![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
celado.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ru![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif){kind=small}
celado в Электромобили и “пик нефти”. Истина в модели - 3 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.
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.
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2017-06-29 12:59 pm (UTC)Если предметно сравнивать удобно брать Ниссан, у него в одном и том же кузове есть электрик и ДВС
Ниссан Тида 1.6л, 86кВт, разгон 10,6 сек мкс скор 188км/ч
Ниссан Лиф 80кВт, разгон 11,9сек, макс скор 145км/ч
Где динамика?
no subject
Date: 2017-06-29 01:46 pm (UTC)no subject
Date: 2017-06-29 02:19 pm (UTC)Я уже лет 10 как живу в Англии и наблюдал в динамике следующую картину маслом.
Все говорили что дизеля экологичнее бензина. Дизеля субсидировали, продвигали на гос уровне, писали трактаты о вреде бензинок и о пользе дизелей. Пользователей бензинок гнобили налогами на выброс.
Как результат количество дизелей среди легковушек перевалило за 70%.
Кабанчик зажирел - пришла пора колоть
Внезапно - скандал!
Оказывается - дизель не экологичный. О как?
Дизелю закрыт вьезд в некоторые районы, теперь дизель платит учетвернеый налог на выброс а в Европе планируют закрывать вьезд дизелю в крупнейшие города-миллионники.
Это на всякий случай если кто не слышал.
http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-38170794
Diesel scrappage scheme
http://www.express.co.uk/life-style/cars/764230/Diesel-scrappage-scheme-UK-government-what-means-for-you
Естесственно дизеля предлагают менять на электрики и я вижу что это обычное разводилово верхнего уровня чтобы реанимировать зачахшую мировую экономику.
Из экономик стран с уровнем триплА надо выпылесосить все лишние деньги и электрик отлично для этого подходит.
Потому кто предупрежден - тот вооружен, остальным желаю успеха и процветания.
no subject
Date: 2017-07-01 08:28 pm (UTC)Может в Европе и "Все говорили что дизеля экологичнее бензина."
А в США, которые, разумеется, рулят, этого дизельного говна отродясь не было именно из соображений вредности выхлопа. Как только Фолькс попытался это говно впарить, их тут же вывели на чистую воду и до сих пор потрошат на разделочном столе.
Ежели европейцы сами себя трахнули, необязательно обьяснять это всемирным заговором, достаточно простой безграмотности.
no subject
Date: 2017-06-30 01:32 am (UTC)Такое умеет только Пагани Зонда за1,2 млн баксов
no subject
Date: 2017-06-30 08:42 am (UTC)6.2литра V8, 808 лошадиных сил, паспортное ускорение 0-60миль на обычном бензине и простых шинах 2.3 секунды, со специальными шинам и на высоко октановом бензине ускоряется за 2.0 сек.
Доступен от $85К.
ссылки ниже в другом ответе
Где динамика?
Date: 2017-06-30 01:58 am (UTC)no subject
Date: 2017-06-30 08:39 am (UTC)Ок, давайте посмотрим спеку на топ Теслу которая быстро разгоняется, ну да, вижу, там мотор выдает 779 лошадиных сил.
Давайте если я найду аналогичную бензинку и дешевле Теслы которая разгоняется так же то будем считать что я победил и спор закрыт?
Естественно серийный образец.
Dodge_Challenger SRT Demon
6.2литра V8, 808 лошадиных сил, паспортное ускорение 0-60миль на обычном бензине и простых шинах 2.3 секунды, со специальными шинам и на высоко октановом бензине ускоряется за 2.0 сек.
Доступен от $85К.
https://en.wikipedia.org/wiki/Dodge_Challenger
http://www.freep.com/story/money/cars/chrysler/2017/05/23/dodge-challenger-srt-demon-price-extra-horse-power/339193001/
no subject
Date: 2017-06-30 09:19 am (UTC)no subject
Date: 2017-06-30 10:07 am (UTC)факт остается фактом, если мы берем дешевый сегмент ни один из электриков не быстрее бензинового одноклассника.
В премиум сегменте дела у электрика лучше с ускорением, но даже и так при равных киловаттах двигателя там нет никакого прорыва.
Как я и говорил, беда в батареях, только они портят всю динамику, их убогая энергоотдача и значительный вес.
В том же вашем списке в самом верху есть пруф моим словам Porsche_918_Spyder
Гибридный кар с ДВС на 608 лошадей, небольшой батареей и электрическим приводом на колеса 1634кг ( против 2300 теслы).
Так максимально эффективно с инженерной точки зрения реализуется идеальный концепт.
Основная установка ДВС но при разгоне в качестве буста используется батарея.
В нем испульзуются все преимущества эл. привода и в нем нет всех проблем чисто батарейной машины.
Лет 40-50 назад наши деды по такому же принципу строили большие карьерные самосвалы, ничего нового..
Как то так.
https://en.wikipedia.org/wiki/Porsche_918_Spyder
ни один из электриков не быстрее бензинового одноклас
Date: 2017-06-30 10:29 am (UTC)no subject
Date: 2017-06-30 10:33 am (UTC)Я должен видеть киловаты двигателей.
no subject
Date: 2017-06-30 11:10 am (UTC)no subject
Date: 2017-06-30 11:14 am (UTC)Просто назовите конкретные спеки что с чем сравниваем?
no subject
Date: 2017-06-30 01:29 pm (UTC)no subject
Date: 2017-06-30 01:36 pm (UTC)у нас это так засубсидировано что никто не знает сколько в реале это стоит а сколько государство отслюнявило на поддержку.
Рынок не в свободном полете - цены чисто политические и возможно демпинговые с целью отобрать себе долю у бензиновых.