Эффективно-кризисная энергетика

Об энергоэффективности мы говорим давно. Говорили о ней до кризиса, говорим и теперь, когда он грянул. Точнее, перешел из вялотекущей фазы в острую. У нас всегда были оппоненты, которые отказывались всерьез воспринимать эту тему: раньше они апеллировали к несметным богатствам нашей страны энергоресурсами углеводородного происхождения и к растущему благосостоянию населения (мол, кто станет считать копейки при наших мизерных тарифах), теперь же наверняка скажут, что кризис поставил перед нами гораздо более злободневные задачи, которые необходимо решать явочным порядком, чтобы выжить. Какой тонкой, однако, оказалась грань между «с жиру беситься» и «выживать»!
Энергоэффективность нисколько не потеряла своей актуальности. Напротив, она обрела более глобальный, я бы сказал, философский смысл, и сам кризис имеет к ней самое прямое отношение, как и к эффективности в целом – и энергетической, и производственной, и любой другой.
Разберемся же в понятиях. Что такое энергосбережение и энергоэффективность? С первым все достаточно просто: меньше потреблять, экономить – вот вам и энергосбережение. А второе понятие более емкое. Энергоэффективность подразумевает комплекс мер, которые относятся не только к энергетике и которые создают компромиссную результирующую, приводящую к желаемым результатам. Любая энергоэффективность – это набор компромиссов. И, конечно, технологий – на уровне реализации. А технологии во время кризиса всегда растут, как грибы после дождя.

Кризис как привал на пути
Энергетический кризис 1975 года привел к возникновению целого ряда направлений по автоматизации зданий. Именно 1975 год можно назвать годом рождения интеллектуального здания. С этого рубежа началось регулирование потребления ресурсов, а до того было примерно так, как сейчас в нашей стране. Кризис всегда является важнейшей отправной точкой для совершенствования, пересмотра устоявшихся и устаревших канонов, развития новых направлений, переоценки уже существующих положений. В межкризисные промежутки, когда «Клондайк», когда спрос превышает предложение, у людей нет времени осматриваться и что-то осмысливать, им приходится включаться в гонку удовлетворения постоянно растущего спроса. А во время кризиса, когда предложение больше, чем спрос, происходит пересмотр концепций или, как принято сейчас говорить, фундаментальных принципов.
Наш сегодняшний кризис возник в весьма необычное время. Информационный век, развитие электроники, энергетики, обратные движения – пассивные дома, энергетическая эффективность, технологические регламенты, устанавливающие гораздо более высокую планку эффективности. Все это сейчас представляет собой кучу новых идей и изобретений, беспорядочно сваленных на большом поле. И вот, наконец, настал момент, когда стало нужно и можно разобраться в этих завалах, устроить инвентаризацию, разложить все по полочкам. Сейчас на это есть время. Время навести порядок и вместе с тем подумать, каким будет облик мира будущего, создаваемого нами сегодня.

Спасение потребителей– дело самих потребителей
Ясно, что в этом новом мире будут существовать совершенно иные концепции генерации, транспортировки и потребления ресурсов, иные критерии эффективности их потребления.
Энергетическая эффективность лежит в руках потребителя. Именно он, потребитель и собственник зданий и сооружений, заинтересован в снижении себестоимости эксплуатации и определяет энергетическую составляющую этой себестоимости. Недавно мне пришлось беседовать с одним крупным специалистом из области макро-энергетики. Он заявил, что хотел бы поучаствовать в проекте нашего технопарка потому, что его компания проявляет интерес к малой генерации. Это меня удивило. Ведь не бывает миниатюрных атомных электростанций! Малая генерация – это собственная генерация потребителя, и энергетические компании в ней участвовать не могут. Именно потребитель определяет, сколько энергии ему нужно для собственных нужд, и строит соответствующие мощности для получения необходимого количества энергии, выбирая при этом на рынке предложений наиболее эффективные. Но, как только потребитель начинает вырабатывать энергию, он становится еще и производителем. Он становится одновременно и покупателем, и продавцом. Идеальной моделью энергетики для потребителя является замкнутый цикл, когда потребитель получает нужное количество энергии от природных источников и не покупает энергию сторонних производителей. Это т.н. неподключенная или энергоавтономная модель, которая может быть реализована на отдаленных усадьбах или фермах. Но чаще всего речь идет о ресурсах, которые могут быть преобразованы в различные виды энергии, в масштабах не отдельно взятого строения, а некоторого территориального образования, которое может быть энергоавтономным по отношению к окружающим территориям. Такие образования могут быть не связаны с инфраструктурой близлежащих городов и поселков ничем, кроме телекоммуникаций. И вот это уже не абстрактно-идеальная, «хуторская», а вполне реальная и оптимальная модель малой энергетики, предполагающая возникновение локальных энергетических рынков внутри энергоавтономных территорий.

Энергетическая безопасность и устойчивость

В энергетической индустрии существует особый раздел энергетической безопасности. Все-таки когда энергетика создается потребителем, который не является профессионалом в данной области, появляется повышенный риск того, что не будет обеспечен комплекс мер, гарантирующий  достаточный уровень безопасности. И это один из главных приоритетов развития технологий малой энергетики (как, впрочем, и большой). Специфика производства энергии как отрасли в том, что перебои недопустимы. Напряжение в проводах должно быть всегда, иначе встанет потребление, нарушится отлаженный производственный цикл, начнется хаос. Показателем же энергетической безопасности является энергетическая устойчивость. Разного рода факторы природного и рукотворного свойства учитываются при расчетах энергетической устойчивости в их вероятностном выражении, предусматриваются всевозможные дублирующие и резервные комплексы с тем, чтобы обеспечить максимально высокий уровень энергетической устойчивости. Все это неким образом должно так или иначе спуститься из большой энергетики в спонтанно растущую малую, по пути адаптируясь к ее специфике. Разговоры об энергоэффективности без привязки к энергетической устойчивости не имеют смысла. Конечно, масштабы последствий от выхода из строя точечных генерирующих предприятий несопоставимы с тем, что может произойти из-за аварии на крупной электростанции, обслуживающей целую область, но ведь мы говорим все же не о «натуральном энергетическом хозяйстве», а об обмене энергией в пределах территориального образования.

Кризис падающего КПД
Энергоэффективность, как уже было сказано, является прерогативой потребителя. Но это если рассматривать ее не усеченно, с точки зрения по возможности более полной утилизации каждого купленного на стороне или произведенного собственноручно киловатта энергии, а с учетом преобразования природных ресурсов, т.е. еще и на уровне первичной энергии, получится, что возможности потребителя повысить достичь хороших показателей энергоэффективности в рамках большой энергетики просто-таки ничтожны. Это утверждение очень легко проиллюстрировать, если с одной стороны взять, скажем, кубометр газа, который, сгорая, дает определенный энергетический эффект в виде известного количества киловатт электроэнергии и попутного (условно бесплатного) тепла, а с другой – процессор в компьютере. Почему именно процессор, а не заводской станок или бытовой водонагреватель? Да потому, что хочется сразу взять быка за рога: мы живем в век информационных технологий, информация – это основная продукция нашего времени, именно информация, а не материальные ценности, которые она описывает. Наша эпоха – эпоха виртуальной продукции, век царствования деривативов. Вот и кризис ведь случился не в реальной экономике, не на заводах и фабриках, там ничего не сломалось, все работает. Кризис наш – чисто информационный, это кризис утраты соответствия информации ее источнику.
Итак, рассмотрим цепочку от кубометра газа до компьютерного процессора. Это не что иное, как цепочка КПД или, иными словами, потерь, возникающих в процессе преобразования (в газовом генераторе), передачи (магистрали ЛЭП, трансформаторные подстанции, местные энергосети) и потребления энергии. Все звенья этой цепи имеют свой КПД. Ясно, что чем длиннее цепочка, тем больше потери и меньше результирующий КПД. Как и то, что в случае с крупными поставщиками энергии и магистралями протяжением в сотни и тысячи километров потери будут максимальными. Неоднократно обнародованные на презентациях энергетических компаний результаты исследований показали, что процессор в среднем потребляет 3,6% первичной энергии природного газа. Такова эффективность самой актуальной на сегодня сферы производства – производства информации… Остальная энергия расходуется в никуда. Будучи выраженной в денежном эквиваленте, она не участвует в осуществлении производственной функции. Это – деривативная энергия. Вот на этом-то фоне и возникает глобальная сверхзадача нашего времени: начать наконец потреблять столько энергии, сколько необходимо для выполнения тех или иных производственных функций, а не в десятки раз больше.
Сейчас практически во всех отраслях экономики наблюдается очень странное совпадение показателей. Реальный сектор экономики оценивается в 50 триллионов, а деривативов на рынке – на 500 триллионов. Соотношение 1 к 10. Это не очень далеко от суммарного КПД энергопотребления (от кубометра газа к процессору).
Но пойдем еще дальше в наших попытках выслеживания эффективности. Ведь не только процессор в компьютере потребляет энергию, но и другие его компоненты. Да и не вся информация, произведенная компьютером, будет иметь практическую пользу. И программное обеспечение никогда не бывает эффективным на все 100. Частный показатель эффективности на данном уровне примерно соответствует соотношению Парето «80 на 20»: чтобы получить 20% полезного информационного продукта, необходимо произвести его все 100%, т.е. в пять раз больше. С учетом этих потерь общая эффективность пропорционально снижается в те же пять раз! Если же говорить об информационных сетях, в них существуют потери на трафик, масса энергии уходит на спам и вирусные атаки, т.е. вообще в никуда. Вся вычислительная индустрия США потребляет 17% из энергетического бюджета страны, и это больше, чем потребление реальной сферой американской экономики.

Проблема токсичных невест
Недавно мне попался на глаза презабавный материал: в Англии с началом кризиса резко возрос процент разводов. Жены некогда успешных бизнесменов, вышедшие замуж по расчету, в массовом порядке уходят от своих благоверных. С другой стороны, богачи по всему миру избавляются от лишних содержанок и урезают довольствие тем, кого все же решают оставить при себе. Англичане придумали забавный термин: токсичные невесты! Остроумно, и прекрасно отражает степень интоксикации человеческого общества.
 
Отравления деривативами.
 Деривативная экономика отражается и на социальной сфере, порождая деривативные браки. И на экологии, вызывая отравление атмосферы вредными выбросами. Пройдена точка возврата по насыщению атмосферы продуктами сжигания углеводородов. Это означает, что если мы сейчас полностью перестанем что-то жечь, природа переработает уже накопившиеся в атмосфере окислы углерода за период в 100 лет. В некоторых городах отмечен рекордно низкий уровень концентрации кислорода в воздухе – 18%. Кстати, при 16% человек теряет сознание от кислородного голодания.
И все это – потому, что потребляется в десятки раз больше ресурсов, чем необходимо для реального производства и нашей жизнедеятельности. Потому, что КПД во всем неуклонно падает, соответственно, растет не столько потребление как таковое, а все больше надувается пузырь деривативного расходования. Парадокс в следующем: вся история производства и экономических отношений, включая эпоху индустриализации – это борьба за увеличение эффективности, за рост КПД. Ни у одной, самой примитивной, машины КПД не был столь низок, как у современных средств производства информации. Получается, что с наступлением информационной эпохи вековая тенденция роста эффективности производства повернулась вспять?
Я вижу в идее интоксикации (или отравления) экологии и, если можно так сказать, интоксикации социальной экологии (ведь все на свете связано), большой философский смысл. Что может противостоять интоксикации? Только одно – детоксикация, выведение ядов из организма природы и общества. Наступивший кризис как раз и создал предпосылки для начала детоксикации общества и всех форм его деятельности, включая производство энергии. И для возврата к традиционным основам капитализма с его законами добавленной стоимости.
Справиться с деривативами очень непросто. На это уйдут десятилетия, но в процессе детоксикации общества, выведения из экономики ядовитых деривативов человечество обязательно решит вопросы и энергоэффективности, и экологии. 2008 год можно назвать стартовой точкой запуска данного процесса. И не следует всерьез воспринимать оптимизм тех, кто говорит, что кризис закончится если не через полгода, то, скажем, через год-полтора. За это время можно лишь как-то стабилизировать кризисную ситуацию, удержать экономику от обвального падения, заменив его медленным спадом. В лучшем случае удастся наметить «вектор оздоровления», по которому предстоит двигаться многие годы до наступления собственно оздоровления. Проблема в том, что лишние деривативы нельзя просто так взять и выкинуть на свалку, как старые ненужные машины. В мнимой экономике занято огромное количество людей, и если они все разом потеряют работу, это и будет самый настоящий Армагеддон. Нет, деривативы должны постепенно рассасываться в организме больной экономики и малыми порциями выводиться наружу. До тех пор, пока наконец не установится оптимальный баланс реального и виртуального. Это должно происходить точно так же постепенно, как выводятся из организма вредные вещества – продукты метаболизма или яды, занесенные извне. И когда постепенно количество денег уменьшится в десять раз, когда доля мнимой составляющей экономики уменьшится в те же 10 раз, когда уменьшится потребление, тогда все вернется на круги своя.

Выход из кризиса – это фантастика!
Мне очень понравились резюме отчета о состоянии дикой природы одного журналиста. На основе множества фатальных заключений он сделал, на мой взгляд, потрясающие выводы. У человечества в сложившейся ситуации, пишет он, есть два пути. Первый, фантастический, подразумевает изменения в характере потребления. Второй же, реалистический, это поиск другой планеты для переселения! Я отвечаю за то, что термины «фантастический» и «реалистический» местами не перепутаны. И в этом – суммарное, среднестатистическое, совокупное (можно найти еще кучу похожих эпитетов для пущего веса) отношение человека к своему дому и к себе. «Меньше потреблять – не хочу, не буду. Лучше улечу на Марс!». А потом он и Марс загадит, да так и пойдет пакостить по всей Галактике…
На самом деле «меньше потреблять» не означает, к примеру, меньше есть или пить. Цель в том, чтобы потребление стало более эффективным. Если до сих пор шальные деньги, текущие в карманы сидящих на нефтяной трубе или поблизости от нее счастливчиков, отмывались путем вкладывания их в квадратные метры жилья, что превратило эту социально сверх-значимую отрасль в спекулятивную, то теперь человек семь раз подумает, прежде чем один раз купить. Может, он купит столько же, но усилия продавцов, которым придется убеждать его в целесообразности приобретения, возрастут в те же семь раз.

Кризис – эффективность
Итак, стоит заговорить о кризисе, и мы неизбежно срываемся на тему эффективности, и наоборот. Потому, что два этих понятия неразделимы, они по своей сути антонимы, антиподы. Возвращаясь к причинам кризиса, напомним, что информация оторвалась от собственно предметов, ею описываемых, и начала жить своей жизнью. Начала плодиться и множиться: деньги (а ведь деньги – это та же информация, а банки – информационные хабы, узлы) начали создавать свои производные. Пошли акции на акции, фьючерсы: по сути, товар стал постепенно заменяться правом на его обладание, на его производство и реализацию в будущем. Сама реализация и соответственно потребление отошли на второй план. В Америке начали продавать автомобили с рассрочкой на 7 лет, причем первый месяц не надо платить вообще, потом какие-то смешные проценты, к тому же, можно в оговоренные сроки просто вернуть машину – не понравилась. А факт продажи при этом зафиксирован в момент заключения договора. Менеджеры получили свои бонусы, кредитный механизм пришел в действие, как будто машину действительно продали. А уж о недвижимости и вообще говорить не хочется: у них жуткое перепроизводство и перепотребление жилья, у нас – искусственный спекулятивный дефицит и катастрофический рост цен, которые вскоре обвалятся.
А что с нашем основным продуктом века, информацией? Она просто еще не вписана в экономику как таковую. Кто-нибудь где-нибудь посчитал, сколько стоит сделать бухгалтерский отчет или хотя бы простенькую таблицу в «Excel’е»? И не просто в рублях, а, скажем, в «газовом исчислении» – с учетом всех локальных КПД в цепочке преобразований и транспортировок энергии?
Пока не будут найдены механизмы учета и оценки эффективности, бесполезно серьезно говорить о ее повышении. Это притом, что технические механизмы уже намечаются. Вычислительная сфера, как известно, стоит на трех китах: Мегафлоп, Мегабайт и Мегабит. Единицы измерения скорости вычисления, емкости хранения информации и скорости ее передачи. По всем этим трем степеням свободы можно существенно продвинуться вперед. Многоядерная архитектура и широкие параллельные потоки данных при соответствующей корректировке программного обеспечения уже дают колоссальный выигрыш при минимальных затратах. Получается, что модернизация одного или двух «китов» позволяет более эффективно и, следовательно, экономно использовать и третий, снижая к нему требования. В результате – громадный выигрыш по все трем позициям.
Но это еще не все. Нанотехнологии вскоре, надеюсь, сделают кремний, на котором сейчас зиждется вся микроэлектронная промышленность, не более чем воспоминанием «компьютерно-каменного века». На несколько порядков уменьшатся потери в процессорах, перерабатывающих основную часть потребляемой ими энергии в тепло. И пользователям персональных ПК не придется платить за чудовищно избыточные программные пакеты большие деньги, а можно будет брать «в прокат» именно то, что им нужно и на нужное время. Вот тогда-то, надеюсь, КПД производства информации подпрыгнет с сотых и десятых долей процента до каких-нибудь 2%. И это будет настоящая победа.
Человечеству сейчас ничего не остается, кроме как и в любых других сферах производства и жизнедеятельности искать и находить подобные пути повышения эффективности. Искать способы детоксикации промышленности, экономики, демографии и экологии. Всего в комплексе. Так уж получается, что суровая реальность в лице кризиса упорно толкает нас на «фантастический» путь!