Энергия и цивилизация

Поначалу большая часть излишка энергии уходила на новые мануфактуры, строительство и транспорт (включая обширное инфраструктурное развитие), но рост независимого частного использования энергии не отражается в стандартных отчетах о потреблении энергии в секторах: например, статистика Международного энергетического агентства показывает, что в 2013 году только 12 % первичной энергии в США шло на бытовые нужды, в то время как Агентство по энергетической информации оценивает эту долю (включая все электричество и потери при его производстве) в 22 %, а фактическая доля (включая большие количества энергии, отнесенные к коммерческому и транспортному использованию) составляет более 30 %.

Производство энергии на душу населения в США было очень высоким уже в 1900 году, и вследствие этого к первому десятилетию XXI века оно выросло «всего» в два с половиной раза (330 против 132 ГДж на душу населения), в то время как в Японии потребление на человека между 1900 и 2015 годами увеличилось в 15 раз, в Китае – примерно в 10. Благодаря постоянному росту средней эффективности конверсии рост потребления полезной энергии на душу населения был еще выше: в зависимости от страны, как минимум четырехкратным, как максимум – 50-кратным за XX век. С общей энергетической эффективностью не выше 20 % США потребляли на душу населения не более 25 ГДж полезной энергии в 1900 году, но к 2000-му со средней эффективностью 40 % показатель был около 150 ГДж/на душу, что дает рост в 7 раз за век. Мои лучшие расчеты для Китая показывают рост полезной энергии на душу населения с 0,3 ГДж в 1950 году до около 15 ГДж в 2000-м, то есть в 50 раз всего за два поколения.

Данные по Британии (Fouquet 2008) иллюстрируют полезный выигрыш для главных категорий потребления энергии за 250 лет между 1750 и 2000 годами. Для всей промышленной мощности (в 1750 году ее обеспечивали труд животных, водяные колеса, ветряные мельницы и несколько паровых машин; в 2000-м – большей частью электромоторы и двигатели внутреннего сгорания) множитель был 13 за 250 лет; для отопления – 14, для всего пассажирского транспорта (в 1750-м лошади, телеги, экипажи, баржи и парусные корабли; в 2000-м автомашины и корабли, приводимые в движение двигателями внутреннего сгорания, а также реактивные самолеты) он составил около 900; и (как уже отмечалось) освещение занимает место наверху рейтинга, поскольку средний британец потребил в 11 тысяч раз больше света в 2000 году, чем в 1750-м.

Эти множители, отражающие выигрыш в полезной энергии, лучше всего объясняют большой рост в объеме производства, повышение качества жизни, возникновение беспрецедентной мобильности и (если разумные инопланетяне сочтут возможным бросить взгляд на Землю) такое количество света, что снимки со спутников, сделанные ночью, показывают большие регионы Европы, Северной Америки и Азии как сплошные пятна сияния. Но высокую энергетическую эффективность сводит на нет рост населения и, следовательно, увеличение потребности в энергии. Хотя мировая экономика стала сравнительно менее энергоемкой, агрегированное использование энергии все растет, и только некоторые из наиболее развитых стран продемонстрировали насыщение среднего уровня в потребности в энергии на душу населения в течение последних трех десятилетий.

При этом энергия, необходимая для обеспечения физических жизненных потребностей, составляет все меньшую долю в общем объеме потребления. Производство громадного разнообразия товаров, предоставление бессчетного количества услуг, видов досуга и транспорта сейчас потребляют большую часть топлива и электричества во всех богатых странах; тот же самый паттерн приложим к растущему числу обеспеченных городских сообществ во всех густонаселенных развивающихся странах, в первую очередь в Китае, Индии и Бразилии. И долгосрочный выигрыш в эффективности был главной причиной значительного падения цен на энергию (сравнивая в реальных ценах с поправкой на инфляцию).

Исследователи (Kander 2013) показали, что на протяжении XX века реальные цены на энергию в Западной Европе упали на 75 % в среднем, от 80 % в Великобритании до 33 % в Италии. В работе одного из ученых (Fouquet 2008) были представлены некоторые из наиболее интересных долгосрочных тенденций (правильным образом оцененных в постоянных денежных единицах, или на единицу удельной производительности или выполненной услуги), причем с использованием данных по Англии, иногда доступных вплоть до Средних веков. Между 1500 и 2000 годами затраты на обогрев жилища упали почти на 90 %, на промышленную энергию – на 92 %, на грузовой транспорт – на 95 %, а стоимость океанского грузового транспорта – на 98 %.

Но самое впечатляющее падение произошло снова в области освещения.