Енергетично багате майбутнє в межах досяжності
Послухайте цю історію. Більше аудіо та подкастів на iOS або Android.
Минуло 70 років відтоді, як лабораторія Bell Labs компанії at&t представила нову технологію перетворення сонячного світла на електроенергію. Телефонна компанія сподівалася, що вона зможе замінити батареї, які живлять обладнання у важкодоступних місцях. Вона також зрозуміла, що живлення пристроїв лише за допомогою світла показує, як наука може зробити майбутнє прекрасним; звідси і прес-захід, на якому сонячне світло змушувало іграшкове колесо огляду крутитися і обертатися.
Сьогодні сонячна енергетика вже давно вийшла з іграшкової фази. Панелі зараз займають площу, що дорівнює половині площі Уельсу, і цього року вони забезпечать світ приблизно 6% електроенергії – це майже втричі більше, ніж Америка споживала в 1954 році. Проте це історичне зростання – лише друга за значимістю річ у розвитку сонячної енергетики. Найдивовижніше те, що це ще далеко не кінець.
Назвати зростання сонячної енергетики експоненціальним – це не перебільшення, а констатація факту. Встановлена сонячна потужність подвоюється приблизно кожні три роки, а отже, зростає вдесятеро кожне десятиліття. Таке стійке зростання рідко спостерігається в чомусь, що має значення. Тому людям важко зрозуміти, що відбувається. Коли десять років тому сонячна енергетика становила десяту частину від її нинішнього розміру, навіть експерти, які знали, як швидко вона зростає, все ще вважали її маргінальною. Наступне десятикратне зростання буде еквівалентне збільшенню всього світового парку ядерних реакторів у вісім разів за час, менший за той, який зазвичай потрібен для побудови лише одного з них.
До середини 2030-х років сонячні батареї, ймовірно, стануть найбільшим джерелом електроенергії на планеті. До 2040-х років вони можуть стати найбільшим джерелом не лише електроенергії, а й усієї енергії. За нинішніх тенденцій, повна вартість електроенергії, яку вони виробляють, обіцяє бути менш ніж удвічі дешевшою, ніж найдешевша з доступних сьогодні. Це не зупинить зміни клімату, але може значно сповільнити їх. Значна частина світу, включно з Африкою, де 600 мільйонів людей досі не можуть освітити свої домівки, почне відчувати себе енергетично багатими. Це відчуття буде новим і трансформаційним для людства.
Щоб зрозуміти, що це не просто мрія екологів, які страждають від лихоманки, розглянемо сонячну економіку. Зі збільшенням сукупного виробництва промислових товарів витрати знижуються. Коли витрати знижуються, попит зростає. Коли попит зростає, збільшується виробництво – і витрати ще більше знижуються. Так не може тривати вічно; виробництво, попит або і те, і інше завжди стають обмеженими. На попередніх етапах переходу від деревини до вугілля, від вугілля до нафти або від нафти до газу ефективність видобутку зростала, але зрештою це було нівельовано вартістю пошуку все більшої кількості палива.
Як пояснюється в нашому есе цього тижня, сонячна енергетика не стикається з таким обмеженням. Ресурси, необхідні для виробництва сонячних елементів та їх встановлення на сонячних фермах, – це багатий на кремній пісок, сонячні місця та людська винахідливість, і всі ці три ресурси є в достатку. Для виробництва елементів також потрібна енергія, але сонячна енергія швидко робить її надлишковою. Що стосується попиту, то він величезний і еластичний – якщо ви зробите електроенергію дешевшою, люди знайдуть їй застосування. В результаті, на відміну від попередніх джерел енергії, сонячна енергія постійно дешевшає і продовжуватиме дешевшати.
Існують й інші обмеження. Враховуючи схильність людей до життя поза світловим днем, сонячну енергію потрібно доповнювати накопичувачами та іншими технологіями. Важку промисловість, авіацію та вантажні перевезення було важко електрифікувати. На щастя, ці проблеми можуть бути вирішені, оскільки акумулятори та паливо, створені шляхом електролізу, поступово стають дешевшими.
Ще одне занепокоєння викликає те, що переважна більшість сонячних панелей у світі і майже весь очищений кремній, з якого вони виготовляються, походить з Китаю. Його сонячна промисловість є висококонкурентною, значною мірою субсидованою і випереджає поточний попит – досить значне досягнення, враховуючи всі сонячні потужності, які Китай встановлює в межах своїх кордонів. Це означає, що китайських потужностей достатньо для того, щоб продовжувати розширення впродовж багатьох років, навіть якщо деякі компанії, що беруть у ньому участь, опиняться на межі банкрутства, а деякі інвестиції вичерпаються.
У довгостроковій перспективі світ, в якому більше енергії виробляється без нафти і газу, що надходять з нестабільних або недружніх частин світу, буде більш надійним. І хоча Комуністична партія Китаю не може маніпулювати цінами на сонячне світло так, як ОПЕК намагається маніпулювати цінами на нафту, той факт, що життєво важлива галузь знаходиться в одній ворожій країні, викликає занепокоєння.
Це занепокоєння гостро відчуває Америка, саме тому вона встановила тарифи на китайське сонячне обладнання. Однак, оскільки майже весь попит на сонячні панелі все ще лежить у майбутньому, решта світу матиме достатньо можливостей для виходу на ринок. Перехід Америки на сонячну енергію може бути загальмований президентством Трампа, який підтримує викопне паливо, але лише тимчасово і болісно. Його також можна було б посилити, якби Америка звільнила відкладений попит, спростивши встановлення панелей на будинках і приєднання до електромережі – країна має терават нових сонячних потужностей, які чекають на підключення. Ціни на викиди вуглецю допомогли б, так само, як вони допомогли при переході з вугілля на газ в Європейському Союзі.
Метою має бути якнайшвидше розірвання замкненого кола виробництва сонячної енергії. Це тому, що вона пропонує виграш у вигляді дешевшої енергії. Переваги починаються з підвищення продуктивності. Все, для чого люди використовують енергію сьогодні, буде коштувати дешевше – і це стосується майже всього. Потім з’являться речі, які стануть можливими завдяки дешевій енергії. Люди, які ніколи не могли собі цього дозволити, почнуть освітлювати свої будинки або їздити на автомобілях. Дешева енергія може очищати воду і навіть опріснювати її. Вона може керувати голодними машинами штучного інтелекту. Вона може зробити мільярди будинків і офісів більш терпимими до спекотного літа, яке ще десятиліттями буде ставати все спекотнішим.
Але найбільші наслідки матимуть ті речі, про які ще ніхто не думав. У своєму радикальному достатку дешевша енергія звільнить уяву, змусивши крихітні колеса огляду розуму крутитися від хвилювання і нових можливостей.
Цього тижня в північній півкулі відзначається літнє сонцестояння. Сонце, що піднімається до своєї найвищої точки на небі, через десятиліття осяє світ, де ніхто не зможе обійтися без благословення електрики, а доступ до енергії надихає всіх, кого вона торкається.