Транспортный сектор является мощным, когда речь идет о количестве потребляемого топлива и энергии. Хотя прогресс в ограничении потребления топлива и энергии сектором коммерческой авиации может быть ограниченным, автомобильная промышленность готова добиться больших успехов в ближайшие годы.
Это эссе представляет собой эксклюзивный отрывок из готовящейся книги Кевина Кластнера «Энергоэффективность - будущее уже сейчас», которая выйдет в этом месяце. Greener World Media представила предыдущие главы об энергоэффективности в строительстве, информационных технологиях и промышленности на наших сайтах в течение последних двух месяцев.
Транспортный сектор является мощным, когда речь идет о количестве потребляемого топлива и энергии. На комбинированный, автомобильный и воздушный транспорт приходится почти 20 процентов мирового спроса на энергию.
И хотя кажется, что на данный момент мало что можно сделать для ограничения потребления топлива и энергии в секторе коммерческой авиации, автомобильная промышленность готова добиться больших успехов в ближайшие годы.
Сталкиваясь с ростом цен на бензин, потребители уже сокращают потребление топлива на транспорте, меньше ездят и покупают более экономичные автомобили.
В 2006 году, например, средний пробег по дорогам США сократился впервые за 25 лет.
А в Калифорнии объем трафика в прошлом году не изменился, несмотря на рост с 2,3% до 3,3% в период с 2001 по 2003 год.
Потребители переходят от более тяжелых внедорожников и пикапов к кроссоверам и автомобилям. Продажи внедорожников упали более чем на 19 процентов в период с 2005 по 2006 год, в то время как продажи кроссоверов выросли на 7 процентов, а продажи гибридов укрепились.
Суть в том, что после роста на 2,4 процента в 2004 году спрос на транспортное топливо в США увеличился всего на 0,9 процента в 2005 году и на 0,8 процента в течение первых девяти месяцев 2006 года.
Автопроизводители изначально мало что делали для поощрения такой топливной экономичности. На самом деле они сделали как раз обратное.
Их первая реакция на рост цен на топливо в 2003 году пришла в виде увеличения скидок, призванных стимулировать дальнейшую покупку автомобилей с низким расходом топлива, особенно внедорожников и пикапов. Данные Исследовательского института транспорта Мичиганского университета показывают, что в период с 2001 по 2004 год увеличение стимулов превзошло по стоимости рост затрат на топливо для эксплуатации транспортного средства в течение трех лет. Для внедорожников средний стимул был почти на 70 процентов выше, чем трехлетний рост расхода топлива.
США автопроизводители были готовы пойти на крайние меры, чтобы игнорировать проблему топливной экономичности, потому что внедорожники и пикапы были невероятно важны для их финансового положения. Действительно, эти два класса транспортных средств приносили более 60 процентов общей прибыли до вычета налогов в 2004 году как для General Motors, так и для Ford, и почти 50 процентов для Daimler-Chrysler. Напротив, эта цифра составила всего 25 процентов для Toyota, которая добилась огромного успеха со своей линейкой гибридов.
Потратив 17 миллиардов долларов на стимулирование потребителей только в 2004 году, американские автопроизводители, обремененные огромными убытками, наконец свернули эти программы и сосредоточили производственные усилия на более экономичных автомобилях.
Ирония здесь в том, что американские автопроизводители понимают и могут обеспечить значимую топливную экономичность. Экологическая ответственность в Детройте в настоящее время расширяется благодаря технологиям, электронике и революционным новым материалам, а также постоянному совершенствованию двигателей, которые могут похвастаться новейшими показателями эффективности использования топлива.
Дженерал Моторс, например, теперь трубит о линейке автомобилей, которые «безгазовые для бензиновых». Этот типичный американский автопроизводитель также рассказывает о восьми моделях 2007 года, которые по оценкам расходуют 30 миль на галлон на шоссе или выше, и он уже может похвастаться более чем двумя миллионами автомобилей E85 FlexFuel на дорогах, работающих на этаноле, в дополнение к разработке автомобилей. питается от электричества и топливных элементов.
Синдром другого Китая
К сожалению, может не иметь значения, чего General Motors и американские автопроизводители добьются в области топливной экономичности, если китайский автомобильный рынок продолжит стремительно расти.
Увеличение проникновения транспортных средств в Китае на сегодняшний день является единственным наиболее важным фактором спроса на топливо для автомобильного транспорта в мире. По последним прогнозам, общее количество автомобилей в Китае вырастет в геометрической прогрессии с 25 миллионов в 2003 году до 120 миллионов к 2020 году.
Политики могут сыграть важную роль в том, чтобы подтолкнуть мировую автомобильную промышленность к тому, чтобы она стала более экономичной.
Стандарты экономии топлива могут быть ужесточены, чтобы облегчить внедрение немоторных технологий экономии топлива и обеспечить внедрение этих технологий в масштабах всей отрасли. В настоящее время стандарты действуют во всем мире, а Европа и Япония, где стандарты уже более агрессивны, чем в США, планируют дальнейшее ужесточение в течение следующих пяти лет. Если бы США привели свои стандарты в соответствие со стандартами Японии и Европы, к 2020 году глобальная экономия топлива увеличилась бы на четыре мили на галлон.
Ужесточение стандартов экономии топлива является хорошей государственной политикой. В США экономия топлива резко возросла с 1975 по 1988 год после введения стандартов корпоративной средней экономии топлива (CAFE). Однако после того, как стандарты CAFE были соблюдены, экономия топлива перестала улучшаться, поскольку производители автомобилей сосредоточились на увеличении мощности, ускорении и комфорте.
Стандарты CAFE распространяются только на новые автомобили, поэтому они могут оказать существенное и немедленное влияние на Китай, где ожидается, что в течение следующих 15 лет покупки новых автомобилей составят большую часть парка автомобилей.
Отмена топливных субсидий во всем мире также значительно повысит энергоэффективность. Глобальный институт McKinsey считает, что если глобальные субсидии прекратятся, то, по оценкам, спрос на транспортное топливо сократится на 3 миллиона баррелей в день. McKinsey предсказал, что это может сократить прогнозируемое потребление топлива в 2020 году примерно на треть в развивающихся регионах, где цены на топливо субсидируются.
Европа заслуживает внимания с точки зрения передового регионального опыта в области топливной экономичности автомобилей. В прошлом году на Западную Европу приходилось примерно 26 процентов мировых продаж автомобилей, но всего 15 процентов выбросов углекислого газа (CO2). А в 2005 году средний выброс CO2 в Европе составлял 160 г/км, что примерно вдвое меньше, чем в США
Одной из причин, по которой Европа лидирует, является увеличение доли дизельных автомобилей, которые обычно выбрасывают на 15-20% меньше CO2, чем их бензиновые эквиваленты. Доля рынка дизельных автомобилей в Европе выросла с 23 процентов в 1995 году до более чем 50 процентов в 2006 году.
Европа также вложила больше средств, чем ее региональные конкуренты, в исследования по повышению эффективности двигателей, особенно в области технологии прямого впрыска дизельных и бензиновых двигателей. Например, Mini Cooper является первым крупносерийным продуктом BMW, в котором используется современная система двигателя с непосредственным впрыском бензина. Конечный результат? 18-процентное сокращение выбросов CO2.
Технология прямого впрыска - не единственная инновация в области топливной экономичности. Гибридные автомобили с подключаемым модулем, способные работать на электричестве из сети, сокращают расход топлива и выбросы. Плагин с запасом хода в 20 миль только на электричестве может сократить расход топлива примерно на треть по сравнению с нынешними гибридами. Плагин с запасом хода 60 миль может сократить потребление бензина примерно на две трети, хотя стоимость батареи будет почти в три раза выше, чем у плагина на 20 миль.
Стоимость батареи является основным препятствием для коммерциализации подключаемых модулей с широким диапазоном работы только от электричества. Стоимость подключаемой батареи сегодня превышает 10 000 долларов, но в долгосрочной перспективе может снизиться до нескольких тысяч долларов. Меньшие по размеру и легкие литий-ионные аккумуляторы считаются перспективными для подключаемых модулей, но они по-прежнему требуют значительного повышения долговечности и стоимости, прежде чем они станут действительно жизнеспособными.
С точки зрения выбросов парниковых газов преимущество подключаемых модулей над гибридами велико в районах, где электричество вырабатывается с использованием низкоуглеродного топлива, и гораздо меньше в других местах. При средней структуре выработки электроэнергии в США сокращение выбросов CO2 подключаемым модулем по сравнению с гибридом составит около 15 процентов.
Полет на реактивном самолете
Сокращение выбросов CO2 менее перспективно в секторе коммерческой авиации, где выбросы CO2, как ожидается, будут расти на 3,6 процента в год в период до 2020 года. К тому времени на эту отрасль будет приходиться почти 3 процента мирового спроса на энергию - до с 2,2 процента сегодня - и его аппетит на нефтепродукты составит 8,2 процента от общемирового, по сравнению с 6.6 процентов в 2003 году.
Но, несмотря на недавнее заявление Ричарда Брэнсона о том, что он инвестирует 3 миллиарда долларов в течение следующих 10 лет в разработку альтернативного топлива для реактивных двигателей, никаких существенных изменений в топливной структуре авиаперевозок не ожидается.
Повышение цен на топливо, однако, вынудило авиакомпании искать пути экономии топлива. Глобальный институт McKinsey прогнозирует, что ежегодная техническая эффективность среднего нового самолета в глобальном парке будет расти на 1,3 процента в год в период с 2003 по 2020 год..
Средний новый самолет в настоящее время потребляет 40,5 литров топлива на 1000 пройденных миль, но к 2020 году этот показатель упадет до 33,3 литров. Однако региональные самолеты менее эффективны и потребляют в среднем 55,0 литров на 1 милю., 000 миль, в то время как узкофюзеляжные и широкофюзеляжные самолеты потребляют всего 36,2 и 37,3 литра соответственно.
Несколько действий могут повысить энергоэффективность в секторе авиаперевозок, например, уменьшить заторы в воздухе. Штабелирование самолетов, особенно острое на Северо-Востоке, является основным расходом топлива. Недавние оценки показывают, что заторы в воздухе могут увеличить выбросы на 50% на ближнемагистральных рейсах.
Гордон Браун, премьер-министр Великобритании, использовал грубый инструмент - повышение налогов на пассажиров - чтобы повысить эффективность использования реактивного топлива и сократить выбросы авиакомпаний. Менее драконовской мерой могло бы стать налогообложение самого авиационного топлива.
В настоящее время у этой индустрии просто нет простого способа оставаться в небе и одновременно содержать его в чистоте. Но есть надежда в автомобильном секторе, где в середине века мы увидим автомобили с водородным двигателем с нулевым уровнем выбросов. Препятствием между настоящим и будущим является отсутствие сети поставок водорода и технологий для безопасного и экономичного хранения этого пост-нефтяного топлива.
Но мы преодолеем эти препятствия раньше, чем мы думаем, потому что автомобильная промышленность наконец-то понимает, насколько важна эффективность использования энергии и топлива для ее будущего - и для нашего тоже.
Кевин Кластнер - генеральный директор компании Verdiem, базирующейся в Сиэтле, которая распространяет энергоэффективное программное обеспечение среди организаций государственного и частного секторов.