• РЕГИСТРАЦИЯ

Электромобили и “пик нефти”. Истина в модели - 3

44 5137

После статьи о краткосрочных перспективах “нефтянки” мы продолжаем аналитическое путешествие в будущее в рамках концепции “мира на пике”: когда нефть уйдёт на покой? Чтобы говорить о столь далёком будущем имеет смысл обратиться уже к тому как происходят системные переходы и распространения инноваций.

Скорость распространения инноваций

В фильме “Матрица” есть эпизод, где Морфеус философствует о том, что виртуальный мир подчиняется собственным законам, кардинально отличающимся от законов реального мира. И сегодня это видно как никогда: в цифровом мире концепции и продукты расцветают и умирают за считанные годы, иногда дни. Например, дневная аудитория игры “Pokemon Go” за две недели достигла половины уровня твиттера, Фейсбук за пять лет охватил 10% мирового населения, а компания Майкрософт силой перевела сотню миллионов пользователей c Windows 7 на Windows 10 изменив механизмы обновления. Вследствие этого создаётся ложное впечатление, что быстр и весь остальной мир - со дня на день планета заполнится электромобилями, солнечными панелями и биткоинами.

Но распространение концепций и объектов по реальному, физическому миру сопряжено со значительными затратами ресурсов - энергетическими, материальными, финансовыми. Материальные ценности не поддаются копипасте, а ждать посылки из Китая приходится неделями, в отличие от электронной почты. Скорость проникновения персональных автомобилей в общество была черезвычайно медленной - каждый десятый землянин обзавёлся автомобилем только спустя 65 лет после начала его промышленного производства. Мобильным телефонам на это потребовалось 20 лет и по меркам реального мира это сверхбыстрое исключение из правил - возможно, дело в небольшом размере и цене каждого устройства, а так же в наличии убийственных преимуществ над стационарным телефоном.

Раз уж мы говорим об энергии и нефти, то уместно упомянуть солнечную энергетику: в 1982 году появилась электростанция на солнечных батареях мощностью 1 мегаватт, 2000 год принёс отметку в 1 гигаватт суммарно для всех станций. К 2016 году солнечная энергетика у всех на слуху, но занимает непропорционально мало - 1,3% от мирового производства электроэнергии и 0,5% от производства всей первичной энергии при помощи 295 гигаватт. Или такой пример: мало кто знает, но однажды электромобили занимали 30% от всего парка автомобилей и было это в 1900 году в США. Следующая веха это аж 1990-е, когда General Motors, Toyota и т.д. произвели для американского рынка несколько тысяч электромобилей, но проекты были признаны неуспешными. Tesla выпустила свою первую модель электромобиля в 2008 году, в 2016 продажи компании составили 84 тысячи штук.

Отсекая электромобили начала века можно сказать, что десятилетия позади и до победного конца десятилетия впереди: в 2016 было произведено 466 тысяч электромобилей (без учёта гибридов) против почти сотни миллионов транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) - разница в 200 раз. Во-вторых, в отличие от “быстрых” мобильных телефонов, у электромобилей отсутствуют киллер-фичи - принципиальные преимущества перед обычными машинами. На данный момент скорее даже наоборот.

Мораль: реальный мир, в противовес виртуальному, очень инерционен и инновации распространяются по обществу десятилетиями. Не следует повторять ошибок предыдущих поколений и заявлять что через пару лет всё перевернётся с ног на голову. Реальный мир так не работает и подчиняется собственным неповоротливым законам. Это хорошо показала и фантастика XX-XXI веков: если в старых произведениях человек покорял просторы вселенной чуть ли не в нашем столетии, то в современной фантастике эти мечты отодвинуты гораздо дальше в будущее.

Потребление нефти: устойчивый рост на протяжении 30 лет

В будущем переходе с нефтянки и ДВС на электроэнергию и электромобили можно выделить пару ключевых моментов. Это “пик нефти”, когда будет пройден максимум добычи и спроса, и кратное снижение потребления нефти, которое будет означать свершившийся переход. Нефтехимическая и другая промышленность, авиация, морской, грузовой транспорт и т.п. не дадут сильно снизиться спросу, поэтому в перспективе двух десятков лет нас ждёт только “пик нефти”. Причём, текущая ситуация в нефтянке и запасы нефти говорят, что “пик” будет связан не с ограничениями добычи, а со снижением потребления.

Вот как выглядит структура потребления нефти в динамике:

Что стоит подметить: НЕтранспортное потребление нефти (серым цветом на графике) по сути стагнирует на протяжении 30 лет, революций там не намечается. Скорее даже наоборот и дешёвая нефть сейчас стимулирует этот сектор. А вот над растущим сектором пассажирских машин навис риск распространения электромобилей и все разговоры о “пике нефти” логично свести именно к нему. Потребление транспортного сектора растёт линейно на протяжении 30 лет, соответственно чтобы сделать “пик” нужно переломить этот рост. В среднем он составляет 1,1-1,2 миллиона баррелей в сутки (МБ/д) ежегодно, а в последние несколько лет благодаря низким ценам рост спроса на нефть даже ускорился.

И ещё удивительный факт: на графике не видно следов роста эффективности двигателя внутреннего сгорания, которым часто пытаются объяснить будущее снижение потребления нефти. Причина проста: парк машин растёт гораздо быстрее эффективности, экспоненциально. Во-вторых, увеличивается и средний годовой пробег машины. Соотношение можно наглядно отобразить на графике:

С одной стороны трёхкратное увеличение автопарка, с другой - небольшое сокращение годового потребления нефтепродуктов на машину

Арифметика “пика нефти”

Выше можно увидеть, что потребление нефти пассажирскими автомобилями растёт и немало, в среднем на 0,5 МБ/д в год. Оно и понятно - в год производят десятки миллионов машин, за 2016 год 69,5 млн. Но не всё производство де-факто обеспечивает этот рост потребления, так как часть машин выходит из эксплуатации и их нужно заменять новыми. При этом новые машины потребляют меньше топлива и две вышедшие из эксплуатации эквивалентны по потреблению примерно трём новым. Учитывая замену старым машинам и рост эффективности можно разбить производство на такие составляющие:

Сумма полей составляет годовое производство

Соответственно, из 69,5 млн производства машин только 25,5 млн ответственны за прирост потребления нефти. И для остановки этого роста их нужно заменить производством электромобилей. Годовое производство бОльшего количества электромобилей приведёт к сокращению потребления нефти этим сектором.

Но транспорт это не только легковушки. Мировой пассажиро- и грузооборот растёт вместе с экономикой, поэтому рост потребления продолжается и в авиационном, морском и грузовом транспорте. Самолёты будут ещё очень долго летать на керосине; морской транспорт, в теории, может перейти на сжиженный природный газ, но прогресса пока нет и не планируется. Грузовой автотранспорт отстаёт в электрификации минимум на десять лет и до 2030 не успеет значимо повлиять. Так что в мире есть и другие сектора, которые обеспечивают и будут обеспечивать рост потребления нефти. Суммарный рост потребления этих трёх секторов около 0.65 МБ/д в год, а значит для его нивелирования потребуются дополнительные 31 миллион электромобилей. Итого - 56 млн. Конечно, цифры условны, но основная цель это понять ситуацию хотя бы в общих чертах.

При этом парк автотранспорта увеличивается по экспоненте, а значит со временем будет требоваться всё больше электромобилей для “пика нефти”. Во-вторых, электромобили тоже со временем выбывают из автопарка и их нужно заменять новыми. Поэтому “пик нефти” убегает от электромобилей:

Достижение производством жёлтой линии приведёт к “пику нефти”

Пока производство электромобилей развивается относительно медленно - по кубической параболе, и в обозримом будущем достичь необходимого для “пика нефти” производства не получится. Но при совпадении ряда факторов в будущем рост может ускориться и перейти на экспоненту. Например, объединение концепций электромобиля и автопилота может существенно снизить стоимость услуг городского такси. Или произойдёт прорыв в аккумуляторных батареях и у электромобилей наконец-то появится киллер-фича по цене, дальности хода и так далее. Ну или другие сектора потребления нефти начнут снижаться, чего исключать нельзя.

Ничего удивительного в том, что для “пика нефти” требуется такое заоблачное производство электромобилей. Мировое производство автотранспорта с двигателем внутреннего сгорания скоро перевалит за сотню миллионов, а парк автомобилей за полтора миллиарда. Миллионом или даже десятком миллионов электромобилей, очевидно, не отделаться.

Взгляд со стороны: МВФ и “Блумберг”

В качестве проверки на адекватность следует сравнить наши результаты с авторитетными организациями. Например, Международный Валютный Фонд недавно попробовал оценить потребление нефти в долгосрочной перспективе, наложив текущие тренды на пару исторических аналогий: переход с лошадиной тяги к автомобилям и динамику производства автомобилей в начале 20 века. В сверхоптимистичном для электромобилей сценарии “пик нефти” происходит около 2027 года, а в 2040 году спрос на нефть будет меньше текущего на 30%. Однако сценарий предполагает 200-кратный рост парка электромобилей за 10 лет, что делает данную историческую аналогию неподходящей. В более адекватном сценарии нефть “пикает” в 2030-х и в 2040 году спрос лишь на 4% ниже текущего уровня.

По мнению энергетического подразделения агентства “Блумберг” вклад электромобилей в замещение потребления нефти тоже небольшой - весь парк электромобилей (а не производство отдельного года) с учётом плагин-гибридов в 2016 году заместил 0,017 МБ/д потребления нефти. Относительно среднегодового роста спроса на нефть (1,2 МБ/д), а тем более всего потребления нефти (96 МБ/д) - ничтожная цифра.

Заодно упомянем предыдущую статью по теме “нефть vs электромобили”, где мы использовали другую методологию, но получили схожий результат: пик в 2030-х при парке в несколько сотен миллионов электромобилей.

Оставлять ли нефть внукам?

Упорядочив вышесказанное, наиболее вероятно, что “пик нефти” произойдёт где-то в 2030-х. Это безумно далеко, если вы живёте для себя и сегодняшним днём, но совсем рядом, если мыслить масштабом нации и государства. Снижение спроса на нефть позволит во многом обходиться старыми месторождениями без разведки и разработки новых, что снизит себестоимость добычи и, соответственно, мировые цены.

Добыча и экспорт нефти как основа российской экономики давно подвергается критике под предлогом оставить ценный и невозобновляемый ресурс детям и внукам. Но из-за “пика нефти” и электромобилей нефть будет ценна не более пары-тройки десятилетий. А далее уже неизвестно будет ли вообще выгодно её экспортировать после добычи в далёком Северном Ледовитом Океане, так как дешёвые месторождения Западной и Восточной Сибири будут прилично исчерпаны к этому времени. Поэтому стратегия оставить нефть “на потом” неверна - её нужно добывать прямо сейчас, пока в этом есть смысл. Далее вкладывать прибыль во что-то полезное и для получения положительно-обратной связи. И главное, нет никаких гарантий что без экспорта нефтегаза получится лучше - за примерами по бывшему СССР далеко ходить не надо. Учитывая, что даже дешёвой нефти у нас гораздо больше чем на 20 лет, стоит поторопиться, а россияне конца ХХI века нефть как подарок от своих предков могут и не оценить.

Существует мнение, что нефть это проклятье России, из-за которого страна не смогла развить более высокотехнологичные отрасли и в рамках такой гипотезы дальнейшие старания увеличить добычу и экспорт пойдут только во вред. На самом деле одно другому не мешает и в мире достаточно развитых стран со схожим уровнем проникновения добычи полезных ископаемых в экономику - Норвегия, Австралия, Канада.

Может появиться желание оставить нефть внукам из собственных стратегических интересов - на авиацию и так далее. Однако, в этом случае потребление будет невелико и с ним справятся старые для того времени месторождения. Во-вторых, нефть можно получать из газа, которого у нас ещё лет на сто и из угля, которого на двести. И в третьих, из воздуха и воды - из первого брать углерод, из второго водород. Процессы из газа и угля давно отработаны, а из воздуха и воды пока только уровень лабораторных экспериментов и окупаемость при паре-тройке сотен долларов за бочку нефти.

Как “пик нефти” перекроит мир - вопрос дискуссионный. Тем не менее, нефть по-прежнему будет требоваться в огромных количествах, пусть потребление и будет снижаться. Во-вторых, не менее сложная задачка заменить природный газ, так что придётся ещё долго следить за соревнованиями источников энергии в этой затянувшейся углеводородной эпохе.

Предыдущие публикации серии “истина в модели”:

Нефтяная война только начинается - моделирование добычи “сланцевой” нефти

Кто спасёт возобновляемую энергетику? - моделирование перетоков электроэнергии и аккумуляции для энергосистемы с большой долей ВИЭ.

Источник: https://celado.ru/articles/ele...

Энергетика и экономика

    «Кинжалы» прилетели в загадочный особняк в Киеве: уничтожено логово убийц генерала Кириллова

    Убийство военачальника готовили сразу три группы спецслужб УкраиныОтветным ударом за террористический акт, в котором погиб начальник войск радиационной, химической и биологической защит...

    Никита Михалков: Я был на волосок от смерти, но мою жизнь спасли А.Л. Мясников и Л.А. Бокерия.

    «ЗАПОМНИТЕ: ГИПЕРТОНИЯ — ЭТО ДОРОГА В МОГИЛУ!Я был на волосок от смерти, но мою жизнь спасли А.Л. Мясников и Л.А. Бокерия. А вы можете спасти себя сами, пока не стало слишком поздно!» Ни...

    С.Афган: «В 2025-м году произойдёт крутой поворот в геополитике...»

    Нравится кому-то или не нравится, но гражданин мира Сидик Афган по прежнему является сильнейшим математиком планеты, и его расчёты в отношении как прошлого, так и будущего человечества продолжают прик...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Economic review 14 июля 2021 г. 00:09

      Космические пуски июнь + итог за полгода

      Очередная статистика космических пусков. Июнь 2021 - рекордный в этом году - 14 пусков. Начал месяц Китай с погодным спутником, отправленным 2 июня.Затем 2 пуска 03 и 06 июня произвели SpaceX, сначала был отправлен груз на МКС, затем отправлены спутники для радио. SpaceX в этом месяце вообще провёл много чисто коммерческих запусков, 17 июня была отправле...
      2094
      Economic review 23 июня 2021 г. 00:45

      Картинка дня: Глобальное потепление

      Нашёл интересный ресурс, который позволяет смотреть температуры за последние 100-250 лет https://showyourstripes.info/Слева выбираете регион или страну, справа - тип диаграммы и изучаем.На графике отображаются средние годовые температуры.Например, что я построил:Россия Северо-ледовитый океан Европа ...
      2147
      Economic review 13 июня 2021 г. 21:42

      Космические пуски: май 2021

      Традиционная статистика космических запусков.4-й месяц подряд запускается 12 ракет. 5 мая впервые не взорвался Starship. Здесь с 6:22 полный полёт. До 2023 года, когда 8 человек должны долететь до Луны на старшип осталось не так много времени, так что впереди новые испытания.Кроме этого SpaceX ещё делал запуски 4,9,15 и 26 мая. Было вывед...
      1815
      Economic review 11 июня 2021 г. 00:23

      Картинка дня: 100 крупнейших компаний мира

      данные отсюда.Если открыть первоисточник то будет хорошо видно.Больше всего компаний технологического сектора, их 20 и их капитализация - треть от общей. Больше всех за год выросли Paypal, аналог яндекс еды в Китае - Meituan, и Tesla, благодаря 6 прибыльным кварталам подряд и первому прибыльному году (с выручкой в $31 млрд). Также выросли ниде...
      899
      Economic review 30 мая 2021 г. 01:08

      Статистика космических пусков (апрель)

      Хоть и с опозданием, но проведу обзор пусков за апрель 2021 года! Они того стоят! Первый апрельский пуск был лишь 7 числа, видимо, даже космонавтам не чужды пасхальные каникулы. SpaceX отправил очередные 60 старлинков. Ещё такая же партия  была ими отправлена 29 апреля.Также 25 апреля очередные 36 OneWeb Союзом 2.1b отправила Франко-российская...
      2234
      Economic review 15 апреля 2021 г. 18:18

      Статистика космических пусков в марте 2021

      Итак, традиционные ежемесячный обзор "кто же покорял космическое пространство в марте 2021 года". За март так же как и в феврале было 12 пусков, что меньше запланированного, но как есть.При этом половина всех пусков была осуществлена компанией Space X.3 и 30 марта производились пуска очередных (SN-10 и SN-11) прототипов StarShip, 3 марта его да...
      1904
      Economic review 14 марта 2021 г. 05:30

      Атомный ренессанс

      Намерение мирового сообщества снизить к 2050 году выбросы промышленностью СO2, привело к необходимости изменить привычные источники энергии, потребляемой в повседневной жизни.  Сейчас потребление конечной энергии по источникам выглядит так Огромная доля - это нефть, затем идёт электроэнергия, газ, уголь. Для достижения поставленных в п...
      3533
      Economic review 8 марта 2021 г. 18:27

      Картинка дня: Где делают iPhone

      Где делают "американский" или "китайский" iphone? Как оказалось, мир сложнее, чем казалось, и производство одного телефона загружает 9 заводов в 6 странах.Процессор и память делает Samsung в Южной Корее (тем смешнее их конкуренция с Apple).Экран, звук и флеш память производят на трёх разных заводах в СШАУправление питанием в ИталииКомпоненты связи в Герм...
      3791
      Economic review 6 марта 2021 г. 23:24

      Техас и ледяные ветряки

      Как обещал в прошлой статье - разбор ситуации в Техасе. Я прекрасно осознаю, что 99% читающих твёрдо убеждены, что виной энергетического коллапса в Техасе является то, что там замёрзли ветряки, которые глупые пиндосы наставили вместо газовых ТЭС. Это тема очень активно пропагандировалась и на этом ресурсе и на Афершоке. 10 лет назад, когда произошла ката...
      7116
      Economic review 4 марта 2021 г. 18:56

      Развеиваем мифы о зелёной энергетике. Субсидии и другие ответы.

      Уважаемые читатели весьма бурно отреагировали на статью о достижениях ВИЭ за последние 10 лет. Статья сразу оказалась в топе обсуждаемых, что приятно, хотя уровень обсуждения оказался чрезвычайно слабый. Уважаемые комментаторы крайне редко подтверждали свои тезисы ссылками, а многие утверждения оказывались ложными. Ответив раз по пять на одинаковые вопросы, я решил на...
      4514
      Economic review 3 марта 2021 г. 01:44

      Статистика космических пусков в феврале 2021

      Хотя главный событием в космической отрасли февраля (а может и всего 2021 года) безусловно является успешная посадка Персеверанс, о котором можно и нужно писать много как об одном из современнейших достижений человечества, темой настоящего обзора будет как и в прошлый раз статистика пусков за месяц.В коротком феврале было целых 12 пусков.Начался месяц с...
      1962
      Economic review 17 февраля 2021 г. 16:29

      Британские ветряки поставили рекорд выработки

      Не планировал писать таких мелких статей, но количество абсурда и бреда в комментариях к заметке о стоимости ВИЭ зашкаливает.Итак, в ответ на тезис, что зимой ветряки замёрзнут, и они маломощные, так что металлургию ими не обеспечить пришли новости из Британии. Арктический циклон с морозом и ветром помог ветрякам в Британии поставить новый рекорд&nb...
      3866
      Economic review 16 февраля 2021 г. 23:39

      Статистика космических пусков в январе

      После прочтения трилогии "Задачи трёх тел" Лю Цысина (кто не читал, крайне рекомендую!), появился большой интерес к космосу и проектам, которые с ним связаны. И здорово, что именно сейчас человечество снова активно устремилось к другим планетам, астероидам и Луне. В этом году должны долететь миссии ОАЭ, Китая и США к Марсу, наверняка будет интересно, но пока этого не ...
      1552
      Economic review 15 февраля 2021 г. 22:46

      Картинка дня: Космос

      Разбивка мировой космической экономики в 2019 году.Интересно, что треть - это производство оборудования для спутников.Вложения США больше вложений остальных государств вместе взятых, а Европа и Китай почти равны, при этом пусков у Китая больше.Источник...
      1616
      Economic review 14 февраля 2021 г. 15:12

      Развеиваем мифы о зелёной энергетике. Стоимость.

      В настоящее время в рунете встречается большой объём противоречивой информации о себестоимости электроэнергии, получаемой с возобновляемой источников - солнца и ветра. Диапазон мнений весьма широк: от того, что ВИЭ это манна небесная, которая спасёт человечество от энергетического голода и разорит страны-экспортёры углеводородов, до версии что это тупиковая и гибельна...
      7220
      Economic review 22 ноября 2020 г. 13:18

      Меняющийся мировой порядок. Как гибнут нации.

      В прошлый раз мы изучили, как возникает могущество империи. Что становится источником богатства, военной мощи и процветания. На пике развития империя обладает мощнейшей армией, резервной валютой, современным производством и сильными торговыми позициями. И всё равно начинает уступать другим странам. Почему? Рей Далио даёт следующий ответ:1) В процвет...
      4331
      Economic review 20 ноября 2020 г. 17:23

      Пик нефти уже прошёл!

      BP недавно выпустил отчёт в соответствии с которым пик спроса на нефть миром пройден Красным - различные текущие сценарии. Бледно-красным сценарий - "Если ничего не менять". Синим - предыдущие.Существенную роль в этом сыграли ограничения из-за ковид. Но и идея по снижению выбросов CO2 играет роль. К концепции Net Zero присоединились уже Япония, Корея, СШ...
      874
      Economic review 15 апреля 2020 г. 04:06

      Далио: Меняющийся мировой порядок. Где мы и куда движемся

      Об авторе: Рей Далио - один из богатейших людей планеты, основатель и руководитель в течение более чем 30 лет хедж фонда Bridgеwater, в настоящее время - крупнейшего хеджфонд мира с лучшими показателями доходности за последние десятилетия. Основой успешных инвестиций стали поиск математических закономерностей, корреляций и трендов. Далио одним из первых начал использо...
      11172
      Economic review 6 сентября 2017 г. 10:54

      Нефть укрепляется в ХХI веке благодаря низким ценам

      Три года назад обвалились цены на нефть и ожидалось, что это ненадолго. Но с тех пор странности в нефтянке затянулись и всё напоминает приключенческую игру: кто-то собирается в клан и продвигает свои правила, некоторые отшельники ведут себя тихо и медленно наращивают добычу. А кому-то не повезло и их локации исчерпали запасы чёрного золота. Параллельно в игровое прост...
      3103
      Economic review 16 августа 2017 г. 09:43

      Новая промышленная революция проходит незамеченной

      Оглядываясь на века назад можно увидеть как стремительно менялся мир. Полвека туда, полвека сюда и вот уже пролетела первая промышленная революция! А потом и вторая. Но для современников всё происходило медленно, сменилось несколько поколений и оценить переломный момент было непросто. Возможно, через несколько десятилетий кто-то адекватно укажет и на очередную промышл...
      7963
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика