Добиваться большего при меньших затратах отнюдь не означает добиваться меньшего, худшего или же достигать чего-то с пустыми руками. Эффективность совсем не тождественна ограничениям, дискомфорту, лишениям. Целый ряд президентов Соединенных Штатов заявляли о том, что «сбережение энергии означает больше жары летом и больше холода зимой», однако при этом они отнюдь не имели в виду эффективность расходования энергии, которая должна обеспечить нам более комфортабельную жизнь благодаря улучшению зданий, становящихся более удобными и требующими меньше энергии и денег. Чтобы избежать этой привычной путаницы, мы воздерживаемся от использования весьма неопределенного термина «сохранение ресурсов» и предпочитаем вместо него оперировать такими понятиями, как «Ресурсоэффективность» (resource efficiency) и «производительность ресурсов» (resource productivity).
Мы привели ряд общих оснований морального и материального характера для перехода к обеспечению эффективности. Теперь мы считаем целесообразным пойти более конкретным путем, назвав несколько настоятельных причин, которые заставляют нас поступать именно таким образом.
1) Повышение качества жизни. Ресурсоэффективность позволяет жить лучше. Более эффективные осветительные системы дают больше освещения, более эффективно работающие холодильники позволяют лучше хранить продукты питания, эффективно работающие фабрики производят товары более высокого качества. Мы получаем возможность совершать более безопасные и более комфортабельные поездки в эффективно работающих автомобилях, удобнее себя чувствуем в новых зданиях, лучше питаемся благодаря тому, что урожай выращивается на основе эффективных методов.
2) Уменьшение уровня загрязнения окружающей среды и [преодоление проблемы] истощения ресурсов. В природе ничто бесследно не исчезает. Расходование ресурсов загрязняет атмосферу, воду и почвы. Растущая эффективность ограничивает их использование и тем самым снижает загрязнение окружающей среды, что само по себе оказывается важным ресурсом. Ресурсоэффективность может способствовать решению таких серьезнейших проблем, как кислотные дожди и изменение климата, обезлесение, ухудшение плодородности земель, перегрузка городских улиц. Эффективное использование энергии наряду с производительным, устойчивым ведением сельского хозяйства, включая лесоводство, могут создать условия, при которых до 90% сегодняшних экологических проблем просто исчезнут, причем это не только не повлечет за собой новых расходов, но и даст в благоприятных обстоятельствах определенную прибыль. Повышение эффективности позволит также высвободить время для вдумчивого, ответственного и последовательного осмысления глобальных проблем.
3) Экономия финансовых средств. Ресурсоэффективность оказывается выгодным делом: сначала снижаются затраты на ресурсы, которые превращаются в загрязняющие окружающую среду вещества, а затем пропадает необходимость платить за борьбу с этим загрязнением.
4) Контроль над рынком и активизация бизнеса. Поскольку ре-сурсоэффективные технологии способны приносить прибыль, их применение в значительной степени возможно через рыночные механизмы, движущей силой которых являются индивидуальный выбор и конкуренция, а не правительственные постановления, предписывающие всем и каждому, как им жить дальше. Рыночные механизмы теоретически способны обеспечить эффективное использование ресурсов, однако нам по-прежнему предстоит решать серьезную задачу устранения ряда барьеров и перестройки структур, основанных на порочных стимулах, не дающих рыночным механизмам работать в правильном направлении.
5) Многократное использование ограниченных средств. Финансовые средства, высвобождаемые благодаря отказу от расточительного использования ресурсов, могут быть направлены на решение Других проблем. В частности, развивающиеся страны, вкладывая меньшие средства в малоэффективную инфраструктуру, получают возможность для более экономного использования своих ограниченных финансов. Если страна покупает оборудование для производства оригинальных осветительных приборов или, к примеру, сберегающих тепло окон, она имеет возможность обеспечить необходимое количество энергии с использованием менее чем 10% от тех капиталовложений, которые потребовались бы для строительства дополнительных электростанций. Одновременно, возвращая инвестиции по крайней мере в три раза быстрее и вновь размещая их в другие сферы, можно обеспечить увеличение отдачи от вложенного капитала более чем в тридцать раз (некоторые расчеты свидетельствуют, что этот показатель может возрасти еще больше). Для многих развивающихся стран это может оказаться единственным средством обеспечения благосостояния за разумный период времени.
6) Повышение безопасности. Конкуренция за обладание ресурсами порождает и поддерживает международные конфликты. Эффективность позволяет за счет одного и того же объема средств добиться удовлетворения большего числа потребностей и снижает нездоровую зависимость от ресурсов, которая служит почвой для политической нестабильности. Она способна уменьшить международное соперничество, связанное с нефтью, кобальтом, древесиной, водой, с чем угодно (зависимость от ресурсов является для некоторых стран источником [огромных] расходов: от одной шестой до одной четверти военного бюджета США уходит на те силы, главной задачей которых является получение или поддержание доступа к природным ресурсам, находящимся на территории иностранных государств). Эффективное использование энергоносителей способно даже косвенным образом препятствовать распространению ядерного оружия, обеспечивая менее дорогостоящую и по своей сути невоенную альтернативу ядерным электростанциям, а также связанным с ними материалам, навыками и технологиям двойного назначения.
7 ) Обеспечение равенства и занятости. Расточительное расходование ресурсов является обратной стороной несовершенной экономики, ведущей к все большему расслоению общества на тех, кто имеет работу, и тех, кто ее лишен. И в том, и в другом случае происходит нерациональное расходование людской энергии и талантов. Однако основной причиной такого неправильного исполь- зования людских ресурсов является ложное направление технического прогресса. Все меньше и меньше людей используются у нас «производительным» образом, вместо этого мы тратим все больше ресурсов, что в конечном счете ведет к маргинализации одной трети самодеятельного населения мира. Необходим рациональный экономический стимул, который даст возможность задействовать больше людей и меньше ресурсов, что позволит одновременно решить две важнейшие проблемы. Фирмы должны избавляться от непроизводительных киловатт-часов, тонн и литров, а не от своих работников. Такого положения удастся добиться гораздо быстрее, если меньшими налогами мы будем облагать рабочую силу, а более высокими налогами — использование ресурсов.
Мы привыкли говорить об «экономии энергии». У этой фразы есть моралистический подтекст. Отец призывает детей выключать свет, выходя из комнаты, и не оставлять работающими электроприборы. В конце концов, расточительность не только стоит денег, но и является пороком. Когда проблема охраны природы встала достаточно остро, реакция со стороны правительств, энергетического сектора и некоторых руководителей экологического движения оказалась довольно примитивной: вы (со своими инфантильными требованиями) можете рассчитывать на такой уровень охраны окружающей среды, который соответствует вашей готовности к резкому сокращению своих потребностей. Такой упрощенный подход к экономии энергии на основе добровольного ограничения ее использования дал многим политикам возможность уклониться от эффективного творческого решения энергетической проблемы.
В последние годы появилось выражение «рациональное использование энергии». Употребление этого термина повышает авторитет того, кто им оперирует, подразумевая его компетентность в вопросах энергетики. Поэтому не будем спешить отказываться от него, хотя и выражать ему полную поддержку тоже не стоит. Он кажется чересчур бюрократическим, сложным и пассивным. В нем не заложено никакой позитивной ценности и никакого объяснения, которое касалось бы взаимосвязи между использованием энергии и техническим прогрессом. <...> Поэтому мы предпочитаем говорить об «энергетической производительности» (energy productivity).
В зависимости от обстоятельств термин «производительность» может иметь как положительный, так и отрицательный смысл. Это является результатом той медвежьей услуги, которую нам оказали экономисты, ограничившие использование этого понятия сферой производительности труда. Некогда последняя прежде всего означала рост благосостояния, сегодня же она неизбежно ассоциируется с угрозой безработицы. Что же касается энергетической производительности, то ее готов с энтузиазмом приветствовать каждый, так как от нее в убытке практически никто не останется. <...> Обратимся к примерам, иллюстрирующим непосредственные возможности повышения энергетической производительности. <...>
За период с 1973 по 1986 год новые американские автомобили стали потреблять в среднем в два раза меньше бензина: 8,7 л на 100 км пробега вместо 17,8 л. Примерно 4% от этой экономии удалось добиться, уменьшив размеры самого автомобиля, а 96% — снизив вес и введя ряд усовершенствований, причем 36% экономии дал отказ от явно излишнего веса. Однако за последующий период дальнейшее сокращение расхода бензина составило всего лишь около 10%, и в середине 1991 года автоконструкторы утверждали, что к концу столетия этот показатель, не жертвуя стоимостью автомобиля и его техническими качествами, удастся уменьшить не более чем на 5—10%.
Такое утверждение кажется странным по двум причинам. Во-первых, многие усовершенствования, примененные на некоторых популярных автомобилях, на многих других марках еще не используются. Специалисты подсчитали, что при условии полного применения 17 усовершенствований, уже получивших достаточно широкое распространение, удалось бы добиться экономии еще трети топлива, по сравнению со средним новым автомобилем 1987 года, ничуть при этом не жертвуя его размерами и ходовыми качествами, включая набор скорости. В этом списке приводились такие широко известные технические решения, как передний привод, четыре клапана на цилиндр, верхнее положение распредвала и пятискоростная коробка передач. В этот перечень не вошли даже такие обязательные вещи, как отжимные пружины на тормозах (как на мотоциклах), не позволяющие колодкам прижиматься к диску и тормозить машину в ту минуту, когда водитель ее разгоняет. По самым скромным подсчетам, такая экономия, позволяющая добиться показателя расхода топлива 5,36 л на 100 км, обошлась бы всего-навсего в 14 центов на каждый сэкономленный литр, что составляет менее половины от цены беспрецедентно дешевого американского бензина, стоящего меньше, чем разлитая в бутылки питьевая вода.
Изготовители автомобилей пытались оспорить эти выводы, однако правомерность сделанных заключений невольно подчеркнула фирма «Хонда», выпустившая в 1992 году двухдверную модель VX, оказавшуюся даже более экономичной (56% экономии, или 4,62 л на 100 км) и более дешевой (экономия бензина обходится в 18 центов на литр). Эта модель оказалась на 16% более эффективной, чем показатели, содержащиеся в обнародованном несколько месяцев спустя прогнозе Национального научно-исследовательского совета США, посвященном вопросу о том, какими техническими характеристиками сможет обладать малогабаритный автомобиль 2006 года.
Итак, прогноз, касавшийся машины будущего, отстал от реальной жизни. Однако бывают и такие случаи, что новое оказывается не чем иным, как хорошо забытым старым. Если что-то существует, значит, это возможно. Практически незамеченным остался тот факт, что в середине 1980-х годов уже было разработано около десятка автомобилей, где использовалось сочетание весьма удачных, но вполне традиционных компонентов, позволившее продемонстрировать двукратную и даже трехкратную экономию топлива. Эти автомобили, предназначенные для четырех или пяти пассажиров, расходовали от 1,7 до 3,5 л на 100 км, не уступая другим моделям по таким показателям, как безопасность, выброс отработанных газов и ходовые качества, а порой даже превосходя их. Сообщается, что сегодня по крайней мере две фирмы, «Вольво» и «Пежо», готовы к выпуску аналогичных машин на массовой основе. Однако американские компании не обратили серьезного внимания на эти обстоятельства, поскольку те автомобили, о которых шла речь, в основном разрабатывались в Европе и Японии и поэтому считались не до конца отвечающими принятым в США стандартам.
Отталкиваясь от уже достигнутого, к середине 1991 года в Институте Скалистых гор [Rocky Mountains Institute, штат Колорадо] разработали концепцию гораздо более радикального характера. Почему бы не сконструировать автомобиль, начиная буквально с нуля? Почему не подвергнуть переосмыслению всю его концепцию, кардинально ее упростив? Эйнштейн говорил, что «все следует делать как можно проще, хотя и не упрощая за пределы возможного». Автомобили же с момента своего создания все более и более усложнялись, одно хитроумное приспособление добавлялось к другому в стремлении избежать тех проблем, отсутствие которых в идеале должно быть заложено в самой конструкции автомобиля.
Изучение физических основ автомобиля привело к поразительному заключению: талантливейшие инженеры в Детройте, Вольф-сбурге, Каули и Осаке превратились в настолько узких специалистов <...>, что вряд ли кто-нибудь из них способен сегодня сконструировать машину целиком. Оказался утерянным такой важнейший момент, как интеграция различных элементов конструкции. Слишком много внимания уделяется мелким деталям, слишком мало — всему автомобилю как единой системе. Индустрия упустила из виду решение такой инженерной задачи, как разработка целостной системы с дотошным вниманием к мелочам — инженерной задачи, которая требует крайней простоты и поэтому безумно сложна.
По сути дела, промышленность всегда ставила разработку автомобиля с ног на голову. Десятилетия напряженной работы привели к тому, что 80—85% энергии топлива теряются, прежде чем достичь колес автомобиля, а на то, чтобы перемещать в пространстве непосредственно его водителя, уходит всего лишь около одного процента бензина! Почему? Да потому, что автомобиль делается из тяжелой стали, и для того, чтобы разогнать такую конструкцию, нужен мощный двигатель, который вынужден в течение значительного времени работать вхолостую, в результате чего его эффективность падает вдвое. В ответ автомобильная промышленность стала работать еще более напряженно, усложняя конструкцию все больше и больше ради того, чтобы лишь незначительно повысить эффективность двигателя и трансмиссии. Прогресс был и остается заметным, однако экономия невелика, а усилия приходится прилагать непомерные.
Но давайте посмотрим на автомобиль под другим углом зрения. Что же происходит с 15—20% энергии, которая в конце концов все-таки достигает колес? Примерно треть ее при городском цикле езды уходит на нагрев воздуха, который автомобиль раздвигает при движении (этот показатель возрастает до 60—70% на автомагистралях), треть — на нагрев шин и дорожного покрытия и треть — на нагрев тормозов. Каждая единица энергии, сэкономленная на этих трех участках, сэкономила бы, в свою очередь, от 5 до 7 единиц энергии топлива, подающегося в двигатель! Поэтому конструкторы, вместо того, чтобы тратить свои усилия на уменьшение потерь энергии в двигателе и трансмиссии еще на одну десятую, должны рассматривать присущее автомобилю несовершенство как резерв для резкого увеличения экономии энергии в результате кардинального повышения его эффективности.
Пути такового очевидны. Используя сверхпрочные материалы, в основном современные композиты, удалось построить автомобиль весом всего в 473 кг, способный вместить четыре-пять пассажиров. Его аэродинамические качества были улучшены в 2—6 раз. Срок службы усовершенствованных шин, к тому же испытывающих меньшую нагрузку в результате снижения веса автомобиля, увеличился в 3—5 раз. Такой автомобиль задуман не как танк, а скорее как аэроплан.
Концепция «ультралегкого» автомобиля уже получила свое практическое подтверждение. В конце 1991 года фирма «Дженерал моторс» продемонстрировала модель четырехместной машины, изготовленной из углеродистого волокна и обладающей удвоенной эффективностью, прекрасно отвечающей требованиям безопасности, экологической чистоты и комфорта, характеризующегося высокими эстетическими данными и великолепными ходовыми качествами: время разгона этого автомобиля до 100 км/ч составляло 8 секунд, что сопоставимо с ходовыми качествами двенадцатицилиндрового БМВ, тогда как мощность двигателя у него была меньше, чем у «Хонды Сивик» (111 лошадиных сил). Пятьдесят специалистов фирмы «Дженерал моторс» изготовили два экземпляра подобной машины всего лишь за 100 дней.
Этот и другие эксперименты показали, каким образом, пойдя по пути уменьшения веса и повышения аэродинамических качеств, можно создать прекрасный автомобиль, который по своей эффективности в 2—2,5 раза превосходит обычный.
Следует дать определение и понятию эффективности использования материалов. Смелую попытку предпринял в 1994 году Шмидт-Блик, введя такую категорию, как материалоемкость услуги (material intensity per service), или MIPS. Для всех видов товаров и услуг он и его сотрудники осуществляют оценку или расчет материальных затрат в тоннах по принципу «от колыбели до могилы». Затраты материа- лов можно подсчитать в отношении таких товаров, как золотое кольцо у вас на пальце, ежедневная газета, апельсиновый сок, автомобиль. Поскольку товары, как правило, представляют собой наличие услуг, именно услуги в конечном счете интересуют потребителя товаров. Речь идет о километре пути, который вы проехали в своем автомобиле, о том, насколько удобно сидеть в том или ином кресле, или же о такой «услуге», как демонстрация вашего матримониального статуса при помощи золотого кольца на пальце, которое в конечном счете можно использовать в качестве общего знаменателя при расчете MIPS. (При этих расчетах наиболее трудным оказывается дать практическое определение такому понятию, как услуга.) Чем дольше служит товар, тем ниже MIPS и, следовательно, тем лучше показатель материалоемкости в отношении соответствующей услуги.
Шмидт-Блик и его сотрудники пользуются концепцией MIPS настолько широко, что даже применяют этот показатель в качестве общего критерия экологических последствий оказания тех или иных услуг. Не будем забывать при этом, что существуют другие, более точные критерии: например, токсичность, [объем] выброса газов, ведущих к парниковому эффекту, и т.д. Однако так или иначе все они связаны с интенсивностью использования материалов, и чрезвычайно важно располагать каким-то простым способом оперативной оценки экологических последствий.
Для получения килограмма металла подчас требуется переработать тонны руды. Шмидт-Блик использует такое понятие, как «экологическая нагрузка» (ecological rucksack). В том, что касается золота и платины, соотношение между конечным продуктом и рудой составляет 1:350 000. Представьте, какова «экологическая нагрузка» золотого кольца, которое вы носите у себя на пальце: 3 тонны для колечка весом всего лишь 10 граммов.
Понятие «экологическая нагрузка» Шмидт-Блик использует не только в отношении металлов: оно относится и к энергии. 3 млрд. тонн угля, сжигаемые нами ежегодно, несут экологическую нагрузку в виде шлака и воды, которые весят не менее 15 млрд. тонн, не говоря уже о 10 млрд. тонн углекислого газа, образующегося в процессе сжигания угля. Что касается бурого угля, то соотношение оказывается еще хуже: экологическая нагрузка в десять раз превышает добытый уголь.
Экологическую нагрузку несет любой товар, любая услуга. Каталитическое устройство в автомобиле, которое некогда превозносили как спасителя немецких лесов, весит менее 9 кг, однако несет экологическую нагрузку по крайней мере в 2,5 тонны, в основном в результате использования в нем платины. <...> Далеко не безобиден даже апельсиновый сок. В зависимости от страны происхождения, один литр его требует перемещения свыше 100 кг почвы и воды. Экологическая нагрузка толстой газеты, которая весит до 500 г, может составлять порядка 10 кг. Изготовление одного автомобиля, как правило, означает 15 тонн твердых отходов, не говоря уже об использованной и загрязненной при этом воде.
Однако принцип «в четыре раза», применяемый в отношении производительности использования материалов, именно во столько раз мог бы сократить экологическую нагрузку. Беда заключается в том, что даже его может оказаться недостаточно для обеспечения устойчивости окружающей среды. Шмидт-Блик считает, что речь должна идти о сокращении экологической нагрузки по крайней мере в десять раз.
Любая перевозка людей и товаров требует затрат в виде энергии и материалов, однако экологическая нагрузка, оказываемая транспортом, этим не ограничивается. Надо рассматривать и такие факторы, как разрушение среды обитания (в результате строительства дорог), шум, массовый туризм и все более широкий доступ к природным ресурсам. Очевидно, что конфликт между транспортом и окружающей средой носит столь острый характер, что любое повышение эффективности транспортных услуг имело бы особо важное значение, даже если бы речь шла только о сохранении природных ресурсов. Характеристика путей и средств, позволяющих повысить производительность транспорта в четыре раза, даст читателю представление о том, как будет выглядеть новая цивилизация, которую нам так или иначе придется построить по причинам, выходящим за рамки простого повышения эффективности человеческой деятельности.
Рассказы о том, что будет вскоре твориться на европейских дорогах, напоминают сценарии фильмов ужасов. Общеевропейский рынок, который к 1995 году разросся до 15 государств-членов, дол- жен привести, как прогнозируют, к тому, что за период с 1990 по 2010 год объем международного грузового транспорта возрастет в два раза. Свою лепту в эти опасения внесло и исчезновение «железного занавеса», что означает резкое расширение торговли между Востоком и Западом. Для водителей грузовиков поездки с Востока на Запад и обратно стали сущим кошмаром. Им постоянно приходится тратить часы, если не дни, на таможнях между Польшей и Германией. Строительство же дорог является делом дорогостоящим и небыстрым, не говоря уже о том, что вызывает вполне понятное сопротивление, в особенности на перенаселенном Западе.
Способна ли железная дорога решить эти проблемы? Расчет и прокладка новой линии занимают 15 лет и стоят уйму денег, не говоря уже о последствиях для окружающей среды, а ее пропускная способность составляет, как правило, всего лишь 50% от аналогичного показателя четырехполосной автомагистрали.
Но разве нельзя резко увеличить пропускную способность железных дорог? Можно, утверждает профессор Рольф Краке из Ган-новерского университета. В 1990 году им была разработана концепция «умной железной дороги», и в настоящее время он развивает эту идею в новом крупном исследовании, готовящемся для приватизированной немецкой железнодорожной компании «Bahn AG».
Основным компонентом предложения Краке является безопасное увеличение как частоты движения поездов по железной дороге, так и грузоподъемности каждого состава. Сегодня расстояние между движущимися поездами составляет примерно три километра, в зависимости от их скорости. Это объясняется тем, что, исходя из самого худшего варианта, в зависимости от скорости и от работы сигнальной системы, поезду после получения первого сигнала, требующего остановиться, требуется для полной остановки от трех до пяти километров. Краке и его сотрудники разрабатывают новую электронную систему контроля, позволяющую уменьшить безопасную дистанцию.
Пропускная способность железной дороги зависит не только от перегонов. Необходима и модернизация станций, однако без увеличения их размеров. Дело в том, что грузовые железнодорожные станции, построенные по технологии XIX века, слишком велики. Они безнадежно отстали с точки зрения как рационального использования земельных площадей, так и технического прогресса. Современный процесс перегрузки товаров может осуществляться за счет горизонтального движения через платформу контейнеров, а не вагонов целиком. С одного поезда на другой или же в крупный склад можно одновременно перебросить двадцать контейнеров и более. Благодаря использованию столь простой современной методики целый поезд можно перезагрузить за какие-нибудь 15 минут.
В том, что касается использования ресурсов из расчета «пасса-жиро-километров» или «тонно-километров», железнодорожное сообщение, как правило, оказывается предпочтительнее автомобиль-ного или воздушного. Помимо этого пассажиры имеют возможность с удобством поработать в дороге, поспать, сходить в ресторан, чего они не могут сделать в случае поездки на машине. Что же касается неудобств, то это, конечно, отсутствие свободы передвижения по прибытии на место. Нижний предел расстояния, на котором поезда конкурируют с частными автомобилями, составляет порядка 50— 100 км. Высший предел конкурентоспособности, на котором поездам приходится соперничать с самолетами, составляет порядка 400 км. Это расстояние может увеличиваться, когда речь идет о скоростных поездах. Так, французский TGV (train a grande vitesse, или высокоскоростной поезд), японский «Синкансен» и немец-кий ICE (Inter-City Express, или межгородской экспресс) стали популярной формой транспорта для деловых и частных поездок на расстояние примерно до 800 км. Германия планирует построй-ку «Трансрапида», поезда на магнитной подвеске, который должен «лететь» со скоростью 500 км/час.
Достарыңызбен бөлісу: |