CC BY
15УДК 620.9+504.38 (100) «21-22»
В.В. Клименко, А.Г. Терешин, Е.В. Федотова1
МИРОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА, ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ПЛАНЕТЫ И ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА В XXI ВЕКЕ И ЗА ЕГО ПРЕДЕЛАМИ2
Представлен разработанный в Научно-исследовательском университете «МЭИ» в рамках историко-экстраполяционного подхода к исследованию развития энергетики прогноз потребления энергии в мире на период ХХ1-ХХ11 вв., который предполагает его стабилизацию во второй половине XXI столетия на уровне 28-30 млрд т у.т./год. Показано, что перспективная структура энергопотребления определяется доступными ресурсами органического топлива, а также различными ограничениями, накладываемыми, в том числе, Парижским климатическим соглашением 2015 года. Проанализированы ожидаемые глобальные изменения атмосферы и климата, а также последствия их проявлений для энергетики России.
Ключевые слова: объем и структура мирового энергопотребления, прогноз, ресурсы, глобальные изменения атмосферы и климата, последствия для энергетики России.
Как уже давно и хорошо известно, удельное (приходящееся на душу населения) потребление энергии является надежным индикатором состояния развития государства и общества [1-2]. История развития человечества тесно связана с ростом удельного потребления энергии от 0,15 т у.т./(год.чел.), характерного для палеолитического человека, до нынешних почти 3 т у.т./(год.чел.). Энергетика современного общества в основном базируется на использовании ископаемого топлива: нефти, угля и газа, - совместная доля которых в коммерческом энергопотреблении достигает 86%. Однако сжигание ископаемого топлива одновременно является главной причиной изменения газового состава атмосферы Земли и вполне уже ощутимых изменений климата, которые, по мнению некоторых экспертов, в скором будущем могут достичь угрожающих масштабов [3]. Нарастающее беспокойство мирового сообщества по этому поводу постепенно привело к идее о необходимости масштабного сокращения эмиссии в атмосферу газов, вызывающих парниковый эффект. Важнейшим этапом на этом пути стало заключение в декабре
2015 г. Парижского соглашения. Этому документу, без сомнения, суждено в течение ближайших десятилетий, а, скорее и всего столетия, оказать громадное влияние на все стороны жизни современного общества - в первую очередь на масштабы и стереотипы потребления энергии. В качестве своей основной цели Парижское соглашение декларирует предотвращение повышения среднеглобальной температуры более чем на 2 °С, по сравнению с доиндустриальной эпохой (серединой XIX в.), и стремление приложить все усилия для ограничения его уровнем 1,5 °С и предполагает решительное и быстрое сокращение эмиссии парниковых газов, в основном в результате радикальных реформ в энергетике.
В этой статье мы попытаемся дать ответ на несколько главных вопросов.
1. Прежде всего - возможно ли в принципе осуществление реформ в мировой энергетике со скоростью, предписываемой Соглашением?
2. Если Соглашение будет полностью импле-ментировано, какой при этом должна стать структура мирового энергобаланса?
1 Владимир Викторович Клименко - главный научный сотрудник, руководитель научно-исследовательской лаборатории (НИЛ) глобальных проблем энергетики, Национальный исследовательский университет (НИУ) «МЭИ», чл.-корр. РАН, д.т.н., профессор, e-mail: nilgpe@mpei.ru;
Алексей Германович Терешин - ведущий научный сотрудник НИЛ глобальных проблем энергетики, НИУ «МЭИ», д.т.н., e-mail: TereshinAG@mpei.ru;
Екатерина Валерьевна Федотова - научный сотрудник НИЛ глобальных проблем энергетики, НИУ «МЭИ», к.т.н., e-mail: e.v.kasilova@gmail.com
2 Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России (проект № 13.1137.2017/ПЧ государственного задания - в части расчетов изменений атмосферы и климата, грант для молодых российских ученых МК-1494.2017.8 - в части исследования структуры мирового энергетического баланса), Российского научного фонда (грант № 16-19-10568 в части оценки последствий климатических изменений для энергетики России). В.В. Клименко выражает благодарность Минобрнауки России за поддержку (задание № 13.4662.2017/ ВУ государственного задания).
3. И, наконец, являются ли мероприятия в рамках Соглашения достаточными для того, чтобы удержать потепление в пределах 1,5 или 2 °С в течение нынешнего столетия?
В поиске ответа на эти вопросы мы будем использовать понятие углеродного коэффициента Кс (показателя углеродной интенсивности, или карбоноемкости энергетики) - эмиссии углекислого газа в атмосферу, выраженной в тоннах углерода (т С), которая приходится на тонну условного топлива потребленной коммерческой энергии. Этот коэффициент является универсальным индикатором, позволяющим судить, насколько безопасной для климата является энергетика страны или мира.
На рис. 1 показана эволюция Кс для восьми крупнейших потребителей энергии в мире, ответственных в настоящее время за выброс в атмосферу более 70% диоксида углерода, рассчитанная по данным [4-5]. Расчет показывает, что сегодня Кс изменяется в широких пределах от 0,64 т С/т у.т. для Китая и Индии с их преимущественно угольной энергетикой до 0,35 т С/т у.т. для Канады и Бразилии, где велика доля гидро- и ядерной энергетики, а также биото-плив. Из всех развитых стран мира наименьшим К обладает Норвегия (0,20 т С/т у.т.), где основу
энергетики составляют гидроэлектростанции. Чтобы представить себе масштаб преобразований, предполагаемый Соглашением, отметим, что средний мировой углеродный коэффициент к 2100 г. должен достичь его современных значений для Норвегии, то есть опираться в основном на возобновляемые источники энергии при незначительной роли нефти и газа и фактически полном отсутствии угля в энергобалансе. Подчеркнем: выполнение Парижского соглашения косвенно предполагает резкое снижение потребления угля в мире вплоть до фактически полного отказа от него в течение нескольких ближайших десятилетий.
О том, как далеко желаемая картина будущего мира отстоит от сегодняшней, можно судить по рис. 2, где представлена хронология изменения Кс за последние 165 лет. На этом графике без труда прослеживаются три различных стадии развития: период относительно стабильного Кс (1850-1940 гг.), когда уголь занимал доминирующее положение в мировой энергетике; эпоха значительного снижения Кс (1940-1995 гг.), когда уголь был в значительной мере потеснен сначала нефтью, а затем газом, гидро- и ядерной энергией; и, наконец, современный этап (1996-2015 гг.), когда снижение углеродной ин-
Кс, т С/т у.т.
Китай
1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030
годы
Рис. 1. Изменения углеродного коэффициента Кс мирового энергопотребления в 1985-2030 гг. с учетом обязательств, принятых на себя государствами-участниками Рамочной Конвенции ООН по изменению климата [4-5].
Рис. 2. Изменения углеродного коэффициента Кс мирового энергопотребления в 1850-2100 гг.: исторические данные (1) и сценарии - консервативный (2), «парижский» (3) и целевой (4).
тенсивности внезапно остановилось. Это произошло в результате прихода «второй угольной волны», вызванной резким возрастанием потребления твердого топлива в развивающихся странах, и в первую очередь - в Китае и Индии. По иронии судьбы прекращение снижения кар-боноемкости мировой энергетики произошло именно в тот период, когда мировое сообщество всерьез озаботилось охраной климата, следствием чего явилось подписание в 1997 г. известного Киотского протокола. Таким образом, история убедительно демонстрирует, что дистанция между желаемым и реальным подчас оказывается очень велика.
Итак, Парижское соглашение призвано переломить современные негативные тенденции и, более того, сделать это очень быстро. Попытаемся понять, что говорит история мировой энергетики о возможностях ее быстрого реформирования. Данные по средним за пятилетние периоды значениям скорости изменения углеродного коэффициента Кс за истекшие полстолетия (рис. 3) показывают, что из восьми крупнейших стран мира, ответственных более чем за 70% современной мировой эмиссии парниковых газов, лишь богатым гидроэнергетическими ресурсами Канаде и Бразилии на коротких промежутках времени удавалось демонстрировать скоро-
сти снижения Кс выше 0,8% в год. Для мира в целом этот показатель выглядит еще скромнее и не превышает 0,45% в год, что явно недостаточно для реализации Соглашения. На рис. 3 данные по абсолютным историческим максимумам скорости снижения Кс сопоставлены с параметрами, декларированными государствами-участниками Рамочной Конвенции ООН по изменению климата. Из этого сопоставления следует, что для реализации только первой фазы соглашения (2015-2030 гг.) необходимо за несколько лет развить беспрецедентную скорость преобразований в энергетике, которая намного превышает достигавшиеся в историческом прошлом значения, а потом еще и поддерживать их в течение целого столетия!
На рис. 4 в полулогарифмическом масштабе представлено изменение с течением времени долей различных источников энергии в мировом энергетическом балансе. Как видно из данных мировой энергетической статистики, темпы внедрения различных видов органического топлива (уголь, нефть, газ) в соответствующих периодах весьма сходны, и каждый из них примерно за 70 лет после уверенного появления на рынке достигал доминирующего положения (уголь - 60% к концу XIX в., нефть - 40% к середине 1970-х гг., природный газ - 27% к
Рис. 3. Ежегодные темпы изменения углеродного коэффициента АКс энергопотребления в ряде стран мира: исторические максимумы (1) и целевые ориентиры Парижского соглашения (2)
настоящему времени). В дальнейшем скорость распространения падает и сменяется обратным процессом - вытеснением устаревающих видов энергии. Это явление с 1970-х годов известно, как «волны Маркетти». Несколько особняком стоят источники энергии, не связанные с выбросами углекислого газа - гидро- и атомная энергетика. Темпы развития ГЭС оказались значительно ниже по сравнению с использованием ископаемых топлив из-за ограниченности доступных гидроэнергетических ресурсов и высокой капиталоемкости технологий. В настоящее время гидроэнергетика обеспечивает лишь 7% мирового энергопотребления. Атомная энергетика, напротив, пережила подлинный бум в 1960-80-х гг., который после нескольких тяжелых аварий на АЭС завершился стагнацией (на уровне менее 5% от мирового энергопотребления) и продолжительным спадом.
Доля нетрадиционных возобновляемых источников (НВИЭ) в мировом энергетическом балансе не превышала 1% вплоть до начала XXI в., пока не произошел качественный скачок в их развитии (рис. 4). Ветроустановки и солнечные панели из разряда «альтернативной энергетики» перешли в категорию полноправных участников энергетического рынка. Реальные инвестиции в возобновляемую энергетику на протяжении
2017-2021 гг. будут составлять более половины вложений в энергетические проекты [6]. Это несомненный успех многолетних мер поддержки возобновляемых технологий. Впервые в истории направленная трансформация энергетических систем дала результаты, заметные на глобальном уровне. Однако при масштабном внедрении возобновляемой генерации в существующие энергосистемы неизбежно возникают ограничения, связанные со стохастической природой основных возобновляемых источников энергии - солнечного излучения и ветра.
Повышение доли выработки возобновляемых источников уже до 5-10% требует пересмотра методов управления энергосистемой [7]. Универсального решения этой проблемы пока не существует, в разных странах используются уникальные национальные стратегии. К примеру, Дания обеспечивает стабильность работы своей энергосистемы, используя свое транзитное положение по отношению к перетокам электроэнергии между Скандинавией и Германией. В самой Германии ввод возобновляемых мощностей сочетается с развитием электрических сетей, а с 2017 г. используются законодательные процедуры, ограничивающие мощность возобновляемых источников, вводимых в течение года.
Рис. 4. Темпы продвижения различных источников энергии
Другие ограничения развития возобновляемой генерации определяются высоким периодом службы тепловых электростанций, а также инерцией психологических и технологических установок, которые сложились за два последних столетия доминирования ископаемого топлива [8]. Многочисленные преимущества внедрения возобновляемых источников и достигнутый на сегодня уровень конкурентоспособности возобновляемых технологий позволяет утверждать, что преодоление указанных трудностей реально. Однако системный характер перемен, необходимый для их преодоления, означает, что скорость внедрения НВИЭ будет ниже, чем для нефти или газа [9] и не позволяет надеяться, что нетрадиционные возобновляемые источники достигнут доминирующего положения на рынке энергии ранее конца XXI века.
С высоты исторического опыта сценарий беспрецедентно быстрого снижения углеродной интенсивности энергетики (назовем его «парижский») выглядит неоправданно оптимистическим. С другой стороны, как будет показано ниже, поставленной цели - сдерживания глобального потепления в пределах 2 градусов - даже он не достигает, поэтому в дополнение к нему рассмотрены еще два:
- консервативный, со скоростью снижения К = 0,62% в год, что соответствует
абсолютному историческому максимуму, достигнутому в период 1940-1974 гг. (см. рис. 3);
- целевой, позволяющий удержать повышение температуры в пределах 2 °С до 2100 г., с возрастающей скоростью снижения Кс (начиная с 0,8 %/год, увеличиваясь в 1,2 раза каждые 30 лет, что соответствует периодичности смены поколений).
Структура мирового энергопотребления на период до 2100 г., соответствующая заданным траекториям изменения его углеродного коэффициента Кс, представлена на рис. 5. Для оценки мировой потребности в энергии использован актуализированный вариант генетического прогноза развития энергетики [10-11], показавшего хорошее соответствие данным последних 25 лет [12]. Объемы потребления нефтегазового топлива рассчитаны с учетом масштабного использования его нетрадиционных ресурсов: сланцевых газа и нефти, угольного метана (таблица). Максимум потребления углеводородных ресурсов, согласно этим оценкам, ожидается в середине текущего столетия на уровне 12 млрд т у.т./год (против нынешних 11 млрд т у.т./год), а к концу столетия объемы сжигания нефти и газа снизятся вдвое, до 6 млрд т у.т./год. Уголь в этих расчетах является «замыкающим» энергетический баланс топливом, объем ис-
пользования которого в ближайшие 50 лет для обеспечения необходимого снижения Кс должен неуклонно сокращаться, чтобы достигнуть к 2060 г. минимальных значений в 1,4 млрд т у.т./год для консервативного и 0,7 млрд т у.т./год для целевого сценария. К концу столетия возможно некоторое увеличение потребления угля до 3-4 млрд т у.т./год с целью компенсации выбывающего нефтегазового топлива. Стоит отметить, что в последние десять лет ежегодное потребление угля в мире превышало 5 млрд т у.т., достигнув исторического максимума в 5,6 млрд т у.т. в 2012 году.
Совершенно ясно, что для радикального снижения углеродной интенсивности мировой
энергетики необходимо развитие источников энергии, не связанных с потреблением органического топлива. Доля таких источников (гидро- и ядерная энергетика, нетрадиционные возобновляемые источники энергии) для достижения поставленных целей по снижению эмиссии к середине XXI столетия должна составить около трети суммарного энергопотребления, что, несомненно, является серьезным вызовом для мирового сообщества.
Эволюция эмиссии и концентрации углекислого газа, а также среднеглобальной температуры воздуха в случае последовательного и неуклонного осуществления Парижского соглашения представлены на рис. 6-7. В расчетах ис-
1 - нефть, 2 - природный газ, 3 - уголь, 4 - источники энергии, не связанные с выбросами С02. Заштрихованная область - дополнительное снижение объемов потребления угля для удержания глобального потепления в XXI в. в пределах 2 градусов.
Рис. 5. Изменения структуры мирового коммерческого энергопотребления Е в период 1900-2100 гг. при полной имплементации Парижского соглашения (2015 г.)
Ресурсы ископаемого органического топлива (млрд т у.т.)
Вид топлива Традиционные Нетрадиционные Всего
Доказанные извлекаемые запасы [4] Дополнительные ресурсы [13] Технически извлекаемые ресурсы [14] Окончательные извлекаемые ресурсы
Нефть 331 69 250 650
Газ 241 429 300 970
Уголь 616 1000 700 2300
пользовались модели глобального углеродного цикла и климата, разработанные в лаборатории глобальных проблем энергетики МЭИ [15], прошедшие успешную проверку данными наблюдений за последние 25 лет [12]. Можно ожидать, что эмиссия СО2 при сжигании органического топлива и производстве цемента, неуклонно возраставшая в течение двух с половиной столетий индустриальной истории, достигнет своего максимума на уровне около 10-11 Гт С/год уже в 30-х гг. нынешнего столетия (рис. 6), после чего начнет постепенное снижение с возрастающей скоростью. Тем не менее, даже в случае успешной реализации Парижского сценария, к концу нынешнего столетия глобальная эмиссия все еще будет выше 6 Гт С/год, то есть на уровне начала XXI века. В рамках этого весьма оптимистичного сценария концентрация СО2 приближается к критическому рубежу - 500 ррт (объемных частей на миллион) в конце нынешнего столетия и продолжает расти далее, хотя и с небольшой скоростью. Тем не менее преодоление рубежа среднеглобальной температуры в 1,5 °С неотвратимо и наступит при любом сценарии дальнейшего развития событий еще при жизни нынешнего поколения не позднее 2050-х гг. (рис. 7). Хотя и с ощутимым замедлением, температура продолжит свой дальнейший рост и
превысит критическую отметку в 2 °С не позднее первой четверти XXII в. Более того, мы полагаем, что с учетом влияния естественных факторов климата это событие произойдет еще раньше, а именно — в 80-х гг. нынешнего столетия. Сомнения в возможности удержания потепления в условно безопасных пределах высказывались и ранее [11, 17-18]. Теперь же мы получаем новые подтверждения, что даже полномасштабная имплементация достигнутых в Париже соглашений не позволяет достичь желаемой цели.
Перед мировым сообществом стоит нелегкий выбор между осуществлением еще более жестких мер по сокращению эмиссии, что на наш взгляд, почти нереально, или адаптацией к совершенно новым климатическим условиям, которые продлятся не одно столетие. Исторический опыт свидетельствует в пользу ограниченных способностей мировой энергетики к реформации, что ставит под сомнение возможность полного осуществления Парижского соглашения. Каких последствий по изменению климата можно в связи с этим ожидать?
Ранее [19] мы проанализировали, каким образом уже достигнутое к настоящему времени среднеглобальное потепление на 1 градус (зафиксированное, к примеру, в период 1994-2013 гг. по сравнению со средним значением за
Рис. 6. Динамика эмиссии Б (в пересчете на углерод) и атмосферной концентрации С диоксида углерода в период 1900-2100 гг.: история (1, 4) и сценарии «парижский»
(2, 5) и консервативный (3, 6).
Температура отсчитана от средних значений за период 1871-1900 гг.
Рис. 7. Изменения среднеглобальной температуры ЛТло6 в 1850-2200 гг.: история (1), сценарии - «парижский» (2), консервативный (3) и прогноз с учетом влияния естественных факторов [16] (4)
1951-1970 гг.) распределяется по территории Северного полушария. Максимальные значения повышения среднегодовой температуры воздуха наблюдаются в умеренных широтах, достигая 2-3 градусов на большей части северной Евразии и в приполярных регионах Северной Америки. Также обращают на себя внимание отдельные, не столь большие области экстремального потепления в Африке и на Ближнем Востоке. В то же время климат большей части американского континента, почти всей Европы и территории юго-востока Азии испытывает значительно менее интенсивное потепление, сравнимое или даже уступающее по размеру среднеглобальным значениям.
В силу особенностей глобальной климатической системы Россия оказывается в эпицентре происходящих на планете климатических изменений. Именно на территории нашей страны следует ожидать наиболее масштабных изменений, которые, несомненно, приведут к значительному смягчению природных условий. Так, к середине столетия в Центральной России средние годовые температуры воздуха по нашим расчетам [19-21] повысятся примерно на 1,5 °С, в результате чего, например, климат Москвы се-
редины XXI в. будет соответствовать современным природным условиям Варшавы.
Очень заметными будут и изменения прикладных температурных характеристик - градус-суток теплого и холодного периодов, что приведет к существенному изменению потребности в энергии на отопление и кондиционирование зданий в России (см. рис. 8). С учетом того, что соотношение этих энергозатрат в масштабах страны в настоящее время составляет более порядка величины в пользу отопления [19-21], можно сделать вывод о существенном, на 12-15%, сокращении затрат на коммунальное энергопотребление.
Из других важнейших климатических факторов, способных повлиять на энергетический комплекс России, нужно отметить изменение режимов увлажненности на территории страны и ледовой обстановки в арктических морях. В результате изменения количества осадков и интенсивности испарения с поверхности, согласно модельным оценкам, ожидается заметное (на 10-15% по сравнению с современным уровнем) увеличение стока рек в азиатской части России при незначительном его уменьшении на юге европейской территории страны, в связи
10 о -10 -20 -30 -40 -50
млн. т у.т.
1 1
кондиционирование эпектроютребление потребление энергии
ГЭС газовые турбины паровые турбины
производство энергии
Для электроэнергии пересчет сделан исходя из среднего значения удельного расхода топлива на ТЭС России в 2015 г. - 322,8 г у.т./кВт.ч)
Рис. 8. Энергетический эффект климатических изменений на территории России к середине XXI в. (изменение потребности в топливе)
с чем предполагается соответствующее увеличение среднемноголетней выработки ГЭС [22].
Повышение температуры воздуха, которое более заметно проявляется в высоких широтах, приведет к увеличению продолжительности навигации на всех омывающих Россию морях. Особенно быстро будет меняться ледовая обстановка в западном секторе Российской Арктики, что значительно облегчит разработку главных шельфовых месторождений и доставку грузов по Северному морскому пути, продолжительность навигации по которому к середине столетия увеличится почти на месяц по сравнению с двухмесячным периодом в настоящее время [23].
Справедливости ради нужно отметить и негативные последствия климатических изменений для энергетики России. Следует ожидать некоторого снижения эффективности выработки электроэнергии на тепловых, и в особенности на атомных станциях, а также работы прочего газотурбинного оборудования - в частности газоперекачивающих установок [24]. Однако даже в масштабах страны в середине текущего столетия суммарные энергетические потери в этих секторах экономики составят менее 3 млн т у.т./ год, в то время как только снижение годовой по-
требности в энергии на отопление превысит 45 млн т у.т. (рис. 8). Серьезные проблемы для энергетической инфраструктуры, в первую очередь нефте- и газопроводов, возникнут в результате существенной деградации вечной мерзлоты [25].
Выводы
1. Исторический опыт свидетельствует в пользу ограниченных способностей мировой энергетики к реформации, что ставит под сомнение возможность полного осуществления Парижского соглашения.
2. Выполнение Парижского соглашения предполагает резкое снижение потребления угля в мире вплоть до фактически полного отказа от него в течение нескольких десятилетий.
3. Преодоление рубежа глобального потепления в 1,5 °С неотвратимо и наступит при любом сценарии дальнейшего развития нашей цивилизации еще при жизни нынешнего поколения не позднее 2050-х годов.
4. Последовательное выполнение Парижского соглашения позволяет удержать повышение температуры в пределах 2 °С до 2100 г., но не предотвращает ее дальнейший рост.
5. Наблюдающиеся и ожидаемые изменения климата на территории России будут иметь в целом благоприятные последствия для отечественного энергетического комплекса, в первую
очередь за счет снижения отопительной нагрузки - основной статьи национального энергопотребления.
ЛИТЕРАТУРА
1. White L.A. The Evolution of Culture: The Development of Civilization to the Fall of Rome. 1959. N.Y.: McGraw-Hill.
2. Клименко В.В. Энергия, климат и историческая перспектива России // Общественные науки и современность. 1995. № 1. С. 99-105;
3. Climate Change 2013: The Physical Science Basis / T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.) Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press, 2013. 1552 p.
4. BP Statistical Review of World Energy 2017. BP p. l. c., 2017. 52 p.
5. Intended Nationally Determined Contributions. Compilation as communicated by 1st October 2015. New York, UNFCCC, 2015. 1447p.
6. Global power generation 5-year spending outlook / Industry Info Resources, Ireland: Galway, March 2017.
7. Perspectives for the energy transition -investment needs for a low-carbon energy system. OECD/IEA & IRENA. Berlin: German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy, 2017. 204 p.
8. Fischer-Kowalski M., Schaffartzik A. Energy availability and energy sources as determinants of societal development in a long-term perspective // MRS Energy & Sustainability. 2015. №2. P. 1-14.
9. Smil V. The long slow rise of solar and wind // Scientific American. 2014. Vol.310. P. 52-57.
10. Снытин С.Ю., Клименко В.В. и Федоров М.В. Прогноз развития энергетики и эмиссии диоксида углерода в атмосферу на период до 2100 года //Докл. АН. 1994. Т. 336, № 4. С. 476-480.
11. Клименко В.В., Терешин А.Г. Мировая энергетика и глобальный климат после 2100 г. // Теплоэнергетика. 2010. № 12. С. 38-44
12. Клименко В.В., Клименко А.В., Терешин А.Г. Опыт построения дальних прогнозов воздействия мировой энергетики на атмосферу
Земли // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2015. Т. 51, № 2. С. 158-168.
13. Survey of Energy Resources 2001. London: World Energy Council, 2001. 396 p.
14. Technically Recoverable Shale Oil and Shale Gas Resources in 41 Countries Outside the US. Washington, DC: U.S. Energy Information Administration / Department of Energy, 2013. 730p.
15. Энергия, природа и климат / В.В. Клименко, А.В. Клименко, Т.Н. Андрейченко, В.В. Довгалюк, О.В. Микушина, А.Г. Терешин, М.В. Федоров. M.: Изд-во МЭИ, 1997. 215 с.
16. Клименко В.В. Почему замедляется глобальное потепление? // Докл. АН. 2011. Т. 440. № 4. С. 536-539.
17. New M., Liverman D., Schroder H. and Anderson K. Four degrees and beyond: the potential for a global temperature increase of four degrees and its implications //Phil. Trans. Royal Society. Ser. A. 2011. Vol. 369. No. 1934. P. 6-19.
18. Rogelj J., Nabel J., Chen C., Hare W., Markmann K., Meinshausen M. Schaeffer M., Macey K., H'dhne N. Copenhagen Accord pledges are paltry // Nature. 2010. Vol. 464. No. 7292. P. 1126-1128.
19. Клименко В.В. Влияние климатических изменений на уровень теплопотребления в России //Энергия. 2007, № 2. С. 2-8.
20. Изменение объема и структуры коммунального энергопотребления под влиянием экономических и климатических факторов/ В.В. Клименко, А.В. Клименко, А.Г. Терешин, Д.С. Безносова, Т.Н. Андрейченко // Теплоэнергетика. 2012. № 11. C. 3-10.
21. Клименко В.В., Гинзбург А.С., Демченко П.Ф., Терешин А.Г., Белова И.Н., Касилова Е.В. Влияние урбанизации и потепления климата на энергопотребление больших городов // Докл. АН. 2016. Т. 470, № 5. С. 519-524.
22. Климатические факторы возобновляемых источников энергии / В.В. Елистратов,
Е.М. Акентьева, М.М. Борисенко, Н.В. Кобы-шева, Г.И. Сидоренко, В.В. Стадник. СПб.: Наука, 2010.
23. Мохов И.И., Хон В.Ч. Продолжительность навигационного периода и ее изменения для Северного морского пути: модельные оценки // Арктика: экология и экономика. 2015. № 2 (18). С. 88-95.
24. Клименко В.В., Клименко А.В., Касилова Е.В., Рекуненко Е.С., Терешин А.Г. Эффективность работы газотурбинных установок в России в меняющихся климатических условиях // Теплоэнергетика. 2016. № 10. С. 14-22.
25. Клименко В.В., Хрусталев Л.Н., Микуши-на О.В., Емельянова Л.В., Ершов Э.Д., Пармузин С.Ю., Терешин А.Г. Изменения климата и динамика толщ многолетнемерзлых пород на северо-западе России в ближайшие 300 лет // Кри-осфера Земли. 2007. Т. XI, № 3. С. 3-13.
Поступила в редакцию 21.07.2017 г.
V.V. Klimenko, A.G. Tereshin, E.V. Fedotova3
WORLD ENERGY, FUEL RESOURCES OF THE PLANET AND GLOBAL CLIMATE CHANGES IN THE 21th CENTURY AND BEYOND
The paper outlines the global energy consumption forecast for the 21st and 22nd centuries developed at the National Research University Moscow Power Engineering Institute as part of the historical extrapolation approach to the energy development research. This forecast suggests demand plateau at the level of 28-30 billion tons of coal equivalent per year in the second half of the 21st century. It is shown that the prospective pattern of energy consumption is determined by the fossil fuel reserves available as well as various restrictions such as that imposed by the 2015 Paris Climate Agreement. The expected global changes in the atmosphere and climate are reviewed along with their effect on the Russian power industry.
Key words: volume and structure of global energy consumption, forecast, reserves, global atmosphere and climate changes, effect on the Russian power industry.
3 Vladimir V. Klimenko - Principal Researcher, Head of the Research Laboratory for Global Energy Problems, National Research University Moscow Power Engineering Institute, Corresponding Member of the RAS, Doctor of Engineering, Full Professor, e-mail: nilgpe@mpei.ru; Alexey G. Tereshin - Leading Researcher at the Research Laboratory for Global Energy Problems, National Research University Moscow Power Engineering Institute, Doctor of Engineering, e-mail: TereshinAG@mpei.ru;
Ekaterina V. Fedotova - Researcher at the Research Laboratory for Global Energy Problems, National Research University Moscow Power Engineering Institute, PhD in Engineering, e-mail: e.v.kasilova@gmail.com
