рассчитывают лидеры западных государств. Но оно, чудо это, может свершиться только в своей тотальности, целиком или никак.
Смысл именно в целостности, всеохватности системы.
Ведь что более всего сдерживает развитие так называемых возобновляемых источников энергии? Прерывистость их действия. Плюс общая проблема неэффективности, нерациональности использования энергии – ее то не хватает, то производится слишком много, и она пропадает.
Умная сеть может теоретически решить обе проблемы. Если ветряные генераторы будут стоять в разных концах страны, то шанс того, что где-то в любой отдельно взятый момент дует ветер, резко возрастает. И если они при этом соединены в единую, управляемую умным компьютером сеть, то они по очереди могут обеспечивать более или менее стабильный приток энергии. То же самое относится и к солнечным батареям. Тут пригодились бы всемирные масштабы: соединить бы пустыню Калахари с Сахарой, Гоби, Аравией, Невадой, Большой Викторией (где-нибудь солнце будет светить всегда!) и к электростанциям, использующим энергию приливов и отливов. А если это все подкрепить, подстраховать слегка еще и каким-нибудь более традиционным способом, например генераторами, работающими на природном газе, то и вообще в конце туннелей начинает видеться свет. Ровный и постоянный. Но для сети важно, чтоб энергию и тратили тоже равномерно. Главное, чтобы суперкомпьютер, управляющий сетью, бдительно следил за тем, где возникает дополнительный расход, а где он снижается, и, соответственно, немедленно, в секунды, в доли секунды, перебрасывал энергию туда, где она нужна. А время от времени образующийся общий излишек тоже как-нибудь утилизировал, сохранял.
Чем больше масштабы такой сети, тем она эффективнее. Причем для того, чтобы от нее вообще начала получаться какая-то выгода, надо, чтобы она достигла уже масштабов грандиозных (каких – предстоит подсчитать). Почти как при ядерной реакции – надо достичь некой критической массы.
И в этом-то одна из загвоздок. Поначалу, долгое время, строительство такой суперсети будет в основном пожирать средства – и гигантские. Сколько их потребуется, пока искомый уровень не будет достигнут, этого никто не знает. Придется, видимо, познавать это эмпирическим путем, старым добрым методом проб и ошибок… А что, если эти представления как раз и есть сплошная ошибка? Что, если в эти логические умозаключения вкралось какое-то досадное недоразумение, роковой просчет? Ведь так уже бывало не раз. Очень маленький пример – рассчитывали на окупаемость проекта «Конкорд», и вдруг в конце оказалось, что все расчеты неправильные, не оправдывает себя предприятие да и долгосрочную безопасность обеспечить не может. И вот зачеркнули элемент технического прогресса, больше гражданская авиация не имеет сверхзвуковых самолетов и в обозримом будущем иметь их не будет. Вернулись к уровню 1969 года.
Из других примеров – рассчитывали на гораздо более широкое применение некоторых металлов. Уж как асбесту радовались – а он смертельным канцерогеном оказался. На то же самое синтетическое топливо уповали – что оно уже к середине 50-х годов ХХ века чуть ли ни нефть полностью заменит. А вот дудки, ничего не вышло.
И гениальному решению всех энергетических проблем – «зеленому» водороду, которого вокруг практически бесконечное количество и который не приносит ни малейшего вреда окружающей среде, – тоже поспешили радоваться: толку пока не так много.
Но есть специалисты, воспринимающие происходящее всерьез – настолько, что уже даже составлен список требований к современной сети. Для того чтобы она могла считаться умной, она должна уметь: лечить саму себя при сбоях и авариях; создавать стимул для потребителей, чтобы они были заинтересованы стать участниками сети; обеспечивать потребителей энергией более высокого качества по сравнению с обычной, которой свойствен высокий процент потерь; уметь использовать все имеющиеся способы генерации электричества и его хранения; создавать условия, позволяющие рынкам электроэнергии процветать; быть в целом более эффективной.