Нужны ли электрокары Сибири, и какие барьеры стоят на пути их распространения?
Какие нюансы, связанные с электрокарами, важно принимать во внимание при анализе перспектив этого вида транспорта в Сибири? Может ли наука помочь в вопросе оценки эффективности интегрирования электрокаров в транспортную систему страны? Об этом – в авторской колонке.
В основном мы – экономисты, социологи и другие профильные специалисты, сотрудники ИЭОПП СО РАН и НГУ, – как ученые занимаемся тем, что делаем прогноз развития отраслей и регионов под единую народнохозяйственную цель. Сегодня наша цель – максимум благосостояния всего населения. Не секрет, что в азиатской части страны все немного дороже, и для улучшения ситуации необходимо больше вложений. Отрасли и регионы между собой связываются транспортом. Городской транспорт, как элемент благосостояния – одна из сфер транспортного комплекса. Одним из видов последнего является электротранспорт и электрокары, в частности. Соответственно, для реализации нашей цели – максимум благосостояния – нужно, в том числе, понимать, какие перспективы у электротранспорта и как это может повлиять на взаимосвязь отраслей по всей стране.
Чтобы говорить обстоятельно – давать характеристики, объяснять взаимосвязи и т.д.– мы должны полагаться на данные и расчеты. Данных по электрокарам в свободном доступе в стране нет: часть информации является коммерческой или государственной тайной; какие-то данные еще не собирались, поскольку в них не было ценности или необходимости в сборе; также у нас пока нет узких специалистов в области этого вида транспорта. Конечно, мы научились использовать интервальный подход и задействовать разные косвенные данные, но говорить конкретно об электротранспорте с опорой на такие исследования пока не представляется возможным. Поэтому все последующие рассуждения – это качественный взгляд на ситуацию, не подкрепленный статистикой (таковой пока просто нет).
Каждый третий житель Новосибирска готов пересесть на электромобиль
Есть одна такая научно-фантастическая книга про «попаданцев» в прошлое, когда один наш современник-военный попал в 1908 год, т.е. перед Первой мировой войной. Он знает, как нужно воевать, как были бы хороши танки, самолеты. Но, чтобы собрать самолет, нужно сделать очень много вещей: произвести и подготовить алюминиевые конструкции (а заводов пока нет), построить аэродром, создать особый мотор, получить особое топливо для таких моторов. Нужно подготовить и летчиков, и механиков. Для всех этих действий нужны специалисты, без которых военный самолет останется фантастикой. О чем это говорит? О том, что любое новшество, любая технология требует большой предварительной подготовки.
Для электрокаров необходима соответствующая инфраструктура – ровные качественные дороги, подстанции для зарядки. И здесь есть несколько нюансов.
Во-первых, мощность самого автомобиля. Электрокар (как и любой другой автомобиль) покупают не для того чтобы ездить только из одного района города в другой, но и для совершения длительных поездок. Например, на Алтай или на Байкал. Tesla – один из лучших американских производителей электрокаров – может проехать без подзарядки примерно 500-600 км. Китайские электрокары – примерно 300-400 км. Электрокары в сибирских условиях по нашим дорогам в лучшем случае могут преодолеть 100 км. То есть через каждые 100 км должна быть станция подзарядки. В городе это реализовать еще можно, но вот за его пределами – этого нет и пока не предвидится. Хотя вполне возможен вариант использования электробусов за пределами города: как только заканчивается инфраструктура троллейбусов, еще 5-10 км можно преодолевать на электробусе.
Стоит ли связываться с электрокарами? Какие плюсы и минусы у них есть?
Во-вторых, климатические условия. Сейчас сделать практику использования электромобилей массовой более-менее готовы Китай, США, страны Европы. По сравнению с Сибирью климат этих географических зон куда более теплый и подходящий для эксплуатации электрокаров (оптимальная температура для их исправной работы от 0 до +20 °C). Как только температура воздуха оказывается ниже -20°C, могут возникать проблемы. Соответственно, реализовать проект с электротранспортом, скажем, в Сочи проще, чем в Новосибирске. Также в зимнее время автомобилям с двигателями внутреннего сгорания необходим прогрев. Моторы электрокаров – и это их сильное свойство – не нуждаются в прогреве (что не скажешь о кабине автомобиля) при условии, что всю ночь они подключены к источнику питания. А это означает, что в любом месте должна быть подстанция: у дома, рядом с работой, в санатории и т.д. Что снова возвращает нас к вопросу о развитости инфраструктуры.
В-третьих, плотность населения и количество пользователей. В Китае, где численность населения агломераций достигает 50 млн человек (Пекин, Шанхай) и расстояние между городами относительно небольшое, имеет смысл запускать скоростной электротранспорт. В случае с Россией, где плотность населения по всей стране (особенно в ее азиатской части) неравномерна, а расстояния между рядом крупных населенных пунктов большие, использование электротранспорта проблематично.
Например, некоторое время назад по маршруту «Новосибирск – Барнаул» была запущена электричка, которая идет всего два часа. Жители Ельцовки, Матвеевки и др. «промежуточных» пунктов оказались в затруднительном положении: чтобы воспользоваться услугой, им бы пришлось ехать до центра города, чтобы сесть на электричку и поехать практически в обратном направлении, что никак не экономит время. А добавление Бердска, Искитима, Черепаново, Тальменки – т.е. «промежуточных» остановок – увеличивало бы время движения состава. Соответственно, электричка оказалась нерентабельна, и сейчас она есть только в памяти. Да, между Москвой и Санкт-Петербургом ходят Сапсаны – скоростные пассажирские поезда, и они пользуются спросом. Однако и здесь есть нюанс: обычные поезда иногда по часу стоят на одной из станций маршрута следования, чтобы пропустить эти Сапсаны. Иными словами, у нас нет отдельных линий для скоростных поездов. Опять же, учитывая численность населения этих городов и расстояние между ними, использование Сапсанов экономически выгодно. А вот реально ли масштабировать этот опыт на другие города России (даже в ее европейской части) – большой вопрос.
Как повели себя электрокары в сибирских условиях эксплуатации, и стоит ли опасаться проблем?
Соответственно, получаем следующую картину: чтобы было нужное количество станций на определенном расстоянии друг от друга не только в городах, но и за их пределами, должны быть компании, которые эту инфраструктуру будут содержать. Они на это пойдут только при условии рентабельности этого обслуживания. Если мы имеем большие расстояния, холодный климат и маленькое количество пользователей электрокаров, стоимость обслуживания инфраструктуры высокая. Для окупаемости тарифы на использование электротранспорта также будут высокими, что еще сильнее ограничивает круг пользователей электротранспорта. Как итог – на сегодня компаниям невыгодно развивать и поддерживать большое количество подстанций для зарядки электрокаров даже в Новосибирске.
Да, компании-производители утверждают, что электромобили являются «зелеными», и тогда вложения в инфраструктуру будут рассматриваться не как инвестиции, а как «плата за чистый воздух». Но специалисты, которые глубже погружаются в эту тему и учитывают экологический эффект не только от эксплуатации электромобиля в городе, но и необходимую для его создания и обслуживания инфраструктуру, подвергают экологичность сомнению. Электрокары ездят на аккумуляторах, в основе которых крайне ценные элементы: литий, марганец, кобальт, неодим и т.п. В России их производство пока представлено в очень ограниченном объеме, да и он уже давно распределен на более важные направления. Если немного упрощать, то, чтобы сделать аккумулятор, необходимо найти и освоить новое месторождение, добыть руду, обогатить, выплавить металлы, обработать до пригодного для производства вида, затем обработанные металлы доставить до завода, где будет собираться конечный продукт.
Опустим в этом случае момент с дороговизной создания и обслуживания подобной «ресурснонеобходимой» инфраструктуры и сосредоточимся только на экологии. Тогда увидим, что обработка металлов не всегда осуществляется «чисто»: и сами технологии могут не быть экологичными, и образующиеся отходы необходимо правильно утилизировать, чтобы не причинить вред природе. Конечно, в Новосибирске таких новых заводов, вероятно, не будет, они где-то там, далеко, и для Новосибирска производство аккумуляторов окажется экологичным. Но по факту загрязнение происходит, просто где-нибудь в Норильске, Железногорске или Тайшете. То есть, чтобы сделать «чистый» аккумулятор, нужно где-то загадить природу. Загрязнение просто переносится в другие, возможно, менее населенные регионы.
Почему электрокары — это технологический тупик и надувательство?
Чтобы аккумуляторы работали, нужно электричество. Для его выработки нужна либо ГРЭС, ГЭС, АЭС или альтернативные источники энергии. На сегодня для получения энергии мы сжигаем в основном газ и уголь, что гарантирует выбросы CO2. Это не экологично. ТВЭЛы, как сырье для АЭС, также надо где-то производить (а перед этим добыть уран), а это уже требует особых условий по безопасности. Опять: экологичность одного региона достигается за счет «антиэкологичности» другого.
Может ли наука помочь оптимизировать развитие электротранспорта в городе, создать необходимые технологии? Да, может. Есть средство для изучения комплексных проблем народного хозяйства – межотраслевой баланс. На сегодня мы занимаемся этим на агрегированном уровне, то есть берем во внимание всего 50 видов продуктов (а их – миллионы) и 20 регионов. Чтобы межотраслевой баланс учитывал весь объем данных, необходимы подходящие математические модели, кои еще не разработаны, нужны качественно новые вычислительные мощности, а также специалисты с междисциплинарными знаниями и компетенциями. И, конечно, необходимо решать вопрос с восполнением недостатка данных для вычислений, который я упоминал ранее. Для этого необходимо наладить так называемую мобилизационную экономику – найти инструменты влияния на компании, в чьих руках и содержится важная для расчетов информация. Если это развивать, наука сможет помочь в вопросе оценки народнохозяйственной (межрегиональной и межотраслевой) эффективности интегрирования электрокаров в транспортную систему страны.
В основном мы – экономисты, социологи и другие профильные специалисты, сотрудники ИЭОПП СО РАН и НГУ, – как ученые занимаемся тем, что делаем прогноз развития отраслей и регионов под единую народнохозяйственную цель. Сегодня наша цель – максимум благосостояния всего населения. Не секрет, что в азиатской части страны все немного дороже, и для улучшения ситуации необходимо больше вложений. Отрасли и регионы между собой связываются транспортом. Городской транспорт, как элемент благосостояния – одна из сфер транспортного комплекса. Одним из видов последнего является электротранспорт и электрокары, в частности. Соответственно, для реализации нашей цели – максимум благосостояния – нужно, в том числе, понимать, какие перспективы у электротранспорта и как это может повлиять на взаимосвязь отраслей по всей стране.
Чтобы говорить обстоятельно – давать характеристики, объяснять взаимосвязи и т.д.– мы должны полагаться на данные и расчеты. Данных по электрокарам в свободном доступе в стране нет: часть информации является коммерческой или государственной тайной; какие-то данные еще не собирались, поскольку в них не было ценности или необходимости в сборе; также у нас пока нет узких специалистов в области этого вида транспорта. Конечно, мы научились использовать интервальный подход и задействовать разные косвенные данные, но говорить конкретно об электротранспорте с опорой на такие исследования пока не представляется возможным. Поэтому все последующие рассуждения – это качественный взгляд на ситуацию, не подкрепленный статистикой (таковой пока просто нет).
Каждый третий житель Новосибирска готов пересесть на электромобиль
Есть одна такая научно-фантастическая книга про «попаданцев» в прошлое, когда один наш современник-военный попал в 1908 год, т.е. перед Первой мировой войной. Он знает, как нужно воевать, как были бы хороши танки, самолеты. Но, чтобы собрать самолет, нужно сделать очень много вещей: произвести и подготовить алюминиевые конструкции (а заводов пока нет), построить аэродром, создать особый мотор, получить особое топливо для таких моторов. Нужно подготовить и летчиков, и механиков. Для всех этих действий нужны специалисты, без которых военный самолет останется фантастикой. О чем это говорит? О том, что любое новшество, любая технология требует большой предварительной подготовки.
Для электрокаров необходима соответствующая инфраструктура – ровные качественные дороги, подстанции для зарядки. И здесь есть несколько нюансов.
Во-первых, мощность самого автомобиля. Электрокар (как и любой другой автомобиль) покупают не для того чтобы ездить только из одного района города в другой, но и для совершения длительных поездок. Например, на Алтай или на Байкал. Tesla – один из лучших американских производителей электрокаров – может проехать без подзарядки примерно 500-600 км. Китайские электрокары – примерно 300-400 км. Электрокары в сибирских условиях по нашим дорогам в лучшем случае могут преодолеть 100 км. То есть через каждые 100 км должна быть станция подзарядки. В городе это реализовать еще можно, но вот за его пределами – этого нет и пока не предвидится. Хотя вполне возможен вариант использования электробусов за пределами города: как только заканчивается инфраструктура троллейбусов, еще 5-10 км можно преодолевать на электробусе.
Стоит ли связываться с электрокарами? Какие плюсы и минусы у них есть?
Во-вторых, климатические условия. Сейчас сделать практику использования электромобилей массовой более-менее готовы Китай, США, страны Европы. По сравнению с Сибирью климат этих географических зон куда более теплый и подходящий для эксплуатации электрокаров (оптимальная температура для их исправной работы от 0 до +20 °C). Как только температура воздуха оказывается ниже -20°C, могут возникать проблемы. Соответственно, реализовать проект с электротранспортом, скажем, в Сочи проще, чем в Новосибирске. Также в зимнее время автомобилям с двигателями внутреннего сгорания необходим прогрев. Моторы электрокаров – и это их сильное свойство – не нуждаются в прогреве (что не скажешь о кабине автомобиля) при условии, что всю ночь они подключены к источнику питания. А это означает, что в любом месте должна быть подстанция: у дома, рядом с работой, в санатории и т.д. Что снова возвращает нас к вопросу о развитости инфраструктуры.
В-третьих, плотность населения и количество пользователей. В Китае, где численность населения агломераций достигает 50 млн человек (Пекин, Шанхай) и расстояние между городами относительно небольшое, имеет смысл запускать скоростной электротранспорт. В случае с Россией, где плотность населения по всей стране (особенно в ее азиатской части) неравномерна, а расстояния между рядом крупных населенных пунктов большие, использование электротранспорта проблематично.
Например, некоторое время назад по маршруту «Новосибирск – Барнаул» была запущена электричка, которая идет всего два часа. Жители Ельцовки, Матвеевки и др. «промежуточных» пунктов оказались в затруднительном положении: чтобы воспользоваться услугой, им бы пришлось ехать до центра города, чтобы сесть на электричку и поехать практически в обратном направлении, что никак не экономит время. А добавление Бердска, Искитима, Черепаново, Тальменки – т.е. «промежуточных» остановок – увеличивало бы время движения состава. Соответственно, электричка оказалась нерентабельна, и сейчас она есть только в памяти. Да, между Москвой и Санкт-Петербургом ходят Сапсаны – скоростные пассажирские поезда, и они пользуются спросом. Однако и здесь есть нюанс: обычные поезда иногда по часу стоят на одной из станций маршрута следования, чтобы пропустить эти Сапсаны. Иными словами, у нас нет отдельных линий для скоростных поездов. Опять же, учитывая численность населения этих городов и расстояние между ними, использование Сапсанов экономически выгодно. А вот реально ли масштабировать этот опыт на другие города России (даже в ее европейской части) – большой вопрос.
Как повели себя электрокары в сибирских условиях эксплуатации, и стоит ли опасаться проблем?
Соответственно, получаем следующую картину: чтобы было нужное количество станций на определенном расстоянии друг от друга не только в городах, но и за их пределами, должны быть компании, которые эту инфраструктуру будут содержать. Они на это пойдут только при условии рентабельности этого обслуживания. Если мы имеем большие расстояния, холодный климат и маленькое количество пользователей электрокаров, стоимость обслуживания инфраструктуры высокая. Для окупаемости тарифы на использование электротранспорта также будут высокими, что еще сильнее ограничивает круг пользователей электротранспорта. Как итог – на сегодня компаниям невыгодно развивать и поддерживать большое количество подстанций для зарядки электрокаров даже в Новосибирске.
Да, компании-производители утверждают, что электромобили являются «зелеными», и тогда вложения в инфраструктуру будут рассматриваться не как инвестиции, а как «плата за чистый воздух». Но специалисты, которые глубже погружаются в эту тему и учитывают экологический эффект не только от эксплуатации электромобиля в городе, но и необходимую для его создания и обслуживания инфраструктуру, подвергают экологичность сомнению. Электрокары ездят на аккумуляторах, в основе которых крайне ценные элементы: литий, марганец, кобальт, неодим и т.п. В России их производство пока представлено в очень ограниченном объеме, да и он уже давно распределен на более важные направления. Если немного упрощать, то, чтобы сделать аккумулятор, необходимо найти и освоить новое месторождение, добыть руду, обогатить, выплавить металлы, обработать до пригодного для производства вида, затем обработанные металлы доставить до завода, где будет собираться конечный продукт.
Опустим в этом случае момент с дороговизной создания и обслуживания подобной «ресурснонеобходимой» инфраструктуры и сосредоточимся только на экологии. Тогда увидим, что обработка металлов не всегда осуществляется «чисто»: и сами технологии могут не быть экологичными, и образующиеся отходы необходимо правильно утилизировать, чтобы не причинить вред природе. Конечно, в Новосибирске таких новых заводов, вероятно, не будет, они где-то там, далеко, и для Новосибирска производство аккумуляторов окажется экологичным. Но по факту загрязнение происходит, просто где-нибудь в Норильске, Железногорске или Тайшете. То есть, чтобы сделать «чистый» аккумулятор, нужно где-то загадить природу. Загрязнение просто переносится в другие, возможно, менее населенные регионы.
Почему электрокары — это технологический тупик и надувательство?
Чтобы аккумуляторы работали, нужно электричество. Для его выработки нужна либо ГРЭС, ГЭС, АЭС или альтернативные источники энергии. На сегодня для получения энергии мы сжигаем в основном газ и уголь, что гарантирует выбросы CO2. Это не экологично. ТВЭЛы, как сырье для АЭС, также надо где-то производить (а перед этим добыть уран), а это уже требует особых условий по безопасности. Опять: экологичность одного региона достигается за счет «антиэкологичности» другого.
Может ли наука помочь оптимизировать развитие электротранспорта в городе, создать необходимые технологии? Да, может. Есть средство для изучения комплексных проблем народного хозяйства – межотраслевой баланс. На сегодня мы занимаемся этим на агрегированном уровне, то есть берем во внимание всего 50 видов продуктов (а их – миллионы) и 20 регионов. Чтобы межотраслевой баланс учитывал весь объем данных, необходимы подходящие математические модели, кои еще не разработаны, нужны качественно новые вычислительные мощности, а также специалисты с междисциплинарными знаниями и компетенциями. И, конечно, необходимо решать вопрос с восполнением недостатка данных для вычислений, который я упоминал ранее. Для этого необходимо наладить так называемую мобилизационную экономику – найти инструменты влияния на компании, в чьих руках и содержится важная для расчетов информация. Если это развивать, наука сможет помочь в вопросе оценки народнохозяйственной (межрегиональной и межотраслевой) эффективности интегрирования электрокаров в транспортную систему страны.